CN205404353U - 一种煤矿堵水材料性能测试筒 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种煤矿堵水材料性能测试筒，包括筒体、固定多孔板和活动多孔板，固定多孔板安装在筒体内的底部，活动多孔板安装在筒体内的顶部，筒体在位于固定多孔板和活动多孔板之间的区域为材料填充区，材料填充区的侧壁自上往下开设若干注浆孔和测压孔，水从筒体的一端流入从另一端流出。本实用新型结构简单，能够用于模拟测试真实破碎岩层下堵水材料的材料性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种煤矿堵水材料性能测试筒。
背景技术
矿井水害是威胁煤矿安全生产的主要隐患之一，也是制约许多矿区生产活动和可持续发展的重要因素。目前，随着开采深度加大，矿井涌水量不断增加，破碎岩层体中的节理、裂隙等不连续面正好是导水通道，造成煤岩体内涌水量大，给煤矿井下安全带来严重威胁。
注浆堵水是防治矿井水害，保证安全采掘的有效措施之一。目前检测堵水材料性能常用的做法是利用伺服压力机检测材料的力学性能、利用粘度计检测其粘度、利用水平垂直燃烧测定仪检测其阻燃性能等。这些方法简便易行，而这些方法的检测结果不能完全反映现场应用的实际效果，只能反映材料本身的性能，不能够具体反映出堵水材料实际的堵水效果。
为此本发明人研制出一种矿井注浆堵水材料性能测试装置，通过该装置能够模拟不同渗透性条件下的突水条件，得到堵水材料的真实堵水性能，进而为煤矿现场在选用堵水材料和施工条件，提供可靠依据。该装置的主要部件为测试筒，本案由此产生。
实用新型内容
本实用新型提供的一种煤矿堵水材料性能测试筒，结构简单，能够用于模拟测试真实破碎岩层下堵水材料的材料性能。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
一种煤矿堵水材料性能测试筒，包括筒体、固定多孔板和活动多孔板，固定多孔板安装在筒体内的底部，活动多孔板安装在筒体内的顶部，筒体在位于固定多孔板和活动多孔板之间的区域为材料填充区，材料填充区的侧壁自上往下开设若干注浆孔和测压孔，水从筒体的一端流入从另一端流出。
所述筒体内壁涂抹一层石蜡。
所述注浆孔和测压孔分别布置在筒体的左右两侧。
所述注浆孔和测压孔自上而下交替布置。
所述注浆孔布置在两测压孔之间的中间位置。
所述固定多孔板和活动多孔板上均匀布满直径0.2-2cm的圆孔。
所述筒体在位于固定多孔板之外的下部开设内螺纹，筒体通过螺纹连接和与其配合使用的震动台固定连接。
所述筒体还具有上端盖，筒体上端开设外螺纹，上端盖开设内螺纹，上端盖通过螺纹连接安装在筒体上。
所述上端盖开设供与测试筒配合使用的加压杆通过的穿孔。
所述筒体在位于活动多孔板外的顶部侧壁上开设出水孔。
采用上述方案后，本实用新型通过在材料填充区内填充测试用的碎石，固定多孔板起支撑作用，在活动多孔板上施压，以实现对碎石的加压，模拟真实的破碎岩层，通过向筒体内通水即可模拟地下岩层水。注浆孔用于和注浆装置连接，用于注入堵水材料，测压孔用于和水压测试装置连接，用于测试材料填充区内的水力坡度，进而根据达西定律计算出碎石的渗透性系数。本实用新型结构简单，通过模拟真实的破碎岩层的渗水条件来进行试验，因此能够较为真实的检测出堵水材料的材料性能。
附图说明
图1是本实施例的结构剖视图。
标号说明
筒体1，圆孔11，内螺纹12，固定多孔板2，活动多孔板3，材料填充区4，注浆孔5，测压孔6，上端盖7，穿孔71，出水孔8。
具体实施方式
为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。
如图1所示，是本实用新型揭示的一种煤矿堵水材料性能测试筒，包括筒体1、固定多孔板2和活动多孔板3。
固定多孔板2和活动多孔板3上均匀布满直径0.2-2cm的圆孔11，水流从圆孔11处通过。固定多孔板2安装在筒体1内的底部，活动多孔板3安装在筒体1内的顶部，筒体1在位于固定多孔板2和活动多孔板3之间的区域为材料填充区4。
材料填充区4的侧壁自上往下开设若干注浆孔5和测压孔6。为了能够更加准确的检测出材料填充区4内的水力坡度，进而根据达西定律计算出更加准确的碎石的渗透性系数，特将注浆孔5和测压孔6进行下述合理的布置。将注浆孔5和测压孔6分别布置在筒体1的左右两侧，并且各注浆孔5之间等距，各测压孔6之间等距。同时将注浆孔5和测压孔6自上而下交替布置，且注浆孔5布置在两测压孔6之间的中间位置，使各注浆的位置和测压孔保持一致。
为了便于活动多孔板3的安装，筒体1还具有上端盖7，筒体1上端开设外螺纹，上端盖7开设内螺纹，上端盖7通过螺纹连接安装在筒体1上。因此在安装活动多孔板3时，即可直接打开上端盖7，将活动多孔板3压入后，再盖上上端盖7。
在进行试验时，需通过和本实施例测试筒相配合使用的加压杆来推动活动多孔板3上下滑动来加载轴压，因此在上端盖7开设有供该加压杆通过的穿孔71。
直接向筒体1内的材料填充区4填入的碎石，将非常的松散，为此需将本实施例的测试筒和震动台固定连接，通过震动台将碎石震实，以模拟真实的破碎岩层，为此筒体1在位于固定多孔板2之外的下部开设内螺纹12，筒体1通过螺纹连接固定在震动台上。
试验时水从筒体1的下端流入从上端流出，由于筒体1具有上端盖7，为此在筒体1在位于活动多孔板3外的顶部侧壁上开设出水孔8。
以下简述试验的过程：
首先在筒体1内壁涂抹一层石蜡，再向筒体1内填入碎石，然后将和本实施例配合使用的震动台、注浆装置和水压测试装置等一起安装好。将碎石震实。
再将活动多孔板3安装上，采用加压杆推动活动多孔板3下移，给碎石加一定压力，该压力和实际破碎岩层的压力一致，记录下该压力值。通入一定水压的水流，待出水孔8水流稳定后，读取各水压测试装置上的水压，从而得到水力坡度，进而根据达西定律计算得出，反应真实岩层的渗透性系数。
然后保持通入的水压大小不变，向注浆孔5注入堵水材料，直至出水口无水流出，即完成堵水，记录下此时的注浆压力。
最后拆下测试筒，对测试筒进行加热直至石蜡融化，以方便取出碎石和堵水材料的结合体。将碎石和堵水材料的结合体取出，观察堵水材料的注浆扩散半径，记录下该注浆扩散半径。
通过多次试验即可建立渗透性系数、注浆压力和注浆扩散半径的关系式，进而为煤矿现场在选用堵水材料和施工条件时，提供可靠依据。
以上仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型的保护范围的限定。凡依本案的设计思路所做的等同变化，均落入本案的保护范围。
Claims (10)
1.一种煤矿堵水材料性能测试筒，其特征在于：包括筒体、固定多孔板和活动多孔板，固定多孔板安装在筒体内的底部，活动多孔板安装在筒体内的顶部，筒体在位于固定多孔板和活动多孔板之间的区域为材料填充区，材料填充区的侧壁自上往下开设若干注浆孔和测压孔，水从筒体的一端流入从另一端流出。
2.如权利要求1所述的一种煤矿堵水材料性能测试筒，其特征在于：所述筒体内壁涂抹一层石蜡。
3.如权利要求1所述的一种煤矿堵水材料性能测试筒，其特征在于：所述注浆孔和测压孔分别布置在筒体的左右两侧。
4.如权利要求1所述的一种煤矿堵水材料性能测试筒，其特征在于：所述注浆孔和测压孔自上而下交替布置。
5.如权利要求1所述的一种煤矿堵水材料性能测试筒，其特征在于：所述注浆孔布置在两测压孔之间的中间位置。
6.如权利要求1所述的一种煤矿堵水材料性能测试筒，其特征在于：所述固定多孔板和活动多孔板上均匀布满直径0.2-2cm的圆孔。
7.如权利要求1所述的一种煤矿堵水材料性能测试筒，其特征在于：所述筒体在位于固定多孔板之外的下部开设内螺纹，筒体通过螺纹连接和与其配合使用的震动台固定连接。
8.如权利要求1所述的一种煤矿堵水材料性能测试筒，其特征在于：所述筒体还具有上端盖，筒体上端开设外螺纹，上端盖开设内螺纹，上端盖通过螺纹连接安装在筒体上。
9.如权利要求8所述的一种煤矿堵水材料性能测试筒，其特征在于：所述上端盖开设供与测试筒配合使用的加压杆通过的穿孔。
10.如权利要求1所述的一种煤矿堵水材料性能测试筒，其特征在于：所述筒体在位于活动多孔板外的顶部侧壁上开设出水孔。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN109187284A (zh) * | 2018-09-07 | 2019-01-11 | 宁波联城住工科技有限公司 | 水泥浆料测试设备及方法 |
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2016
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