[发明专利]一种检测分段注浆堵水效果的实验装置与方法

说明书

本发明属于矿井注浆堵水效果检测领域，提出了一种检测分段注浆堵水效果的实验装置与方法，该装置包括第一注浆腔、第二注浆腔和检验腔，第一注浆腔和第二注浆腔分别设置在一个振动台上，第一注浆腔和第二注浆腔顶板中央位置分别设置有一个注浆口，注浆口分别通过注浆管与注浆泵连接；第一注浆腔、第二注浆腔和检验腔各设置有一个注水口，第一注浆腔和第二注浆腔各设置有一个排泄口；第一注浆腔上的注水口通过注水管与水泵连接，第一注浆腔的排泄口通过第一过水通道与第二注浆腔的注水口连接，第二注浆腔的排泄口通过第二过水通道与检验腔上的注水口连接；本发明可以判断不同注浆材料在分段注浆时的综合注浆堵水效果，可为降低注浆材料的成本提供可靠的实验数据。

技术领域

本发明属于矿井注浆堵水效果检测领域，特别涉及一种检测分段注浆堵水效果的实验装置与方法。

背景技术

水灾是矿井五大灾害之一，是煤矿安全的第二大杀手。一旦发生水害事故，不仅会严重阻碍煤矿的安全正常生产，还会造成严重的财产损失和人员伤亡。

注浆堵水是防治矿井水害的有效方法之一。当含水层厚度大时，会采用分段注浆的方法。现如今常对注浆后结石体的力学性能进行测定，用测定的结果来表征注浆效果的优劣，但这种测定方法并不能确定出注浆材料堵水效果的好坏，目前也缺乏测定注浆材料堵水效果的实验装置与方法，针对于分段注浆的装置与方法则更少。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种检测分段注浆堵水效果的实验装置，以检测不同注浆材料在分段注浆中的堵水效果。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种检测分段注浆堵水效果的实验装置，包括第一注浆腔、第二注浆腔和检验腔，所述第一注浆腔和第二注浆腔分别设置在一个振动台上，所述第一注浆腔和第二注浆腔顶板中央位置分别设置有一个注浆口，所述注浆口分别通过注浆管与注浆泵连接；所述第一注浆腔、第二注浆腔和检验腔的一侧距顶板10mm位置各设置有一个注水口，所述第一注浆腔和第二注浆腔的另一侧距底板10mm位置各设置有一个排泄口；所述第一注浆腔上的注水口通过注水管与水泵连接，所述第一注浆腔的排泄口通过第一过水通道与所述第二注浆腔的注水口连接，所述第二注浆腔的排泄口通过第二过水通道与所述检验腔上的注水口连接；所述注浆管上设置有压力表和阀门，所述注水管、第一过水通道和第二过水通道上均设置有水压力表、水流速表和阀门。

所述振动台的长宽为500*500mm，所述振动台的控制端与电脑连接，由电脑进行分别控制；所述第一注浆腔和第二注浆腔的长宽高为400*400*400mm，且所述第一注浆腔和第二注浆腔的顶板为可拆卸顶板。

所述检验腔的长*宽*高为300*300*300mm，其正面为有机玻璃制成的透明窗，在透明窗的右边缘设置有标度尺，所述标尺的量程为0~200mm，分度值为5mm。

所述注浆口的尺寸大小为Ø40mm，所述注水口设置在距对应腔顶板10mmm的位置，所述注水口的尺寸大小为Ø40mm，第一过水通道和第二过水通道的过水通道尺寸均为Ø40*100mm。

本发明还提供了一种检测分段注浆堵水效果的实验方法，采用所述的检测分段注浆堵水效果的实验装置，包括以下步骤：

S1、在所述第一注浆腔和第二注浆腔中装入破碎的岩石，岩石总量大于注浆腔容积的三分之二，并保证注浆腔的顶板可以封闭注浆腔；

S2、配制两种不同的注浆浆液，并用搅拌器分别将它们搅拌均匀；

S3、将第一注浆腔上的注浆管上的阀门打开，并用步骤S2中配成浆液中的一种进行注浆，当浆液充满第一注浆腔时，关闭第一注浆腔上的注浆管上的阀门；