CN114088521A - 一种用于煤岩体注浆的试验装置及其试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于煤岩体注浆的试验装置及其试验方法，包括钢制高承压容器，钢制高承压容器外壁的一侧固定穿插连接有进浆管，进浆管的一端固定连接有运浆管路，运浆管路的一端固定连接有上浆管，上浆管的一端设有高压注浆机，高压注浆机的顶部设有进料漏斗，进料漏斗的内腔设有间隔机构，钢制高承压容器的内腔设有多个固定器，钢制高承压容器的上方设有第一压力表。本发明利用钢制高承压容器、高压注浆机和固定器的设置，通过钢制高承压容器、高压注浆机和固定器组成的实验装置结构更为可靠，布置更为简便，材料成本更低。
Description
技术领域
本发明涉及煤炭地下开采技术领域，特别涉及一种用于煤岩体注浆的试验装置及其试验方法。
背景技术
煤炭资源在我国能源消费结构中一直处于主导地位，是我国国民经济和社会发展的物质基础，更是我国能源安全的重要兜底保障。近年来，随着矿井开采深度、强度的不断增大，井下开采条件日趋复杂。尤其是在“三高一扰动”(即高地应力、高地温、高岩溶水压和开采扰动强烈)作用下，深部煤岩体的赋存环境逐渐恶化，导致煤岩体次生裂隙发育明显，给采场顶板控制、巷道围岩支护、底板承压水原位保护等带来了极大困难。因此，如何针对裂隙煤岩体进行合理有效的改性加固，改善煤岩体结构和地质力学特性，增强煤岩体的自承载能力，是保障矿井安全高效生产的重要前提。
注浆改性加固技术作为一种实用性强、应用范围广的工程技术，目前已普遍应用于采矿工程、岩土工程、地质工程等领域。在煤矿井下注浆工程中，合理的注浆材料、浆液配比、注浆压力是注浆改性加固技术成功应用的重要基础。由于注浆改性加固的隐蔽性强、现场工序复杂、施工成本高，浆液在压力驱动下会在煤岩体深部流动、扩散、固结，导致在煤矿井下开展原位实验及评价注浆改性加固效果较为困难。
鉴于以上问题，亟需发明一种结构可靠、操作方便、结果准确、成本经济的可在实验室内模拟井下裂隙煤岩体注浆改性加固的实验装置及方法，为现场注浆改性加固技术的有效实施提供可靠的科学依据。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于煤岩体注浆的试验装置及其试验方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于煤岩体注浆的试验装置及其试验方法，包括钢制高承压容器，所述钢制高承压容器外壁的一侧固定穿插连接有进浆管，所述进浆管的一端固定连接有运浆管路，所述运浆管路的一端固定连接有上浆管，所述上浆管的一端设有高压注浆机，所述高压注浆机的顶部设有进料漏斗，所述进料漏斗的内腔设有间隔机构，所述钢制高承压容器的内腔设有多个固定器，所述钢制高承压容器的上方设有第一压力表。
优选的，所述钢制高承压容器的顶部设有矩形钢制密封盖，所述矩形钢制密封盖的顶部呈矩形阵列设有四个第一定位螺栓，所述矩形钢制密封盖通过四个第一定位螺栓与钢制高承压容器的顶部固定连接，所述矩形钢制密封盖的顶部固定穿插连接有出浆管，所述第一压力表固定安装于出浆管的一侧，所述出浆管的内腔固定安装有第一阀门，所述第一阀门设置于第一压力表的上方，所述矩形钢制密封盖的底部和钢制高承压容器的顶部对称开设有环形密封槽，两个所述环形密封槽的内腔设有高压密封垫片。
优选的，所述矩形钢制密封盖的顶部设有防护机构，所述防护机构包括固定块，所述固定块的一侧与矩形钢制密封盖的一侧固定连接，所述固定块的一侧开设有贯穿孔，所述固定块的两侧对称设有转动板，两个所述转动板之间固定连接有转轴，两个所述转动板的一侧均固定连接有L型防护板，两个所述L型防护板之间设有锁止机构，两个所述L型防护板的一侧均开设有插入孔。
优选的，所述贯穿孔的内壁固定连接有阻尼环，所述阻尼环的内腔与转轴的外壁转动套接。
优选的，所述锁止机构包括固定柱，所述固定柱的顶部开设有圆形通孔，所述圆形通孔的内腔滑动套接有第二定位螺栓，所述矩形钢制密封盖的顶部开设有第一螺纹孔，所述矩形钢制密封盖的下方设有第二螺纹孔，所述第二螺纹孔开设于钢制高承压容器一侧的底部。
优选的，所述进料漏斗的底部固定连接有连接管，所述连接管的底部与高压注浆机的顶部固定穿插连接，所述间隔机构包括间隔漏斗，所述间隔漏斗设置于进料漏斗的内腔，所述间隔漏斗的底部固定连接有间隔环，所述间隔环设置于连接管的内腔，所述进料漏斗的内壁开设有环形槽。
优选的，所述间隔漏斗的外壁固定套接有凸环，所述凸环设置于环形槽的内腔，所述环形槽的内壁开设有均匀分布内螺纹，所述环形槽的内腔通过内螺纹螺纹连接有锁止环，所述锁止环的顶部对称固定连接有辅助转杆，两个所述辅助转杆的外壁均开设有均匀分布的防滑纹。
优选的，所述固定器包括环形软网，所述环形软网的外壁对称固定连接有连接板，两个所述连接板的一侧均等距开设有三个圆孔，位置相对的两个所述圆孔的内腔设有第三定位螺栓，多个所述第三定位螺栓的外壁均螺纹连接锁紧螺母。
优选的，所述进浆管的内腔固定安装有第二阀门，所述上浆管的顶部固定安装有第二压力表。
本发明还提供了一种用于煤岩体注浆的试验方法，包括以下步骤：
步骤一：在实验室内将煤岩样加工成为标准试件，并通过单轴压缩实验，测试煤岩样试件单轴抗压强度，制作破裂被注介质；
步骤二：将破裂被注介质放置在固定器内，通过第三定位螺栓和锁紧螺母进行预紧，维持裂隙形态的相对稳定，限制其在注浆加压的过程中进一步变形或崩裂；
步骤三：将固定好的破裂被注介质放入钢制高承压容器中，为确保钢制高承压容器的密封性，在钢制高承压容器与矩形钢制密封盖之间放置涂抹液体密封胶的高压密封垫片，并紧固矩形钢制密封盖上的第一定位螺栓，从而完成连接定位工作；
步骤四：根据煤岩体的现场具体特征，配比实验用的注浆浆液，打开第一阀门和第二阀门后启动高压注浆机，并向进料漏斗内倒入配置好的注浆浆液；
步骤五：注浆浆液从出浆管流出后，关闭第一阀门，待第一压力表读数达到设定压力值时，及时关闭进浆管阀门，停止注浆工序，并静置一段时间；
步骤六：打开第一阀门，待第一压力表显示压力降至安全阀值范围后，开启钢制高承压容器，取出固定器；
步骤七：将注浆改性加固试件与固定器分离，清理其表面的浆液固结物后进行养护；
步骤八：对注浆改性加固后的试件进行工业CT扫描和单轴压缩试验，分析注浆浆液在试件内的扩散与封堵情况及试件的单轴抗压强度，综合评价整个注浆改性加固工艺的实施效果。
本发明的技术效果和优点：
(1)本发明利用钢制高承压容器、高压注浆机和固定器的设置，通过钢制高承压容器、高压注浆机和固定器组成的实验装置结构更为可靠，布置更为简便，材料成本更低，与比井下原位实验方法相比，在实验室内即可模拟整个注浆改性加固的工艺流程，从而能够确定合理的浆液材料、配比参数、注浆压力等，具有可操作性强，步骤简洁和效率高的优点，同时本实验装置能够直观地呈现注浆浆液在试件内的扩散与封堵情况，从而可以客观、全面地评价注浆改性加固的效果，具有广泛的实用性和推广性；
(2)本发明利用两个L型防护板和固定柱的设置，通过两个L型防护板和固定柱形成的U型防护框，有效的提高了对第一压力表的保护强度，同时将两个L型防护板和固定柱通过固定块和转轴转动至钢制高承压容器的侧面并固定，此时可以通过两个L型防护板上开设有的插入孔来搬运钢制高承压容器，提高了搬运钢制高承压容器的便捷性；
(3)本发明利用间隔漏斗和间隔环的设置，通过间隔漏斗和间隔环有效的避免了浆料直接与进料漏斗的内壁直接接触，在进行不同实验时，可以通过快速更换间隔漏斗和间隔环，来避免前后实验原料相互沾染的现象，提高了实验结构的精准性。
附图说明
图1为本发明立体结构示意图。
图2为本发明钢制高承压容器侧面剖视结构示意图。
图3为本发明进料漏斗正面剖视结构示意图。
图4为本发明固定器立体结构示意图。
图5为本发明固定器展开结构示意图。
图6为本发明图2中A处局部放大结构示意图。
图7为本发明图2中B处局部放大结构示意图。
图8为本发明图3中C处局部放大结构示意图。
图中：1、钢制高承压容器；2、进浆管；3、运浆管路；4、上浆管；5、高压注浆机；6、进料漏斗；7、固定器；701、环形软网；702、连接板；703、第三定位螺栓；704、锁紧螺母；8、第一压力表；9、矩形钢制密封盖；10、第一定位螺栓；11、出浆管；12、固定块；13、转动板；14、转轴；15、L型防护板；16、阻尼环；17、固定柱；18、第二定位螺栓；19、第一螺纹孔；20、第二螺纹孔；21、连接管；22、间隔漏斗；23、间隔环；24、凸环；25、锁止环；26、辅助转杆；27、第一阀门；28、第二阀门；29、第二压力表；30、高压密封垫片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1-8所示的一种用于煤岩体注浆的试验装置及其试验方法，包括钢制高承压容器1，钢制高承压容器1外壁的一侧固定穿插连接有进浆管2，浆料从进浆管2进入钢制高承压容器1内，进浆管2的内腔固定安装有第二阀门28，进浆管2的一端固定连接有运浆管路3，运浆管路3起到运浆的作用，运浆管路3的一端固定连接有上浆管4，上浆管4的顶部固定安装有第二压力表29，第二压力表29用于检测上浆管4内的压力，上浆管4的一端设有高压注浆机5，打开高压注浆机5的外接开关，并将配置好的浆料加入进料漏斗6内，便可以将配置好的浆料通过上浆管4、运浆管路3和进浆管2通入钢制高承压容器1内，高压注浆机5的顶部设有进料漏斗6，进料漏斗6的内腔设有间隔机构，间隔机构用于避免浆料直接与进料漏斗6的内壁接触，提高了清理的便捷性，钢制高承压容器1的内腔设有多个固定器7，固定器7由镂空金属软网制成，柔软性好，适应形状能力强、取放方便，在注浆过程中能够确保被注介质稳定，固定器7由环形软网701组成，环形软网701的外壁对称固定连接有连接板702，两个连接板702的一侧均等距开设有三个圆孔，位置相对的两个圆孔的内腔设有第三定位螺栓703，第三定位螺栓703和锁紧螺母704用于完成两个连接板702之间的连接工作，多个第三定位螺栓703的外壁均螺纹连接锁紧螺母704，钢制高承压容器1的上方设有第一压力表8，第一压力表8用于检测钢制高承压容器1内的压力值；
钢制高承压容器1的顶部设有矩形钢制密封盖9，矩形钢制密封盖9用于封闭钢制高承压容器1，矩形钢制密封盖9的顶部呈矩形阵列设有四个第一定位螺栓10，矩形钢制密封盖9通过四个第一定位螺栓10与钢制高承压容器1的顶部固定连接，矩形钢制密封盖9的顶部固定穿插连接有出浆管11，第一压力表8固定安装于出浆管11的一侧，第一压力表8用于检测钢制高承压容器1内的压力值，出浆管11的内腔固定安装有第一阀门27，第一阀门27设置于第一压力表8的上方，矩形钢制密封盖9的底部和钢制高承压容器1的顶部对称开设有环形密封槽，两个环形密封槽用于安装高压密封垫片30，两个环形密封槽的内腔设有高压密封垫片30，高压密封垫片30的两侧需涂抹液体密封胶，用于增强矩形钢制密封盖9和钢制高承压容器1之间的密封性；
矩形钢制密封盖9的顶部设有防护机构，防护机构对第一压力表8起到防护的作用，从而避免矩形钢制密封盖9在移动的过程中第一压力表8与其他物体碰撞损坏的现象，防护机构包括固定块12，固定块12的一侧与矩形钢制密封盖9的一侧固定连接，固定块12的一侧开设有贯穿孔，固定块12的两侧对称设有转动板13，两个转动板13之间固定连接有转轴14，转动板13和L型防护板15以转轴14为中心发生转动，贯穿孔的内壁固定连接有阻尼环16，阻尼环16的内腔与转轴14的外壁转动套接，两个转动板13的一侧均固定连接有L型防护板15，两个L型防护板15之间设有锁止机构，锁止机构用于两个L型防护板15转动后的定位工作，两个L型防护板15的一侧均开设有插入孔，通过将棒体穿过插入孔内，可以对搬运钢制高承压容器1提供方便利；
锁止机构包括固定柱17，固定柱17对两个L型防护板15起连接的作用，固定柱17的顶部开设有圆形通孔，圆形通孔的内腔滑动套接有第二定位螺栓18，第二定位螺栓18与第一螺纹孔19和第二螺纹孔20连接，即对处于不同的位置的L型防护板15起到定位的工作，矩形钢制密封盖9的顶部开设有第一螺纹孔19，矩形钢制密封盖9的下方设有第二螺纹孔20，第二螺纹孔20开设于钢制高承压容器1一侧的底部；
进料漏斗6的底部固定连接有连接管21，连接管21的底部与高压注浆机5的顶部固定穿插连接，间隔机构包括间隔漏斗22，间隔漏斗22的尺寸要略小于进料漏斗6，间隔漏斗22和间隔环23均采用透明塑料制成，间隔漏斗22设置于进料漏斗6的内腔，间隔漏斗22的底部固定连接有间隔环23，间隔环23的尺寸要略小于连接管21，间隔环23设置于连接管21的内腔，进料漏斗6的内壁开设有环形槽，间隔漏斗22的外壁固定套接有凸环24，凸环24设置于环形槽的内腔，环形槽的内壁开设有均匀分布内螺纹，环形槽的内腔通过内螺纹螺纹连接有锁止环25，锁止环25挤压凸环24从而完成间隔漏斗22和间隔环23的定位工作，锁止环25的顶部对称固定连接有辅助转杆26，辅助转杆26便于工作人员施力带动锁止环25转动，两个辅助转杆26的外壁均开设有均匀分布的防滑纹。
本发明工作原理：
首先在实验室内将煤岩样加工成为标准试件，并通过单轴压缩实验，测试煤岩样试件单轴抗压强度，制作破裂被注介质，将破裂被注介质放置在固定器7内，通过第三定位螺栓703和锁紧螺母704进行预紧，维持裂隙形态的相对稳定，限制其在注浆加压的过程中进一步变形或崩裂，将固定好的破裂被注介质放入钢制高承压容器1中，为确保钢制高承压容器1的密封性，在钢制高承压容器1与矩形钢制密封盖9之间放置涂抹液体密封胶的高压密封垫片30，并紧固矩形钢制密封盖9上的第一定位螺栓10，从而完成连接定位工作，根据煤岩体的现场具体特征，配比实验用的注浆浆液，打开第一阀门27和第二阀门28后启动高压注浆机5，并向进料漏斗6内倒入配置好的注浆浆液，注浆浆液从出浆管11流出后，关闭第一阀门27，待第一压力表8读数达到设定压力值时，及时关闭进浆管2阀门，停止注浆工序，并静置一段时间，打开第一阀门27，待第一压力表8显示压力降至安全阀值范围后，开启钢制高承压容器1，取出固定器7，将注浆改性加固试件与固定器7分离，清理其表面的浆液固结物后进行养护，对注浆改性加固后的试件进行工业CT扫描和单轴压缩试验，分析注浆浆液在试件内的扩散与封堵情况及试件的单轴抗压强度，综合评价整个注浆改性加固工艺的实施效果。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于煤岩体注浆的试验装置，包括钢制高承压容器(1)，其特征在于，所述钢制高承压容器(1)外壁的一侧固定穿插连接有进浆管(2)，所述进浆管(2)的一端固定连接有运浆管路(3)，所述运浆管路(3)的一端固定连接有上浆管(4)，所述上浆管(4)的一端设有高压注浆机(5)，所述高压注浆机(5)的顶部设有进料漏斗(6)，所述进料漏斗(6)的内腔设有间隔机构，所述钢制高承压容器(1)的内腔设有多个固定器(7)，所述钢制高承压容器(1)的上方设有第一压力表(8)。
2.根据权利要求1所述的一种用于煤岩体注浆的试验装置，其特征在于，所述钢制高承压容器(1)的顶部设有矩形钢制密封盖(9)，所述矩形钢制密封盖(9)的顶部呈矩形阵列设有四个第一定位螺栓(10)，所述矩形钢制密封盖(9)通过四个第一定位螺栓(10)与钢制高承压容器(1)的顶部固定连接，所述矩形钢制密封盖(9)的顶部固定穿插连接有出浆管(11)，所述第一压力表(8)固定安装于出浆管(11)的一侧，所述出浆管(11)的内腔固定安装有第一阀门(27)，所述第一阀门(27)设置于第一压力表(8)的上方，所述矩形钢制密封盖(9)的底部和钢制高承压容器(1)的顶部对称开设有环形密封槽，两个所述环形密封槽的内腔设有高压密封垫片(30)。
3.根据权利要求2所述的一种用于煤岩体注浆的试验装置，其特征在于，所述矩形钢制密封盖(9)的顶部设有防护机构，所述防护机构包括固定块(12)，所述固定块(12)的一侧与矩形钢制密封盖(9)的一侧固定连接，所述固定块(12)的一侧开设有贯穿孔，所述固定块(12)的两侧对称设有转动板(13)，两个所述转动板(13)之间固定连接有转轴(14)，两个所述转动板(13)的一侧均固定连接有L型防护板(15)，两个所述L型防护板(15)之间设有锁止机构，两个所述L型防护板(15)的一侧均开设有插入孔。
4.根据权利要求3所述的一种用于煤岩体注浆的试验装置，其特征在于，所述贯穿孔的内壁固定连接有阻尼环(16)，所述阻尼环(16)的内腔与转轴(14)的外壁转动套接。
5.根据权利要求3所述的一种用于煤岩体注浆的试验装置，其特征在于，所述锁止机构包括固定柱(17)，所述固定柱(17)的顶部开设有圆形通孔，所述圆形通孔的内腔滑动套接有第二定位螺栓(18)，所述矩形钢制密封盖(9)的顶部开设有第一螺纹孔(19)，所述矩形钢制密封盖(9)的下方设有第二螺纹孔(20)，所述第二螺纹孔(20)开设于钢制高承压容器(1)一侧的底部。
6.根据权利要求1所述的一种用于煤岩体注浆的试验装置，其特征在于，所述进料漏斗(6)的底部固定连接有连接管(21)，所述连接管(21)的底部与高压注浆机(5)的顶部固定穿插连接，所述间隔机构包括间隔漏斗(22)，所述间隔漏斗(22)设置于进料漏斗(6)的内腔，所述间隔漏斗(22)的底部固定连接有间隔环(23)，所述间隔环(23)设置于连接管(21)的内腔，所述进料漏斗(6)的内壁开设有环形槽。
7.根据权利要求6所述的一种用于煤岩体注浆的试验装置，其特征在于，所述间隔漏斗(22)的外壁固定套接有凸环(24)，所述凸环(24)设置于环形槽的内腔，所述环形槽的内壁开设有均匀分布内螺纹，所述环形槽的内腔通过内螺纹螺纹连接有锁止环(25)，所述锁止环(25)的顶部对称固定连接有辅助转杆(26)，两个所述辅助转杆(26)的外壁均开设有均匀分布的防滑纹。
8.根据权利要求1所述的一种用于煤岩体注浆的试验装置，其特征在于，所述固定器(7)包括环形软网(701)，所述环形软网(701)的外壁对称固定连接有连接板(702)，两个所述连接板(702)的一侧均等距开设有三个圆孔，位置相对的两个所述圆孔的内腔设有第三定位螺栓(703)，多个所述第三定位螺栓(703)的外壁均螺纹连接锁紧螺母(704)。
9.根据权利要求1所述的一种用于煤岩体注浆的试验装置，其特征在于，所述进浆管(2)的内腔固定安装有第二阀门(28)，所述上浆管(4)的顶部固定安装有第二压力表(29)。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种用于煤岩体注浆的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：在实验室内将煤岩样加工成为标准试件，并通过单轴压缩实验，测试煤岩样试件单轴抗压强度，制作破裂被注介质；
步骤二：将破裂被注介质放置在固定器(7)内，通过第三定位螺栓(703)和锁紧螺母(704)进行预紧，维持裂隙形态的相对稳定，限制其在注浆加压的过程中进一步变形或崩裂；
步骤三：将固定好的破裂被注介质放入钢制高承压容器(1)中，为确保钢制高承压容器(1)的密封性，在钢制高承压容器(1)与矩形钢制密封盖(9)之间放置涂抹液体密封胶的高压密封垫片(30)，并紧固矩形钢制密封盖(9)上的第一定位螺栓10，从而完成连接定位工作；
步骤四：根据煤岩体的现场具体特征，配比实验用的注浆浆液，打开第一阀门(27)和第二阀门(28)后启动高压注浆机(5)，并向进料漏斗(6)内倒入配置好的注浆浆液；
步骤五：注浆浆液从出浆管(11)流出后，关闭第一阀门(27)，待第一压力表(8)读数达到设定压力值时，及时关闭进浆管(2)阀门，停止注浆工序，并静置一段时间；
步骤六：打开第一阀门(27)，待第一压力表(8)显示压力降至安全阀值范围后，开启钢制高承压容器(1)，取出固定器(7)；
步骤七：将注浆改性加固试件与固定器(7)分离，清理其表面的浆液固结物后进行养护；
步骤八：对注浆改性加固后的试件进行工业CT扫描和单轴压缩试验，分析注浆浆液在试件内的扩散与封堵情况及试件的单轴抗压强度，综合评价整个注浆改性加固工艺的实施效果。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102680647A (zh) * | 2012-04-20 | 2012-09-19 | 天地科技股份有限公司 | 煤岩体注浆加固试验台及试验方法 |
| CN103267722A (zh) * | 2013-05-07 | 2013-08-28 | 中国矿业大学 | 一种承压渗透注浆加固试验装置及方法 |
| CN207358889U (zh) * | 2017-10-15 | 2018-05-15 | 安徽理工大学 | 一种磨料罐下料漏斗 |
| CN111006952A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-04-14 | 河海大学 | 高压渗透注浆加固裂隙岩石试样的实验测试装置及注浆方法 |
| CN111487163A (zh) * | 2020-04-21 | 2020-08-04 | 重庆大学 | 一种新型破碎煤岩体可变载加压注浆试验装置 |
| US20200386659A1 (en) * | 2016-07-06 | 2020-12-10 | Shandong University | Multifunctional true triaxial rock drilling test system and method |
| CN212202370U (zh) * | 2019-12-02 | 2020-12-22 | 河南泰胜新矿山机械有限公司 | 一种液压注浆泵机械换向机构 |
| CN113203616A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-08-03 | 安徽理工大学 | 一种含真实裂纹岩石试件注浆性能试验方法与装置 |
-
2021
- 2021-10-28 CN CN202111261513.4A patent/CN114088521B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102680647A (zh) * | 2012-04-20 | 2012-09-19 | 天地科技股份有限公司 | 煤岩体注浆加固试验台及试验方法 |
| CN103267722A (zh) * | 2013-05-07 | 2013-08-28 | 中国矿业大学 | 一种承压渗透注浆加固试验装置及方法 |
| US20200386659A1 (en) * | 2016-07-06 | 2020-12-10 | Shandong University | Multifunctional true triaxial rock drilling test system and method |
| CN207358889U (zh) * | 2017-10-15 | 2018-05-15 | 安徽理工大学 | 一种磨料罐下料漏斗 |
| CN111006952A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-04-14 | 河海大学 | 高压渗透注浆加固裂隙岩石试样的实验测试装置及注浆方法 |
| CN212202370U (zh) * | 2019-12-02 | 2020-12-22 | 河南泰胜新矿山机械有限公司 | 一种液压注浆泵机械换向机构 |
| CN111487163A (zh) * | 2020-04-21 | 2020-08-04 | 重庆大学 | 一种新型破碎煤岩体可变载加压注浆试验装置 |
| CN113203616A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-08-03 | 安徽理工大学 | 一种含真实裂纹岩石试件注浆性能试验方法与装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 窦谈: "采动区输电铁塔预置可顶升塔脚及基础承载性能研究", 中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技II辑, no. 2017, pages 130 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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