CN104165063A - 一种矿山井巷喷浆反弹量测定模拟实验系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种矿山井巷喷浆反弹量测定模拟实验系统。它解决了现有井巷喷浆反弹量的实验、测定问题。本矿山井巷喷浆反弹量测定模拟实验系统包括呈拱形的仿真实验井巷，仿真实验井巷的一端为敞口，另一端为封闭口，仿真实验井巷具有相贴合的外层壁与内层壁，内层壁包括整体呈拱形通道的巷体骨架，巷体骨架上安装可拆卸的粘浆板，仿真实验井巷的敞口处设置通风设备与喷浆设备。本发明利用粘浆板可以重复拆卸，方便喷浆过后收集浆料，进一步测定喷浆反弹量。通过在半封闭式的仿真实验井巷内进行多次喷浆实验，改变喷浆方式、测定喷浆反弹量，研究其发展变化规律，对于降低喷浆反弹量、提高浆料利用率具有重要的意义。
Description
技术领域
本发明属于矿用实验设备技术领域，涉及一种可重复使用的测验喷浆反弹量的模拟装置，特别是一种矿山井巷喷浆反弹量测定模拟实验系统。
背景技术
矿产资源对一个国家具有举足轻重的作用，在井田开拓、井巷挖掘的过程中井巷支护是必不可少的防护措施，而喷浆支护作为一种重要的支护方法，对于井巷的安全性具有重要的作用。
现有的喷浆支护方法没有系统的研究，多是凭经验进行喷浆施工，尤其是喷浆的利用率得不到保障，造成了资源的极大浪费，增加了井巷施工成本。因此，科学准确的测定喷浆反弹量对于提高喷浆利用率，降低井巷施工成本具有十分重要的意义。
井巷的喷浆反弹量是指浆料在喷向需要维护的井巷壁时，掉落在地面的浆料与粘结在井巷壁上浆料的质量比。因此，喷浆反弹量越低，浆料的利用率越高，通过改变喷浆方式、多次实验的方法测定喷浆反弹量，研究其发展变化规律，对于降低喷浆反弹量，提高浆料利用率具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种通过实验测定井巷喷浆反弹率，找出一种最佳的喷浆作业方式，以提高浆料使用效率，降低井巷施工成本的矿山井巷喷浆反弹量测定模拟实验系统。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种矿山井巷喷浆反弹量测定模拟实验系统,包括呈拱形的仿真实验井巷，所述仿真实验井巷的一端为敞口，另一端为封闭口，所述仿真实验井巷具有相贴合的外层壁与内层壁，所述内层壁包括整体呈拱形通道的巷体骨架，所述巷体骨架上安装可拆卸的粘浆板，所述仿真实验井巷的敞口处设置通风设备与喷浆设备。
本矿山井巷喷浆反弹量测定模拟实验系统中，仿真实验井巷长约10米，宽约4米，高约3米，其通过一端敞口，另一端封闭口形成半封闭形式。使用时启动通风设备，风流通过敞口进入仿真实验井巷，用于模拟真实情况下的风流状况；实验人员在仿真实验井巷内使用喷浆设备进行喷浆作业，喷出的浆料附着在仿真实验井巷的内层壁上，具体附着在粘浆板上；喷浆完毕，待浆料自然硬化后，清理仿真实验井巷底部的掉落浆料并称其重量，计为M1；将仿真实验井巷内层壁上的粘浆板拆卸下来，清理粘浆板表面的浆料并称其重量，计为M2；进一步计算喷浆反弹量F＝M1/M2；通过多次实验，改变喷浆作业方式，研究喷浆反弹量F的变化规律，从而找到一种最佳的喷浆作业方式。
在上述的矿山井巷喷浆反弹量测定模拟实验系统中，所述巷体骨架包括若干横向筋条与纵向筋条，横向筋条与纵向筋条交错形成若干方格围框，所述方格围框的内侧装配上述粘浆板，所述方格围框的外侧装配支撑板。若干横向筋条与纵向筋条交错形成阵列的规则的众多方格围框，故每个方格围框内的粘浆板、支撑板均为规则的正方形板。整个巷体骨架的内侧由众多粘浆板排列拼砌完成，以实现巷内喷浆的粘覆壁面；整个巷体骨架的外侧由众多支撑板排列拼砌完成，以实现对巷体骨架的整体支撑作用，增强结构牢固性。
在上述的矿山井巷喷浆反弹量测定模拟实验系统中，所述方格围框的四角处开设第一螺纹孔与第二螺纹孔，所述粘浆板的四角处穿设第一螺栓，所述第一螺栓从内向外穿伸入第一螺纹孔中，所述支撑板的四角处穿设第二螺栓，所述第二螺栓从外向内穿伸入第二螺纹孔中。方格围框的每个角上均开设一个第一螺纹孔和一个第二螺纹孔，且第一螺纹孔位于里侧，第二螺纹孔位于外侧，每个方格围框共有四个第一螺纹孔和四个第二螺纹孔。
在上述的矿山井巷喷浆反弹量测定模拟实验系统中，所述粘浆板与支撑板均为方形木板。
在上述的矿山井巷喷浆反弹量测定模拟实验系统中，所述横向筋条与纵向筋条均为金属筋条。横向筋条与纵向筋条之间的交错点为两者的接触连接部位。
在上述的矿山井巷喷浆反弹量测定模拟实验系统中，所述外层壁为有机玻璃壁。有机玻璃壁为整体的拱形壁，罩在巷体骨架的外面，从外观上形成一体的仿真实验井巷的视觉效果。
与现有技术相比，本矿山井巷喷浆反弹量测定模拟实验系统利用粘浆板可以重复拆卸，方便喷浆过后收集浆料，进一步测定喷浆反弹量。通过在半封闭式的仿真实验井巷内进行多次喷浆实验，改变喷浆方式、测定喷浆反弹量，研究其发展变化规律，对于降低喷浆反弹量、提高浆料利用率具有重要的意义。
附图说明
图1是本矿山井巷喷浆反弹量测定模拟实验系统的整体结构示意图。
图2是本矿山井巷喷浆反弹量测定模拟实验系统中方格围框的正视结构示意图。
图3是本矿山井巷喷浆反弹量测定模拟实验系统中方格围框的侧视结构示意图。
图中，1、仿真实验井巷，2、巷体骨架，3、有机玻璃壁，4、粘浆板，5、第一螺栓，6、第一螺纹孔，7、第二螺纹孔，8、通风设备，9、喷浆设备。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1、图2和图3所示，本矿山井巷喷浆反弹量测定模拟实验系统包括呈拱形的仿真实验井巷1，仿真实验井巷1长约10米，宽约4米，高约3米。仿真实验井巷1的一端为敞口，另一端为封闭口，由此形成半封闭形式。仿真实验井巷1的敞口处设置通风设备8与喷浆设备9。
仿真实验井巷1具有相贴合的外层壁与内层壁。外层壁为有机玻璃壁3，有机玻璃壁3为整体的拱形壁，罩在巷体骨架2的外面，从外观上形成一体的仿真实验井巷1的视觉效果。内层壁包括整体呈拱形通道的巷体骨架2，巷体骨架2包括若干横向筋条与纵向筋条，横向筋条与纵向筋条均为金属筋条，横向筋条与纵向筋条之间的交错点为两者的接触连接部位。这些横向筋条与纵向筋条交错形成阵列的规则的众多方格围框。方格围框的内侧装配粘浆板4，方格围框的外侧装配支撑板，粘浆板4与支撑板均为方形木板，每个方格围框内的粘浆板4、支撑板均为规则的正方形板。整个巷体骨架2的内侧由众多粘浆板4排列拼砌完成，以实现巷内喷浆的粘覆壁面；整个巷体骨架2的外侧由众多支撑板排列拼砌完成，以实现对巷体骨架2的整体支撑作用，增强结构牢固性。
方格围框的每个角上均开设一个第一螺纹孔6和一个第二螺纹孔7，且第一螺纹孔6位于里侧，第二螺纹孔7位于外侧，每个方格围框共有四个第一螺纹孔6和四个第二螺纹孔7。粘浆板4的四角处开设通孔，通孔内穿设第一螺栓5，第一螺栓5从内向外穿伸入第一螺纹孔6中；支撑板的四角处开设通孔，通孔内穿设第二螺栓，第二螺栓从外向内穿伸入第二螺纹孔7中。
本矿山井巷喷浆反弹量测定模拟实验系统使用时，启动通风设备8，风流通过敞口进入仿真实验井巷1，用于模拟真实情况下的风流状况；实验人员在仿真实验井巷1内使用喷浆设备9进行喷浆作业，喷出的浆料附着在仿真实验井巷1的内层壁上，具体附着在众多排列拼砌的粘浆板4上；喷浆完毕，待浆料自然硬化后，清理仿真实验井巷1底部的掉落浆料并称其重量，计为M1；通过拆除螺栓将仿真实验井巷1内层壁上的全部粘浆板4拆卸下来，清理所有粘浆板4表面的浆料并称其重量，计为M2；进一步计算喷浆反弹量F＝M1/M2；通过多次实验，改变喷浆作业方式，研究喷浆反弹量F的变化规律，从而找到一种最佳的喷浆作业方式。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了仿真实验井巷1，巷体骨架2，有机玻璃壁3，粘浆板4，第一螺栓5，第一螺纹孔6，第二螺纹孔7，通风设备8，喷浆设备9等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (6)
1.一种矿山井巷喷浆反弹量测定模拟实验系统,包括呈拱形的仿真实验井巷，所述仿真实验井巷的一端为敞口，另一端为封闭口，其特征在于，所述仿真实验井巷具有相贴合的外层壁与内层壁，所述内层壁包括整体呈拱形通道的巷体骨架，所述巷体骨架上安装可拆卸的粘浆板，所述仿真实验井巷的敞口处设置通风设备与喷浆设备。
2.根据权利要求1所述的矿山井巷喷浆反弹量测定模拟实验系统，其特征在于，所述巷体骨架包括若干横向筋条与纵向筋条，横向筋条与纵向筋条交错形成若干方格围框，所述方格围框的内侧装配上述粘浆板，所述方格围框的外侧装配支撑板。
3.根据权利要求2所述的矿山井巷喷浆反弹量测定模拟实验系统，其特征在于，所述方格围框的四角处开设第一螺纹孔与第二螺纹孔，所述粘浆板的四角处穿设第一螺栓，所述第一螺栓从内向外穿伸入第一螺纹孔中，所述支撑板的四角处穿设第二螺栓，所述第二螺栓从外向内穿伸入第二螺纹孔中。
4.根据权利要求2所述的矿山井巷喷浆反弹量测定模拟实验系统，其特征在于，所述粘浆板与支撑板均为方形木板。
5.根据权利要求2所述的矿山井巷喷浆反弹量测定模拟实验系统，其特征在于，所述横向筋条与纵向筋条均为金属筋条。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的矿山井巷喷浆反弹量测定模拟实验系统，其特征在于，所述外层壁为有机玻璃壁。
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