[發(fā)明專利]礦井鉆探?jīng)_刷工況模擬裝置及利用該裝置模擬礦井沖刷狀態(tài)的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811551995.5
• 申請日: 2018-12-19
• 公開（公告）號: CN109490068B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 齊樂華;張曉博;劉毫毫;李賀軍;傅業(yè)偉;付前剛;張磊磊
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/56
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

1.一種利用礦井鉆探?jīng)_刷工況模擬裝置模擬礦井沖刷狀態(tài)的方法，所述礦井鉆探?jīng)_刷工況模擬裝置包括攪拌器(1)、料漿罐(2)、支撐板(3)、進(jìn)給絲杠(4)、導(dǎo)向軸(5)、氣缸(6)、沖刷室(9)、流量計(jì)(10)、漏液開關(guān)(11)、回流閥(12)、出水閥(13)和砂漿泵(14)；所述的攪拌器(1)通過機(jī)械密封連接攪拌電機(jī)并安裝于料漿罐(2)的底部，所述進(jìn)給絲杠(4)和導(dǎo)向軸(5)通過兩端的軸承座安裝在料漿罐(2)上方的支撐板(3)上，進(jìn)給絲杠(4)上安裝有氣缸(6)；所述料漿罐(2)的右上方設(shè)有沖刷室(9)，料漿罐(2)的一側(cè)設(shè)置砂漿泵(14)，沖刷室(9)通過管道和出水閥(13)與砂漿泵(14)的出水口相連接，管道上裝有流量計(jì)(10)和漏液開關(guān)(11)，并通過回流閥(12)與料漿罐(2)相連，料漿罐(2)的中下部與砂漿泵(14)的進(jìn)水口直連；其特征在于包括以下步驟：

步驟一、將實(shí)驗(yàn)用水加入料漿罐(2)中，開啟砂漿泵(14)和出水閥(13)，調(diào)節(jié)回流閥(12)，觀察流量計(jì)(10)，將流量調(diào)節(jié)至1-15m/s，由公式Q＝V*A得到?jīng)_刷速度V，關(guān)閉砂漿泵(14)；式中，Q-流量，V-沖刷速度，A-過流面積；

步驟二、按實(shí)驗(yàn)用砂礫與水的配比1-20％，稱取實(shí)驗(yàn)用砂礫，并倒入料漿罐(2)，打開攪拌器(1)；

步驟三、當(dāng)進(jìn)行沖刷管沖刷實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先將沖刷試樣(714)用酒精清洗、烘干，稱重并記錄，將試樣組件(71)的中心軸(711)與氣缸(6)軸連接，觀察導(dǎo)向軸(5)上的刻度表，旋轉(zhuǎn)進(jìn)給絲杠(4)的調(diào)節(jié)手輪將氣缸(6)軸中心與刻度盤零刻度對齊，或者前后調(diào)節(jié)氣缸(6)的位置，調(diào)節(jié)沖刷試樣(714)與沖刷管(81)壁的間隙0-10mm；

給氣缸(6)通電，使氣缸(6)軸外伸將沖刷試樣(714)送入沖刷管(81)內(nèi)，關(guān)閉沖刷室(9)的頂蓋；

開啟砂漿泵(14)和出水閥(13)進(jìn)行沖刷實(shí)驗(yàn)，沖刷實(shí)驗(yàn)過程中沖刷試樣(714)隨沖刷管(81)內(nèi)壓力大小往復(fù)運(yùn)動(dòng)；沖刷實(shí)驗(yàn)完成后，關(guān)閉出水閥(13)和砂漿泵(14)，給氣缸(6)斷電，取出沖刷試樣(714)，用酒精清洗，烘干，稱量并記錄；

步驟四、當(dāng)進(jìn)行噴射沖刷實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先將沖刷管(81)更換為噴射管(82)，將噴射試樣(723)用酒精清洗，烘干，稱重并記錄，并按要求的角度安裝于轉(zhuǎn)臺(722)上，角度調(diào)節(jié)范圍是0-90°，將噴射試樣組件(72)上的撥叉(721)與氣缸(6)軸固連，觀察導(dǎo)向軸(5)上的刻度表，旋轉(zhuǎn)進(jìn)給絲杠(4)的調(diào)節(jié)手輪將氣缸(6)軸中心與刻度盤零刻度對齊，并調(diào)整氣缸(6)使噴射試樣(723)與噴射管(82)的噴嘴保持固定距離，關(guān)閉沖刷室(9)的頂蓋；

打開攪拌器(1)，開啟砂漿泵(14)和出水閥(13)進(jìn)行噴射實(shí)驗(yàn)，噴射實(shí)驗(yàn)完成后，關(guān)閉出水閥(13)和砂漿泵(14)，并關(guān)閉攪拌器(1)，取出噴射試樣(723)，用酒精清洗，烘干，稱量并記錄。