[发明专利]一种采空区风积沙充填试验方法

摘要

本发明公开了一种采空区风积沙充填试验装置及试验方法，该装置根据现场实际情况建立的相似模型，包括箱体、箱体内支撑物以及设置在箱体上方的封闭盖板，设置在封闭盖板上的若干钻孔，设置在其中一个钻孔上的管道以及连接在管道上的单向阀，单向阀连接漏斗，连接单向阀的管道通过旁接管道连接空气压缩机，箱体侧面设置有排水巷道，在排水巷道内设置滤网。通过各钻孔的试验数据来计算实际工程中风沙总量、各钻孔填充速度、钻孔间距、钻孔位置，以制定采空区风积沙填充方案，将其用于指导实际采空区填充工作。

主权项

1.一种采空区风积沙充填试验方法，其特征在于，判断采空区是否干燥，如果采空区干燥，则执行风积沙充填试验步骤，否则，则由采空区实际积水深度h_H，通过相似比换算成模型内注水深度h_M，向采空区注入深度为h_M的水，再在采空区风积沙充填试验装置上执行风积沙充填试验步骤，采空区风积沙充填试验装置包括箱体、箱体内支撑物以及设置在箱体上方的封闭盖板，设置在所述封闭盖板上的若干钻孔，设置在其中一个钻孔上的管道以及连接在所述管道上的单向阀，所述单向阀连接漏斗，连接所述单向阀的管道通过旁接管道连接空气压缩机，所述箱体侧面设置有排水巷道，在所述排水巷道内设置滤网，其风积沙充填试验步骤为：(1)将干燥的风积沙倒入漏斗，打开单向阀并开始计时，直到风积沙的自然下漏状态结束，记录该状态下各钻孔每次灌入风积沙体积V_aMij、各钻孔每次风积沙灌入时间t_aMij以及各钻孔每次风积沙灌入形成的最大扩散半径r_aMij；(2)关闭单向阀，打开空气压缩机，将风积沙自然下漏形成的锥体顶部一定范围的风积沙吹散到其它区域；(3)打开单向阀并保持空气压缩机处于工作状态，直到漏下的风积沙将管口堵住为止，记录该状态下各钻孔每次灌入风积沙体积V_aMij、各钻孔每次风积沙灌入时间t_aMij以及各钻孔每次风积沙灌入形成的最大扩散半径r_aMij；(4)重复步骤(2)，将堵在管口的风积沙吹散，然后进行步骤(3)；依次循环进行，直到空气压缩机不能将管口周围的风积沙吹散，风积沙无法灌入为止；(5)利用相似比将模型试验中各钻孔每次灌入风积沙体积V_aMij、各钻孔每次风积沙灌入时间t_aMij以及各钻孔最大扩散半径r_aMi转化为实际各钻孔每次灌入风积沙体积V_aHij、实际各钻孔每次风积沙灌入时间t_aHij以及实际各钻孔最大扩散半径r_aHi；(6)根据步骤(5)得到的实际各钻孔每次灌入风积沙体积V_aHij、实际各钻孔每次风积沙灌入时间t_aHij以及实际各钻孔最大扩散半径r_aHi，计算得到采空区的实际工程中风沙总量V_H以及各钻孔填充速度v_i；(7)根据计算所得的实际工程中风积沙总量V_H以及各钻孔填充速度v_i、钻孔间距d、钻孔位置制定采空区风积沙填充方案。