[发明专利]沿空留巷巷旁充填墙体封闭性能模拟测试装置及测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及模拟测试技术，尤其涉及沿空留巷巷旁充填墙体封闭性能测试技术。

背景技术

目前，煤矿在生产过程中，为了最大限度回收资源，避免煤体损失，采用了沿空留巷技术，以便回收传统采矿方式中留设的保安煤柱。沿空留巷技术需要沿着采空区一侧建立充填墙体来支护巷道，充填墙体的材料主要以无机和有机材料混合材料为主。

目前对沿空留巷的矿压显现规律、适用条件、合理支护形式及新型支护材料等都进行了大量研究，但对充填墙体的密闭性能、隔绝采空区的效果在井下现场尚没有很好的测试方法，因此无法评价充填墙体的密闭性。

发明内容

本发明的目的是为了评价充填墙体的密闭性，提出一种沿空留巷巷旁充填墙体封闭性能模拟测试方法，并提出用于该方法的装置，通过在实验室模拟测试，对充填墙体的密闭性作出评价。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种沿空留巷巷旁充填墙体封闭性能模拟测试方法，如下：

第一步，制作一个充气用的敞口箱体，敞口箱体后部加工上压缩气体入口和压力表接口，压力表接口上安装上压力表，敞口箱体的敞口边缘焊接上法兰盘；

第二步，制作模拟充填墙体的箱式模具；

用钢板加工一个槽型基体模和两块能挡住基体模两端的挡板；基体模的大小需满足装入敞口箱体中，装入后保证后部留有一定间隙；基体模的一端焊接上与敞口箱体法兰盘相匹配的法兰盘；

第三步，制作充填墙体模拟体

将挡板挡在基体模两端，形成一个无盖的箱式模具，将墙体充填材料置入箱式模具中，固化后去掉两端的挡板，成为模拟测试用的充填墙体模拟体；

第三步，将充填墙体模拟体放置于敞口箱体中，使两者的法兰盘合对，法兰盘之间置入橡胶垫圈，用螺栓将法兰盘紧固严密，保证气密性；

第四步，将压力气体接到敞口箱体的压缩气体入口上，通入一定压力的气体，观测压力表的变化，如压力表保持恒压，说明用该充填材料建设的充填墙体封闭性能良好，反之则说明充填墙体封闭性能差。

当需要测试加载荷后的充填墙体封闭性能时，先将充填墙体模拟体上方施加一定载荷后，再置于敞口箱体中进行测试。

为了实施本发明，再将模拟测试装置描述如下：

一种沿空留巷巷旁充填墙体封闭性能模拟测试装置，它包括一个充气用的敞口箱体和充填墙体模拟体；上述的敞口箱体后部设有压缩气体入口和压力表接口，压力表接口上安装有压力表，敞口箱体的敞口边缘焊接有法兰盘；上述的充填墙体模拟体是在一个槽型基体模内浇筑有墙体充填材料，槽型基体模的一端焊接上与敞口箱体法兰盘相匹配的法兰盘；充填墙体模拟体嵌入敞口箱体中，使两者法兰盘合对在一起，并在法兰盘之间置入橡胶垫圈，用螺栓固紧。

为了便于试验，在该装置的下面设有支架。

本发明的沿空留巷巷旁充填墙体封闭性能测试测试方法，解决了煤矿井下沿空留巷巷旁充填墙体的封闭性能检测问题，通过在实验室模拟测试，对充填墙体的密闭性作出评价。本发明的装置结构紧凑、操作简单、易于维护、使用可靠，测试方法简单可信，在煤矿沿空留巷巷旁充填墙体封闭性能检测方面具有广泛的实用性。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是本发明敞口箱体立体图；

图3是本发明槽型基体模立体图。

图例说明，1-敞口箱体，2-压力表，3-压缩气体入口，4-墙体充填材料，5-槽型基体模，6-槽型基体模法兰盘，7-敞口箱体法兰盘，8-橡胶垫圈，9-支架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作进一步说明。

如图1所示，一种沿空留巷巷旁充填墙体封闭性能模拟测试方法，如下：

第一步，如图2所示，制作一个充气用的敞口箱体1，敞口箱体1后部加工连接上压缩气体入口3和压力表2接口，压力表2接口上安装上压力表2，敞口箱体1的敞口边缘焊接上敞口箱体法兰盘7；

第二步，制作模拟充填墙体的箱式模具；

如图3，用钢板加工一个槽型基体模5，和两块能挡住基体模两端的挡板；槽型基体模5的大小需满足装入敞口箱体1中，装入后保证后部留有一定间隙；槽型基体模5的一端焊接上与敞口箱体法兰盘7相匹配的槽型基体模法兰盘6；

第三步，制作充填墙体模拟体

将挡板挡在槽型基体模5两端，形成一个无盖的箱式模具，将墙体充填材料4置入箱式模具中，固化后去掉两端的挡板，成为模拟测试用的充填墙体模拟体；