[实用新型]一种受限空间内带压膨胀材料应力测试系统

说明书

本实用新型公开了一种受限空间内带压膨胀材料应力测试系统，包括电脑和数据采集仪，所述电脑的一侧电性连接有数据采集仪，所述数据采集仪的一侧无线连接有注浆模具，所述注浆模具与数据采集仪之间信号通过无线传输单元进行传递，所述注浆模具的外部设置有应力测试单元，所述注浆模具的一侧连接有注浆泵，且注浆模具与注浆泵的连接中间位置处设置有压力表，利用高强度钢制成注浆模具，通过在模具内壁贴合径向应变片以及轴向应变片，通过无线传输方式监测带压浆液的膨胀应力。从而可以研究不同注浆压力下，膨胀材料的膨胀应力，从而对井下带压注浆封孔起到指导作用，使设备可以适用于不同的检测环境。

技术领域

本实用新型属于相关膨胀材料应力测试的研究技术领域，具体涉及一种受限空间内带压膨胀材料应力测试系统。

背景技术

瓦斯不仅是一种有害气体，更是一种清洁能源。在进行瓦斯治理中，瓦斯抽采是一种有效可行的方法，在治理瓦斯事故的同时，可以有效地利用这一清洁能源。瓦斯抽采主要分为地面抽采和井下抽采，当前井下抽采占总瓦斯抽采量的一半以上，井下抽采依然占据重要地位。在井下抽采中，封孔效果对瓦斯抽采质量产生重要影响，其中封孔材料的力学性能是衡量其封孔效果的一个重要指标。为了对裂隙进行有效的封堵，在封孔浆液中往往加入膨胀剂，通过材料产生的膨胀应力对钻孔进行挤压以达到封堵裂隙的目的。膨胀应力是一个重要参数，它对后期钻孔的挤压产生重要影响，从而影响封孔的质量。

在膨胀应力测试方面，众多学者也进行了深入分析。专利（ZL201610108913.4）公布了一种双向膨胀应力测量试验仪，可以实现轴向和径向膨胀应力的同时监测。专利（ZL201710538031.6）公布了一种基于全应变的膨胀应力测试装置及方法，利用LED光照监测液面变化来反演材料总体膨胀应力，通过液面变化来推算钢管的总体形变情况。专利（ZL201710747353.1）公布了一种应力测量装置及测量方法，利用约束装置对样品模具和压力传感器实现一维方向上的限位，达到检测膨胀剂粉末压实体膨胀应力的目的。专利（ZL201720378268.8）公布了一种岩体膨胀应力测试仪，利用注水装置对试样进行加水润湿使其膨胀，通过形变测试装置对膨胀应力进行测试。

通过对以上专利进行分析发现，测试膨胀应力的方式有两类，一是通过注水的方式使材料发生膨胀；二是将膨胀材料放入装置内（如钢管）。这两种方式的主要特点在于材料前期处于不受压状态，膨胀应力的大小仅受自身膨胀性能的影响。而煤矿井下钻孔注浆的浆液本省具有一定压力，浆液产生的膨胀应力不仅与自身膨胀性能的大小有关，还与注浆压力有关。而以往的装置没有类似的功能，有鉴于此，本发明人为此研制出一种受限空间内带压膨胀材料应力测试系统，有效的解决了上述问题，本案由此产生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种受限空间内带压膨胀材料应力测试系统，以解决上述背景技术中提出的煤矿井下钻孔注浆的浆液本省具有一定压力，浆液产生的膨胀应力不仅与自身膨胀性能的大小有关，还与注浆压力有关。而以往的装置没有类似的功能的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种受限空间内带压膨胀材料应力测试系统，包括电脑和数据采集仪，所述电脑的一侧电性连接有数据采集仪，所述数据采集仪的一侧无线连接有注浆模具，所述注浆模具与数据采集仪之间信号通过无线传输单元进行传递，所述注浆模具的外部设置有应力测试单元，所述注浆模具的一侧连接有注浆泵，所述注浆模具与注浆泵通过进浆管进行连接，且注浆模具与注浆泵的连接中间位置处设置有压力表，所述压力表的一侧设置有热量计，所述热量计的一侧设置有进浆管阀门，所述注浆泵的一侧连接有储浆罐，所述储浆罐的另一侧连接有回浆管阀门，所述储浆罐和回浆管阀门通过回浆管进行连接。

优选的，所述应力测试单元包括径向应变片和轴向应变片，所述径向应变片分布在注浆模具的外部两侧，所述轴向应变片分布在注浆模具内部的底端。

优选的，所述注浆模具的顶端中心位置处设置有回浆口，且注浆模具的底端中心与回浆口对应的位置处设置有进浆口。