[實用新型]一種多孔介質漿-水混合過渡區測試裝置

有效

• 申請號: 202223242231.2
• 申請日: 2022-12-02
• 公開（公告）號: CN219016010U
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 張偉杰;徐啟煜;葉蔚;吳方曉;任乾;彭孜玉;苑尚志
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;E21D11/38;E21D11/10
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 黃曉敏

本實用新型屬于地下工程測試設備技術領域，涉及一種多孔介質漿?水混合過渡區測試裝置，底板、立柱、頂框組成測試模塊框架，有機玻璃板與測試模塊框架通過螺桿連接構成測試模塊；注漿模塊由控制臺、伺服油缸、儲漿器和輸漿管組成；高礦化水環境模塊由儲水腔、蠕動泵和硅膠蠕動泵管組成；硅膠蠕動泵管的一端與儲水腔通過相連，另一端與蠕動泵管管路通道通過入漿口相連，硅膠蠕動泵管上安有壓力傳感器和蠕動泵；儲水腔內存儲高礦化度孔隙水模擬液；數據采集器通過數據傳輸線分別與壓力傳感器和電腦連接組成檢測分析模塊通過該裝置能在不加示蹤劑的情況下分析出漿?水混合過渡區內漿液與高礦化水的體積混合比的變化規律。

技術領域

本實用新型屬于地下工程測試設備技術領域，涉及一種多孔介質漿-水混合過渡區測試裝置。

背景技術

我國西部礦區在井巷的掘進過程中，突水、涌水等水害現象時長發生，這些水害現象對礦山安全生產造成了嚴重威脅；因此，在西部礦區的巷道掘進過程中，往往采取注漿改造止水手段防止水害的發生。

西部礦區內砂巖層孔隙發育屬于多孔介質，孔隙水含量豐富且礦化度較高，在注漿改造止水過程中，這種高礦化度孔隙水對于注入砂巖層孔隙的用于止水的漿液的流變性質存在影響。對漿-水混合過渡區漿液與高礦化度孔隙水的相界面特征及其流變參數進行測試并展開精確分析，對井下注漿堵水改造工程的注漿定位精確化、漿液資源節約化具有重要意義。

目前，注漿工程領域尚沒有專用于對注漿區孔隙結構內漿液與高礦化度孔隙水接觸部位的漿-水混合過渡區域的位置以及區域內漿-水相界面特征及其流變參數測試裝置。

發明內容

本實用新型的目的在于填補注漿工程研究領域針對注漿區多孔介質孔隙結構內漿液與高礦化度孔隙水接觸部位的漿-水混合過渡區域的位置以及區域內漿-水相界面特征及其流變參數變化規律的研究空白，設計提供一種多孔介質漿-水混合過渡區測試裝置。

為實現上述目的，本實用新型所述多孔介質漿-水混合過渡區測試裝置包括注漿模塊、高礦化水環境模塊、測試模塊和檢測分析模塊，

測試模塊由底板、立柱、頂框和有機玻璃板構成，底板上安裝有兩根立柱，兩根立柱頂面之間蓋有頂框，底板、立柱、頂框組成測試模塊框架，測試模塊框架內部安裝有機玻璃板，有機玻璃板與測試模塊框架通過螺桿連接，通過調整螺桿實現任意角度調整；

注漿模塊由控制臺、伺服油缸、儲漿器和輸漿管組成；控制臺上安裝伺服油缸，伺服油缸與儲漿器管道連接，控制臺對伺服油缸的注漿壓力和注漿流量進行調節，可選擇恒定注漿壓力、恒定注漿流量兩種模式；伺服油缸內存有液壓油以提供液壓，儲漿器底部為活塞結構，活塞上方儲存漿液，當控制臺控制伺服油缸啟動時，伺服油缸將缸內液壓油推入儲漿器內推動活塞上升，使漿液被從儲漿器內被壓出并沿導管流入測試模塊；輸漿管的一端與儲漿器相連，另一端與輸漿管管路通道通過入漿口相連；輸漿管上安有壓力傳感器；

高礦化水環境模塊由儲水腔、蠕動泵和硅膠蠕動泵管組成；硅膠蠕動泵管的一端與儲水腔通過相連，另一端與蠕動泵管管路通道通過入漿口相連，硅膠蠕動泵管上安有壓力傳感器和蠕動泵；儲水腔內存儲高礦化度孔隙水模擬液；蠕動泵搭配硅膠蠕動泵管將高礦化度孔隙水模擬液泵入測試模塊中；

檢測分析模塊由數據采集器和電腦組成，數據采集器通過數據傳輸線收集各壓力傳感器的數據并傳送給電腦，通過電腦采集與實時監測測試過程中觀測管內壓力數據和控制閥門的開啟與關閉，并在試驗后對試驗中使用相機采集的孔隙結構漿-水混合過渡區圖像的HSV模型數據進行分析。

作為本實用新型的進一步技術方案，所述底板為由不銹鋼材料加工制成的長方形薄板，長為126cm，寬為45cm，厚為7cm；立柱安裝在距離底板兩長邊20cm、距離底板兩寬邊10.5cm處，立柱由不銹鋼材料加工制成，底面邊長為5cm，高為120cm；頂框由不銹鋼材料加工制成，長為95cm，寬為5cm，高為6cm；有機玻璃板的長為106cm，寬為85cm，厚為4cm。