[发明专利]一种矿用自修复喷涂材料的透水性测试装置及方法

说明书

本发明提出了一种矿用自修复喷涂材料的透水性测试装置及方法，测试装置包括支撑板以及设置在支撑板上的水箱、控制阀门、试样固定装置、液位检测器、称量装置、电源开关和控制系统，水箱出水端位于水箱下方并连接控制阀门，试样固定装置位于水箱出水端下方并连接有预制待测试样，以及设有用于接收输送下渗水的漏斗，称量装置上放置有用接水容器，接水容器位于漏斗下方，液位检测器位于试样固定装置的一侧，试样固定装置通过伸缩装置与支撑板连接，其一旁设有试样密封装置，试样固定装置可移动至试样密封装置处，装置由控制系统控制。本发明通过控制系统控制整个测试过程的进行，自动化程度高，操作简单方便，密封性好且测量计算精度高。

技术领域

本发明涉及自修复喷涂材料性能测试技术领域，具体涉及一种矿用自修复喷涂材料的透水性测试装置及方法。

背景技术

在煤炭的开采过程中，煤自燃现象的发生已然成为煤炭开采工作正常运行的主要威胁之一。煤自燃会造成矿井火灾、瓦斯爆炸、煤矿停工停产以及有毒有害气体的释放等一系列严重问题。为了防止煤自燃现象的发生，通常在密闭墙和沿空煤柱表面喷涂胶体、高分子泡沫材料、水泥基材料等堵漏风材料，在这些材料中，水泥基材料因其强度高、成本低等特点在矿井堵漏风方面得到了广泛应用。然而，在矿压的作用下，水泥基材料非常容易产生裂缝，形成漏风通道，容易造成煤自燃火灾。因此，水泥基材料裂缝的修复至关重要。

近年来，针对水泥基材料容易产生裂缝的问题，科研人员研发出了一种自修复喷涂材料。这种自修复喷涂材料以愈合剂和水泥砂浆按一定比例制备而成，目前常用的愈合剂有高分子材料愈合剂、矿物愈合剂以及微生物愈合剂等，这些愈合剂能够自主识别并修复已产生的裂缝。裂缝的自愈合效果关系着自修复材料的堵漏风效果，而材料的透水性则是表征裂缝愈合效果的一个重要指标，因此，对裂缝愈合后的材料进行透水性测试具有重要意义。

目前，在对自修复喷涂材料进行透水性测试时一般使用透水性测试装置。在进行测试时，首先准备一份待测样品并测量其直径、高度以及透水横截面积，然后将样品放置在测试装置中，开始测试并记录测试时间，最后根据取得的数据计算透水系数。然而，现有的透水性测试装置普遍存在自动化程度低、待测样品拆卸困难、耗费时间长、构造简单、密封性差、测量精度低等缺点。因此，需要一种自动化程度高、操作简便、密封性好且测量精度高的透水性测试装置及方法。

发明内容

为解决背景技术中存在的问题，本发明提出了一种矿用自修复喷涂材料的透水性测试装置，包括支撑板以及设置在支撑板上的水箱、控制阀门、试样固定装置、液位检测器、称量装置、电源开关和控制系统，水箱设置在支撑板顶端，水箱出水端位于水箱下方，水箱出水端连接控制阀门，所述试样固定装置位于水箱出水端下方，试样固定装置可拆卸连接有预制待测试样，试样固定装置下方设有用于接收输送下渗水的漏斗，所述称量装置上放置有用于收集储存下渗水的接水容器，接水容器位于漏斗下方，所述液位检测器位于试样固定装置的一侧，预制待测试样放置到试样固定装置上后位于液位检测器检测范围内；

所述试样固定装置通过伸缩装置与支撑板连接，试样固定装置一旁设有用于制备预制待测试样的试样密封装置，试样固定装置在伸缩装置带动下可移动至试样密封装置处；

所述控制系统分别与控制阀门、水箱、液位检测器、称量装置、试样固定装置、伸缩装置以及试样密封装置连接，所述电源开关分别与控制系统、控制阀门、水箱、液位检测器、称量装置、试样固定装置、伸缩装置以及试样密封装置连接。

优选的，所述水箱通过水箱支撑杆与支撑板连接；

所述支撑板底端设有底座，称量装置设置在底座上；所述漏斗通过漏斗支架与支撑板连接。

优选的，所述水箱出水端连接有出水管，控制阀门设置在出水管上，水箱还包括用于进水的注水口和用于检测水箱内水位的液位传感器，控制系统与水箱中的液位传感器连接。

优选的，所述控制系统为屏幕可触摸的计算机，计算机内安装有能够自动计算的软件，屏幕上有控制装置工作的“喷胶”、“包裹”、“取样”、“准备”、“测试”以及“结果”按钮；