一种用于俯采工作面的稠化浆体滞留特性测试装置

本技术涉及一种用于俯采工作面的稠化浆体滞留特性测试装置，属于俯采工作面注浆测试。

背景技术：

1、采空区灌浆措施进行使用过程中存在对注浆量的难以确定的问题，在进行采空区灌浆时，其灌浆量一旦大于采空区承受能力，就会发生泥浆淹面事故。并且即使对注浆量控制较好，进行采空区灌浆，其泥浆也是只覆盖采空区底板小范围的丢煤，采空区大量的顶板落煤得不到泥浆覆盖；此外针对大倾角俯采工作面布置方式受煤层产状客观制约导致充填材料在流态情况下无法渗入高位裂隙，容易失稳难以固化成形。

2、稠化浆体材料因其优异的保水性将水分携带至高温火源位置，起到快速降温灭火的效果，同时易粘附在煤体表面，包裹煤体隔绝氧气，延缓煤的氧化进程等特点近年来越来越受到本行业的关注。稠化浆体灌入大倾角俯采工作面后因具有良好的渗透性和堵漏性，并有剪切稀化特性和保水性，当稠化浆体在裂隙通道中受到煤岩裂隙循环剪切作用，其结构发生变化，与煤岩孔裂隙壁面粘附后结构又能逐渐恢复。但是由于目前未有测试稠化浆体在裂隙壁面滞留效果的装置，即不清楚在不同浆体温度、裂隙壁面倾斜角度及粗糙度对稠化浆体滞留层的影响情况，进而导致无法针对不同环境的俯采工作面采取对应的注浆措施，最终使得不同情况的俯采工作面注入稠化浆体材料后所达到的效果相差较大，因此如何能在不同浆体温度、裂隙壁面倾斜角度及粗糙度对稠化浆体滞留层的影响情况进行测试，是本行业的研究方向之一。

技术实现思路

1、针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种用于俯采工作面的稠化浆体滞留特性测试装置，能在不同环境温度、裂隙壁面倾斜角度及粗糙度对稠化浆体滞留层的影响情况进行测试，获取所需的数据为后续分析稠化浆体滞留特性提供数据支撑。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于俯采工作面的稠化浆体滞留特性测试装置，包括测试平台、储浆室、加热搅拌器、粗糙倾斜板、电动伸缩杆、高速摄像机、废浆室、控制柜和计算机，储浆室、加热搅拌器、粗糙倾斜板和高速摄像机均处在测试平台上表面，废浆室和控制柜处于下方；

3、所述储浆室通过输送管路与加热搅拌器连通，储浆室上开设注浆口，储浆室外部装有驱动电机，驱动电机的输出端伸入储浆室内，所述输出端上装有搅拌叶片，用于对储浆室内的浆液搅拌并驱动浆液经过输送管路进入加热搅拌器；所述加热搅拌器与出浆管一端连通，出浆管另一端处于粗糙倾斜板上方，用于向粗糙倾斜板上表面注浆；

4、所述粗糙倾斜板一侧与测试平台上表面接触，另一侧处于测试平台上方，使粗糙倾斜板相对于测试平台呈倾斜设置，电动伸缩杆下端与测试平台固定连接、上端与粗糙倾斜板下表面中部铰接，电动伸缩杆通过伸缩能对粗糙倾斜板相对于测试平台的倾斜角度进行调整；所述测试平台靠近粗糙倾斜板一侧的位置开设流动槽，流动槽下部通过引流板与废浆室连接，使进入流动槽的浆液通过引流板流动至废浆室回收；

5、所述高速摄像机通过升降架装在测试平台上，且其拍摄方向朝向粗糙倾斜板上表面，高速摄像机与计算机通过数据线连接，用于将拍摄的视频数据传递给计算机；

6、所述控制柜与驱动电机、加热搅拌器和电动伸缩杆连接，用于对驱动电机、加热搅拌器和电动伸缩杆进行控制及供电。

7、进一步，所述控制柜外表面装有触摸显示屏，触摸显示屏用于对驱动电机、加热搅拌器和电动伸缩杆的工作参数进行设定及控制其启停。

8、进一步，所述测试平台装在带动移动滚轮的支架上，便于测试平台的移动。

9、进一步，所述粗糙倾斜板为矩形。这种形状便于调节倾斜角度及进行后续浆体滞留特性测试

10、进一步，所述废浆室为抽屉式，便于收集后浆液的取出。

11、与现有技术相比，本实用新型采用测试平台、储浆室、加热搅拌器、粗糙倾斜板、电动伸缩杆、高速摄像机、废浆室、控制柜和计算机相结合方式，具有如下优点：

12、1、本实用新型可有效的调节稠化浆体的温度及模拟不同工作面的粗糙度及倾斜角度，针对实际的测试需求对不同温度、不同粗糙度及不同倾斜角度情况下稠化浆体滞留特性进行高效的模拟。

13、2、本实用新型在整个测试过程中，利用高速摄像机记录整个过程中各个时间间隔内浆液在粗糙倾斜板上的流动情况，从而能获取不同粗糙度、不同浆液温度及不同倾斜角度情况下对稠化浆体滞留特性的影响数据；工作人员根据上述数据，能分析确定稠化浆体滞留特性的变化规律，为后续不同环境的俯采工作面采取对应的注浆措施，最终使得不同情况的俯采工作面注入稠化浆体材料后所达到的效果均较好。

14、3、本实用新型不仅设备结构简单、造价成本低，且易于购买获取，而且测试操作简便。

技术特征：

1.一种用于俯采工作面的稠化浆体滞留特性测试装置，其特征在于，包括测试平台、储浆室、加热搅拌器、粗糙倾斜板、电动伸缩杆、高速摄像机、废浆室、控制柜和计算机，储浆室、加热搅拌器、粗糙倾斜板和高速摄像机均处在测试平台上表面，废浆室和控制柜处于下方；

2.根据权利要求1所述用于俯采工作面的稠化浆体滞留特性测试装置，其特征在于，所述控制柜外表面装有触摸显示屏，触摸显示屏用于对驱动电机、加热搅拌器和电动伸缩杆的工作参数进行设定及控制其启停。

3.根据权利要求1所述用于俯采工作面的稠化浆体滞留特性测试装置，其特征在于，所述测试平台装在带动移动滚轮的支架上，便于测试平台的移动。

4.根据权利要求1所述用于俯采工作面的稠化浆体滞留特性测试装置，其特征在于，所述粗糙倾斜板为矩形。

5.根据权利要求1所述用于俯采工作面的稠化浆体滞留特性测试装置，其特征在于，所述废浆室为抽屉式，便于收集后浆液的取出。

技术总结
本技术公开了一种用于俯采工作面的稠化浆体滞留特性测试装置，储浆室与加热搅拌器连通，储浆室外部装有驱动电机，用于对储浆室内的浆液搅拌并驱动浆液经过输送管路进入加热搅拌器；粗糙倾斜板相对于测试平台呈倾斜设置，电动伸缩杆通过伸缩能对粗糙倾斜板相对于测试平台的倾斜角度进行调整；测试平台开设流动槽，流动槽下部通过引流板与废浆室连接；高速摄像机与计算机通过数据线连接，用于将拍摄的视频数据传递给计算机；控制柜用于对驱动电机、加热搅拌器和电动伸缩杆进行控制及供电。能在不同环境温度、裂隙壁面倾斜角度及粗糙度对稠化浆体滞留层的影响情况进行测试，获取所需的数据为后续分析稠化浆体滞留特性提供数据支撑。

技术研发人员：鲁义,颜晴琼,施式亮,郭鑫,谷旺鑫
受保护的技术使用者：湖南科技大学
技术研发日：20230407
技术公布日：2024/1/12