[发明专利]一种膏体充填材料变角度自溜实验装置及其使用方法

说明书

为了方便研究膏体充填材料的流动性能，发明了一种膏体充填材料变角度自溜实验装置。本装置主要由自溜管、自溜槽、伸缩千斤顶、测量尺、旋转球和支撑杆等构件组成。通过利用伸缩千斤顶和旋转球等构件控制自溜管的变角度操作，利用测量尺测量膏体充填材料在自溜槽中的流动长度，用以评价充填材料的流动性能。本装置操作方便，简单易行，占地面积小，节省成本，减少现场试验和环管实验的盲目性和不确定性风险，可改变不同的角度实现膏体充填材料流动性能的研究和验证。

技术领域

本发明属于煤炭行业绿色开采技术领域。

背景技术

膏体充填已经成为目前中国煤矿绿色开采技术之一，在中国煤矿领域得到广泛应用。膏体充填技术应用的成功与否，关键在于膏体充填材料的充填性能优劣。膏体充填材料良好的流动性能对于材料输送起着重要作用。目前对于膏体充填材料流动性能的大型实验装置主要有环管实验系统，然而环管实验系统却存在很多缺点，如管路长，占地面积大，耗材量巨大，费时费力，投资巨大等，因而环管试验系统并未在研究领域内得到广泛应用。因此，针对膏体充填材料流动性能研究的必要性和环管实验操作的诸多缺点，发明了一种简单易操作的膏体充填材料变角度自溜实验装置，以辅助研究膏体充填材料的流动性能。

发明内容

基于上述技术现状，为了克服环管实验系统的诸多缺点和方便研究膏体充填材料流动性能，本着安全、经济、实用等原则，设计发明了一种膏体充填材料变角度自溜实验装置。

本发明提供如下技术方案：

一种膏体充填材料变角度自溜实验装置，该装置主要由自溜管、自溜槽、伸缩千斤顶、测量尺、旋转球和支撑杆等构件组成。自溜管主要为高强度PVC管或薄壁钢管，其直径根据实验测试要求定为5-15cm之间。自溜管上端口与放料漏斗连接，放料漏斗直径比自溜管直径大，材质由硬质塑料等组成。自溜管下端口用于漏出材料，采用旋转球和支撑杆固定于自溜槽中心位置，支撑杆焊接于自溜槽内壁，自溜管下端口离自溜槽的上下左右端面的距离相等，减少流动距离不足对材料流动性测试准确性的影响。自溜槽长度根据测试需要设计为2.4-3m，高度设计为20cm，壁厚1-2mm，四周和底面采用木质或钢质材料焊接严实，顶部敞开，内壁的上侧位置刻有测量尺，用于测量材料在自溜槽内的流动距离。自溜槽一侧的顶部安装有伸缩千斤顶及其底座，伸缩千斤顶伸缩杆与自溜管连接，配合自溜管下端口的支撑杆和旋转球，共同用于控制自溜管与水平的角度，其角度控制范围为30°-90°，实现膏体充填材料变角度自溜操作。

本发明的一种膏体充填材料变角度自溜实验装置使用方法，具体为：步骤一，配制膏体充填材料，膏体充填材料一般由尾砂、矸石、粉煤灰和其他固废物组成，质量浓度一般为75％-85％之间，料浆基本不沉淀、不泌水、不离析；步骤二，清洁自溜管和自溜槽内壁，使其光滑无杂物，再利用伸缩千斤顶将自溜管调整一定角度；步骤三，将配制好的膏体充填材料缓慢倒入放料漏斗中，使充填材料沿着自溜管进入自溜槽内，直到充填材料在自溜槽内流动停滞为止；步骤四，利用自溜槽内壁的测量尺，读取充填材料在自溜槽内流动最远距离，即为膏体充填材料在自溜槽内的流动长度，以此对照评价膏体充填材料的流动性能；步骤五，将自溜管和自溜槽内的材料清洗干净，通过伸缩千斤顶改变自溜槽的角度，按照步骤一依次循环操作，检验膏体充填材料的流动性能。

本发明具有以下有益之处：

本装置具有一定的创新性、现实可行性、可操作性和经济实用性，结构简单，易于操作，节省大量人力物力财力，减少现场试验和环管实验的盲目性和不确定性风险，经济适用效果良好，占地面积小，可改变不同的角度实现膏体充填材料流动性能的研究和验证。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种膏体充填材料变角度自溜实验装置主视图。