[发明专利]邻位注浆充填模拟测试方法及装置

说明书

本发明提供一种邻位注浆充填模拟测试方法及装置，其中方法包括：模拟邻位注浆测试环境，在注浆测试环境下对注浆测试容器进行注浆，以使浆液淹没注浆测试容器中的煤矸石，基于注浆测试容器中浆液凝固后的形态，确定注浆测试环境下浆液的填充质量。本发明提供的邻位注浆充填模拟测试方法及装置，通过模拟邻位注浆实验过程，控制注浆测试中不同煤柱厚度、不同注浆倾角以及不同触岩长度，测试不同条件下的浆液的流动形态及填充质量，为后续实际注浆过程确定最优注浆参数提供了参考，提升了注浆填充效果。与此同时，基于确定的参数进行井下邻位注浆，减少了注浆过程中需要人为调整注浆施工参数，科学有效的指导了井下实际邻位注浆实施方案。

技术领域

本发明涉及煤矿采空区注浆充填领域，尤其涉及一种邻位注浆充填模拟测试方法及装置。

背景技术

邻位注浆充填是在井下将煤矸石井下破碎，把破碎后的煤矸石、水泥、粉煤灰等制成适当浓度的浆体，利用科学配比及其流动性，通过钻孔管道泵送至井下采空区。

采空区注浆效果检测方法目前主要有物探、孔内电视、钻探、现场检测等方式。在井下实际注浆过程中由于地质条件复杂且具有隐蔽性，采空区垮落矸石形态不一，边注浆边检测耗费大量人力物力，而采用直接进行注浆的方式，会导致注浆效果不佳，从而常出现人为注浆处理不当或注浆处理过度等问题。

发明内容

本发明提供一种邻位注浆充填模拟测试方法及装置，用以解决注浆过程中需要反复人为调整注浆施工参数，耗费大量人力物力，且导致注浆效果不佳的技术问题。

本发明提供一种邻位注浆充填模拟测试方法，包括：

模拟注浆测试环境，在所述注浆测试环境下对注浆测试容器进行注浆，以使浆液淹没所述注浆测试容器中的煤矸石，所述模拟注浆测试环境包括：控制所述注浆测试容器中的煤柱达到不同煤柱厚度，在每个不同的煤柱厚度，控制注浆管道达到不同注浆倾角，并在每个注浆倾角下完成不同触岩长度的所述注浆管道的注浆填充过程；

基于所述注浆测试容器中浆液凝固后的状态，确定所述注浆测试环境下浆液的填充质量。

根据本发明提供的一种邻位注浆充填模拟测试方法，所述基于所述注浆测试容器中浆液凝固后的形态，确定所述注浆测试环境下浆液的填充质量，包括：

基于所述注浆测试容器中浆液凝固后的结实率与所述浆液凝固后的空隙率，确定所述浆液凝固后的状态；

基于所述浆液凝固后的状态，确定所述注浆测试环境下浆液的填充质量。

根据本发明提供的一种邻位注浆充填模拟测试方法，所述基于所述注浆测试容器中浆液凝固后的结实率与所述浆液凝固后的空隙率，确定所述浆液凝固后的状态，包括：

基于电阻率层析成像仪，测量所述注浆测试容器中浆液凝固后的结实率；

获取浆液填充图像，对所述浆液填充图像进行边缘检测，确定所述注浆测试容器中浆液凝固后的空隙率；

基于所述结实率和所述空隙率，确定所述浆液凝固后的状态。

根据本发明提供的一种邻位注浆充填模拟测试方法，所述确定所述注浆测试环境下浆液的填充质量之后，还包括：

获取所述结实率高于预设结实率阈值中所述空隙率最低情况下的注浆测试结果；

基于所述注浆测试结果，确定所述注浆测试结果对应的煤柱厚度参数、所述注浆测试结果对应的注浆倾角参数以及所述注浆测试结果对应的触岩长度参数。

根据本发明提供的一种邻位注浆充填模拟测试方法，所述在所述注浆测试环境下对注浆测试容器进行注浆之前，还包括：

获取预设质量的染色后的煤矸石，以预设形态放置在所述注浆测试容器中。