[实用新型]煤矿用堵漏材料隔风性能测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤矿用堵漏材料隔风性能测试装置，尤其适用于煤矿井下复杂环境（温度和压风强度）下堵漏材料的隔风性能的测试。 

背景技术

    煤炭自燃是煤矿安全生产的重大灾害。连续供氧是煤层自燃的必要条件，无论是煤田火灾还是矿井内因火灾都是由于漏风通道的存在。采用堵漏材料对裂隙漏风点进行封堵，减少或者杜绝氧气供给，阻止煤氧混合是有效的煤矿防灭火手段。目前煤矿现场常用的堵漏材料为黄泥、粉煤灰浆液、铵盐凝胶、膏体、有机高分子聚氨脂泡沫材料、矿用无机固化泡沫材料等，因此有必要对这些煤矿用堵漏材料在煤矿复杂环境(温度和压风强度)下的隔风性能进行测试。 

目前在石油钻井堵漏和建筑施工防水领域，虽有一些关于水泥浆液堵漏效果评价的实验仪器，但是其并不完全适用于煤矿用堵漏材料的性能测试，原因在于其没有充分考虑到煤矿井下的复杂环境（温度和压风强度）对堵漏材料性能的影响，如铵盐凝胶、有机高分子聚氨酯泡沫材料都不能耐高温；传统无机堵漏材料因其不能渗透封堵深部微小裂隙在压风强度大时失去堵漏作用，因此有必要发明一种测试过程中温度和压风强度都可调节，适合于煤矿用堵漏材料的隔风性能测试仪器。 

发明内容

本实用新型的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种操作方便、测试效果好的的煤矿用堵漏材料隔风性能测试装置。 

为实现上述目的，本实用新型的煤矿用堵漏材料隔风性能测试装置，包括堵漏材料池、高压驱替泵、喷注枪、高压气瓶、耐高温高压测试筒、温度控制器、胶囊、裂隙模块加载器、加压泵，其中：堵漏材料池经管路与由变频器控制的高压驱替泵的入口相连接，连接管路上设有浆料控制阀，高压驱替泵的出口经管路与喷注枪相连，连接管路上设有开关阀门，喷注枪插入装有顶盖的耐高温高压测试筒内，并固定在顶盖上，顶盖上设有压风出口，压风出口经管路连接高压气瓶，连接管路上设有稳流阀和稳压阀；所述的耐高温高压测试筒上部筒体上装有内压力表，耐高温高压测试筒的下部筒体上装有电加热套，耐高温高压测试筒的底部设有裂隙模拟加载器，裂隙模块加载器由装有试样的胶囊和底部装有过滤网的底板构成，胶囊经管路与加压泵相连，连接管路上设有围压加压阀、围压放空阀和围压表；裂隙模拟加载器的底部设有过滤网，过滤网的下端连有放空阀和外压力表。 

所述的耐高温高压测试筒体上装有温度控制器。 

有益效果：本实用新型可对不同的裂隙模块进行测试，通过温度和压风强度不同调节煤矿用堵漏材料的隔风性能，模拟煤矿井下不同裂隙围岩和动态模拟井下不同温度和压风强度下的堵漏压差，来测试基于不同温度和压风强度下堵漏材料的隔风性能。使用功能多样化，能够全面的考虑到煤矿井下复杂变化的环境条件，其结构合理、测试数据准确。 

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。 

图中：1.堵漏材料池；2.浆料控制阀；3.高压驱替泵；4.变频器；5.开关阀门；6.喷注枪；7.稳流阀；8.稳压阀；9.高压气瓶；10.顶盖；11.耐高温高压测试筒；12.电加热套；13.压风出口；14.温度控制器；15.胶囊；16. 裂隙模块加载器；17.过滤网；18.外压力表；19.内压力表；20.放空阀；21.加压泵；22.围压加压阀；23.围压表；24.围压放空阀。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的一个实施例作进一步说明： 

本实用新型的煤矿用堵漏材料隔风性能测试装置，包括堵漏材料池1、高压驱替泵3、喷注枪6、高压气瓶9、耐高温高压测试筒11、温度控制器14、胶囊15、裂隙模块加载器16、加压泵21，其中：堵漏材料池1经管路与由变频器4控制的高压驱替泵3的入口相连接，连接管路上设有浆料控制阀2，高压驱替泵3的出口经管路与喷注枪6相连，连接管路上设有开关阀门5，喷注枪6插入装有顶盖10的耐高温高压测试筒11内，并固定在顶盖10上，顶盖10上设有压风出口13，压风出口13经管路连接高压气瓶9，连接管路上设有稳流阀7和稳压阀8；所述的耐高温高压测试筒11上部筒体上装有内压力表19，耐高温高压测试筒11的下部筒体上装有电加热套12，并装有温度控制器14。耐高温高压测试筒11的底部设有裂隙模拟加载器16，裂隙模块加载器16由装有试样的胶囊15和底部装有过滤网17的底板构成，胶囊15经管路与加压泵21相连，连接管路上设有围压加压阀22、围压放空阀24和围压表23；裂隙模拟加载器16的底部设有过滤网17，过滤网17的下端连有放空阀20和外压力表18。

工作过程：卸下裂隙模块加载器16，在出口处铺设好由滤纸和筛网构成的过滤网17，装入实验裂隙模块，安装在耐高温高压测试筒11的底部，拧紧放空阀20。打开浆料控制阀2和开关阀门5，通过变频器4启动高压驱替泵3，抽取堵漏材料池1中的浆液流体，送入喷注枪6，经过耐高温高压测试筒11到达裂隙模块加载器16所加载的裂隙模块表面，对其裂隙漏风通道进行封堵，待裂隙模块表面完全被堵漏材料覆盖且堆积达到20mm时，依次关闭变频器4、浆料控制阀2和开关阀门5。待堵漏材料凝结后，关闭围压放空阀24，打开围压加压阀22，启动加压泵，对胶囊15进行充气加压，使膨胀，与裂隙模块表面紧密接触，加压时，围压表23的读数应小于被测试材料的最大力学抗压强度。打开稳流阀7、稳压阀8调节高压气瓶9输出的压风强度，压风经过顶盖10上安设的压风出口13进入筒体，对堵漏材料进行压风测试，通过观察外压力表18和内压力表19的读数，以两者之间的压差大小完成对堵漏材料隔风性能的测试。同时可以通过温度控制器14设定实验温度值，由耐高温高压测试筒11上装有的电加热套12对筒体内的堵漏材料进行加热，以此来测定温度对堵漏材料隔风性能的影响。