[發明專利]一種研究擾動對注漿堵水效果影響的實驗裝置及方法

有效

• 申請號: 201811073825.0
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN109212163B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 韓艷娜;廖俊杰;牛小紅;馮國瑞;崔家慶;姜海納;宋誠;李振;王曉峰
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳;趙江艷

本發明屬于煤礦注漿技術領域，公開了一種研究擾動對注漿堵水效果影響的實驗裝置與方法。其包括多個振動臺、集料箱、注漿泵、水泵和廢水池，多個振動臺均勻分布設置在集料箱底部，集料箱頂部開口上設置有蓋板，蓋板中心處設置有注漿口，集料箱一側底部設置有排水口，另一側側面板上設置有多個注水口；注漿口通過注漿管與注漿泵連接；多個注水口中的其中一個或多個通過注水管與水泵連接，排水口通過排水管與廢水池連接，注漿管上設置有壓力表，注水管和排水管上均設置有水流速表和水壓力表，注漿管、注水管和排水管還設置有閥門。本發明可以分析水壓、水量、水流方向及擾動多個因素綜合作用對注漿效果的影響，可廣泛應用于煤礦注漿研究技術領域。

技術領域

本發明屬于煤礦注漿效果的影響因素領域，特別涉及一種研究擾動對注漿堵水效果影響的實驗裝置與方法。

背景技術

注漿在煤礦的應用領域越來越廣，煤礦注漿的目的一般為軟土層的加固，塌方、片幫、突水、火災等的預防和治理。

注漿效果的優劣會受到許多因素的影響，其中，擾動及水流的作用是不容忽視的。目前，國內外有很多對注漿效果的研究，一般集中在對注漿結石體抗拉、抗壓、抗剪等力學性能的測試，而對注漿效果影響因素只局限在對水流壓力及流量的研究，沒有考慮到水壓、水量、水流方向及擾動多個因素綜合作用對注漿效果的影響。因此，需要提出一種實驗裝置，以研究擾動對注漿堵水效果的影響，進而提高注漿堵水效果，以更好地實現礦區塌方、片幫、突水、火災等災害的預防和治理。

發明內容

本發明克服現有技術存在的不足，所要解決的技術問題為：提供一種研究擾動對注漿堵水效果影響的實驗裝置，以分析水壓、水量、水流方向及擾動多個因素綜合作用對注漿效果的影響。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種研究擾動對注漿堵水效果影響的實驗裝置，其特征在于，包括多個振動臺、集料箱、注漿泵、水泵和廢水池，所述多個振動臺均勻分布設置在所述集料箱底部，所述集料箱頂部開口上設置有蓋板，蓋板中心處設置有注漿口，所述集料箱一側底部設置有排水口，另一側側面板上設置有多個注水口；所述注漿口通過注漿管與注漿泵連接；所述多個注水口中的其中一個或多個通過注水管與水泵連接，所述排水口通過排水管與廢水池連接，所述注漿管上設置有壓力表，所述注水管和排水管上均設置有水流速表和水壓力表，所述注漿管、注水管和排水管上還分別設置有閥門。

所述實驗裝置包括六個振動臺，所述振動臺的尺寸為300*300mm，所述振動臺按兩行三列的方式進行布置，每個振動臺之間間距10mm。

所述集料箱的長*寬*高為800*500*500mm，所述集料箱的正面是由鋼化玻璃制成的可視窗，其余各面均為鐵質材料，所述集料箱頂部設置有活動鐵質蓋板。

所述集料箱底部的排水口設置在距離底板10mm處的位置，所述集料箱另一側側面板上的注水口尺寸為?40mm，共有9個，均勻分布在集料箱的右側面，以三行三列的方式進行布置。

所述注漿管、注水管和排水管上的閥門用于控制漿液和水的注入以及排出，實現對漿液和水注入集料箱的順序及注入量的控制；所述注水管上的水壓力表和水流速表用于直觀反映注入的水的壓力及流速的大小，以研究水壓力及水流速對注漿效果的影響；排水管上的水壓力表和水流速表用于根據其示數評價注漿堵水效果。

本發明還提供了一種研究擾動對注漿效果影響的實驗方法，采用所述的研究擾動對注漿堵水效果影響的實驗裝置，包括以下步驟：

S1通過集料箱頂部的開口向其中裝入破碎的巖石，裝入巖石的量大于集料箱容積的四分之三，并通過蓋板將集料箱的頂部開口密封；

S2配制好待測注漿漿液，并用攪拌器將其攪拌均勻；

S3將注水管連接到集料箱上的注水口上，并將不用的注水口用軟木塞堵住；