[发明专利]一种用于矿用喷射混凝土长距离输送的试验系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于矿用喷射混凝土长距离输送的试验系统。

背景技术

喷射混凝土的使用是巷道混凝土支护方法的革新。矿用喷射混凝土以其作业速度快、劳动强度小、生产效率高等优点，被大量用于井下巷道支护中，既可以作水平及倾斜短距离运输，又要保证物料的长距离输送的安全可行性。混凝土性能不仅满足强度及耐久的要求，还要满足管道输送对混凝土流动性的要求，即要求喷射混凝土具有较好的可泵性。

喷射混凝土混凝土技术在矿山的推广应用中给井巷支护设带来了很大的帮助，但仍有一系列的问题存在，在一定程度上影响了喷射混凝土优点的发挥。这些问题主要包括：在混凝土输送过程中容易发生堵塞现象、泵送过程中喷射混凝土机具受到的冲击过大而且弯管处容易磨损等。如何实现煤矿喷射混凝土混凝土长距离管道安全高效输送是目前矿山喷射混凝土支护工程中亟待解决的难题，研究混凝土的管道流动特性十分重要，混凝土拌合料的不同粒径、不同配合比、不同性质及不同工况都会影响管道输送混凝土的流动状态和流变特性，都对喷射混凝土形成重要影响。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明提供的一种用于矿用喷射混凝土长距离输送的试验系统，以研究喷射物料在管道中的运行规律及喷射规律，从而获取放置管道堵塞、磨损的方法及最优的喷射参数。

为解决上述技术问题，本发明方案包括：

一种用于矿用喷射混凝土长距离输送的试验系统，其包括喷射机构，喷射机构与一输送装置相连通，其中，输送装置包括连接在喷射机构上的第一管路，第一管路上设置有流量计，第一管路通过第一倾斜管道与一过渡管相连接，过渡管另一端通过第二倾斜管道与第二管路相连接，第二管路另一端能与喷射机构相连通，使第一管路、第一倾斜管道、过渡管、第二倾斜管道与第二管路形成回路，该回路用于观测不同配比的混凝土在输送装置中的输送规律；第二管路配置有一喷射管路，上述第二管路另一端也能与喷射管路相连通，使第二管路与喷射管路形成用于喷射混凝土的喷射端。

所述的试验系统，其中，上述第一管路、第一倾斜管道、过渡管、第二倾斜管道、第二管路上均布置有多个压力变送器，压力变送器均通过数据线与一数据采集仪相连接；第一管路、第一倾斜管道、过渡管、第二倾斜管道与第二管路形成的回路配置有两个备用管，备用管一端与喷射机构相连通，另一端与对应管路相连通，使上述回路形成两个对比回路。

所述的试验系统，其中，上述第一倾斜管道与第二倾斜管道的倾斜角度相同，均与水平线呈20°-35°的夹角。

所述的试验系统，其中，上述喷射机构包括定量料斗，定量料斗通过上料机与喷射机相连通，喷射机用于与第一管路、第二管路相连通。

所述的试验系统，其中，上述定量料斗包括并列布置的水泥定量料斗、砂子定量料斗与石子定量料斗。

所述的试验系统，其中，上述第一管路、第一倾斜管道、过渡管、第二倾斜管道与第二管路均通过管道支架固定，管道支架包括底座，底座上设置有螺旋式伸缩杆，螺旋式伸缩杆上端设置有管托。

所述的试验系统，其中，上述喷射管路上设置有一喷头，喷头与一模拟巷道相对应，喷头与一速凝剂添加装置相连通。

所述的试验系统，其中，上述模拟巷道包括模拟直墙与模拟巷顶，模拟直墙与模拟巷顶内衬布置有锚网，外衬为粗糙度高的钢板，模拟直墙与模拟巷顶通过支撑架固定。

所述的试验系统，其中，上述压力变送器通过对应的底座固定在对应管路上，底座上设置有通孔，通孔内设置内螺纹，压力变送器通过通孔与底座螺接。

所述的试验系统，其中，上述第一管路、第一倾斜管道、过渡管、第二倾斜管道与第二管路的连接点均采用透明连接管。

本发明提供的一种用于矿用喷射混凝土长距离输送的试验系统，使第一管路、第一倾斜管道、过渡管、第二倾斜管道与第二管路形成回路采用对称布置，也可以使第一管路、第一倾斜管道、过渡管、第二倾斜管道与第二管路组成不同长度的输送管路系统，研究不同长度输送管道内物料的运动规律及不同物料配备比所能达到的最长输送距离；还可以利用中间的两条备用管道可以把第一环管系统从中间拆分为左右两个对比回路，作为管道输送外加剂添加的对比实验，即一个对比回路的物料输送中添加外加剂，另一个对比回路的物料输送中不添加外加剂；也能根据实验需求选择一定长度输送管连接喷射管道，进行混凝土喷射实验，研究不同物料配比、不同喷射距离、不同喷射角度、不同喷射方式的喷射效果，进一步优化喷射工艺。

附图说明

图1为本发明中试验系统的结构示意图；