CN201724888U - 一种承压动水条件下注浆加固试验装置 - Google Patents

一种承压动水条件下注浆加固试验装置 Download PDF

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李佩全
刘泽功
黄向菁
夏小亮
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Abstract

本实用新型提供了一种承压动水条件下注浆加固试验装置，主体为耐压密闭容器，该耐压密闭容器的一侧设置有可控水压接口，另一侧设置有出水接口。该耐压密闭容器具有可启闭的密封盖，该密封盖上连接有注浆***接口，所述耐压密闭容器内分别在靠近设置可控水压接口和出水接口的两侧设置有孔状隔板，所述孔状隔板之间为试件容纳空间，隔板间容器每个侧壁分别有隔条。该试件容纳空间连通所述注浆***接口，该试件容纳空间的底部以及作为该试件容纳空间的侧壁内表面上都设置有水压力传感器。该装置能够模拟出高承压、动水条件下的注浆环境，满足这种环境下的注浆试验需要。

Description

一种承压动水条件下注浆加固试验装置
技术领域
本实用新型涉及一种模拟煤层底板注浆加固试验装置，即涉及一种承压动水条件下注浆加固试验装置。
背景技术
在煤矿防治水工程中，注浆是很重要的一种技术手段。为了研究注浆所能达到的效果，通常用注浆试验的装置模拟现场注浆环境。因此，设计注浆试验的装置对于研究注浆现场的参数和应用效果具有十分重要的意义。我国许多煤矿在深部开采过程中，遇到底板下部灰岩水害的威胁，根据煤矿安全规程规定，需要对底板采取必要的工程措施。注浆改造加固煤层底板，是提高底板的抗渗和抗压强度，解决底板水害重要的方法之一。  由于煤层底板处在高承压、动水等复杂的条件下，如何确定不同动水条件下的注浆参数相当困难，预先利用室内模拟装置进行试验研究不仅能够实现多方案的比较，同时也更好地为注浆设计提供技术指导。目前，用于注浆试验的模型装置的结构都比较简单，主体为耐压密闭容器，耐压密闭容器的一侧设置有可控水压接口，另一侧设置有出水接口，耐压密闭容器具有可启闭的密封盖，密封盖上连接有注浆***接口，耐压容器内部结构较为单一。这种用于注浆试验的模型装置适于静水条件，不能模拟出高承压、动水条件下的注浆环境，因此有必要研制出能够满足这方面要求的煤层底板注浆加固试验装置。
发明内容
针对现有注浆试验模型装置不能满足底板加固试验的客观需要，本实用新型目的是提供一种在动水流条件下，且具有较高的水压力作用下实现煤层底板注浆加固试验的装置，为研究现场煤层底板注浆提供可靠的技术参数。
本实用新型提供的承压动水条件下注浆加固试验装置的主体为耐压密闭容器，该耐压密闭容器的一侧设置有可控水压接口，另一侧设置有出水接口，该耐压密闭容器具有可启闭的密封盖，该密封盖上连接有注浆***接口，所述耐压密闭容器内分别在靠近设置可控水压接口和出水接口的两侧设置有孔状隔板，所述孔状隔板之间为试件容纳空间，该试件容纳空间连通所述注浆***接口，该试件容纳空间的底部以及作为该试件容纳空间的侧壁的所述耐压密闭容器的侧壁内表面上都设置有水压力传感器。
下面为述所述承压动水条件下注浆加固试验装置可以选择采用的较佳的其它具体设置。
所述试件容纳空间内在底部和所述孔状隔板上都设置有垫圈。
所述耐压密闭容器为长方体，所述孔状隔板之间在所述耐压密闭容器内部的长侧面和底面上设置有两条隔离垫条，每条隔离垫条的两侧都通过安装孔安装有所述水压力传感器。
所述注浆***接口通过多个注浆口与所述试件容纳空间连通。
所述可控水压接口和出水接口与所述耐压密闭容器之间都通过管路连接，所述管路上都设有管路压力传感器和流量传感器。所述管路上还可以都安装有溢水阀。
该装置的有益效果为：能够模拟出高承压、动水条件下的注浆环境，满足这种环境下的试验需要。具体讲，可外接稳定可调的注浆压力***和水压力监测***；通过开启或关闭进、出水开关，可以控制承压、动、静水压力等条件下注浆试验，对耐压容器内不同点注浆压力变化进行实时动态监测；可根据浆液在试件裂隙中扩散效果及注浆前、后试件裂隙渗透系数变化，判别注浆效果的优劣。
附图说明
图1 为本实用新型提供的一种承压动水条件下注浆加固试验装置的结构示意图；
图2 为图1所示的装置的耐压密闭容器的剖解结构示意图。
图中：1-耐压密闭容器，2-密封盖，201-注浆孔，202-螺栓孔，3-注浆***接口，4-可控压水泵接口，5-出水接口， 6-进水管路压力传感器，7-进水流量传感器，8-进水溢水阀，9-孔状隔板，10-密封胶垫，11-加压螺栓，12-水压力传感器；13-垫圈，14-水压力传感器安装孔，15-隔离垫条， 16-出水管路压力传感器，17-出水流量传感器，18-出水溢水阀。
具体实施方式
为使本实用新型的发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。如图1和图2所示，耐压密闭容器1的两侧为进出水的孔状隔板9，在两隔板9之间，由两条隔离垫条15分为三个相互隔离的部分，并在耐压密闭容器1的前、后、下部分别在水压力传感器安装孔14内装有相应的水压力传感器12。密封盖2上端设置有用于与稳压注浆装置相连的注浆***接口3；密封盖2与耐压密闭容器1其它部位通过密封胶垫10进行密封，密封盖2上具有设置加压螺栓11的螺栓孔202。试件容纳空间内在底部和孔状隔板9上都设置有垫圈13。耐压密闭容器1的左侧设置可控压水泵接口4，用于连接可控压水泵；右侧设置有出水接口5，用于与出水管连接。可控水压接口4和出水接口5与所述耐压密闭容器1之间都分别通过进水耐压管和出水耐压管连接，进水耐压管上设有进水管路压力传感器6、进水流量传感器7和进水溢水阀8；出水耐压管上设有出水管路压力传感器16、出水流量传感器17和出水溢水阀18
试验前，将注浆试件放置到耐压密闭容器1中后盖上密封盖2，拧紧加压螺栓11，使试件与试件容纳空间的侧壁紧密接触。可控压水泵向耐压密闭容器1内稳压注水，水通过左侧的孔状隔板9进入试件容纳空间使注浆试件饱水，形成承压注浆环境，然后由可调稳压注浆泵通过注浆管经三个注浆孔201将浆液缓慢注入试件，试件内水流向右端通过孔状隔板9，再流出容器。从而实现承压动、静水条件下注浆工艺；注浆时，打开出水溢水阀18，形成了承压动水条件下注浆环境。在动水条件下，通过管路进水管路压力传感器6、出水管路压力传感器16， 进水流量传感器7、出水流量传感器17和水压力传感器12测试实时数据，可以计算出在不同水压、水量、注浆压力及注浆量条件下试件在整个注浆过程中的不同部位渗透系数变化，并以此反求注浆参数，结合试件强度测试值，综合分析来判断注浆加固的效果。

Claims (6)

1.一种承压动水条件下注浆加固试验装置，主体为耐压密闭容器，该耐压密闭容器的一侧设置有可控水压接口，另一侧设置有出水接口，该耐压密闭容器具有可启闭的密封盖，该密封盖上连接有注浆***接口，其特征在于，所述耐压密闭容器内分别在靠近设置可控水压接口和出水接口的两侧设置有孔状隔板，所述孔状隔板之间为试件容纳空间，该试件容纳空间连通所述注浆***接口，该试件容纳空间的底部以及作为该试件容纳空间的侧壁的所述耐压密闭容器的侧壁内表面上都设置有水压力传感器。
2.根据权利要求1所述的承压动水条件下注浆加固试验装置，其特征在于，所述试件容纳空间内在底部和所述孔状隔板上都设置有垫圈。
3.根据权利要求1所述的承压动水条件下注浆加固试验装置，其特征在于，所述耐压密闭容器为长方体，所述孔状隔板之间在所述耐压密闭容器内部的长侧面和底面上设置有两条隔离垫条，每条隔离垫条的两侧都通过安装孔安装有所述水压力传感器。
4.根据权利要求1所述的承压动水条件下注浆加固试验装置，其特征在于，所述注浆***接口通过多个注浆口与所述试件容纳空间连通。
5.根据权利要求1~4任一项所述的承压动水条件下注浆加固试验装置，其特征在于，所述可控水压接口和出水接口与所述耐压密闭容器之间都通过管路连接，所述管路上都设有管路压力传感器和流量传感器。
6.根据权利要求5所述的承压动水条件下注浆加固试验装置，其特征在于，所述管路上都安装有溢水阀。
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