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专利号: 2022105633541
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-27
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种老采空区巷道流态化注浆模拟方法,其特征在于,依次包括以下步骤:

步骤a:结合实际地质概况,确定所要注浆巷道的位置,通过在巷道正上方扫描来了解实际巷道的形态特征和内部塌陷情况;

步骤b:在了解实际巷道的形态特征和内部塌陷情况的前提下,准备模拟装置,所述的模拟装置包括底座和位于底座上的箱体,在底座上构造模拟巷道结构,所述的模拟巷道结构包括顶板和位于顶板两侧的侧板,顶板由铁丝网制作而成,侧板由透明亚克力板制作而成;

步骤c:在模拟巷道结构的底板上铺设测速器和光纤传感器,在模拟巷道结构的四周铺设相似模拟材料b,所述的相似模拟材料b为矸石颗粒;在模拟巷道结构的顶面和相似模拟材料b的上方铺设相似模拟材料a,所述的相似模拟材料a由矸石颗粒、石灰、石膏和水组成,所述的相似模拟材料a和相似模拟材料b的总高度小于箱体的高度;

步骤d:在箱体内布置若干根限位棒,若干根限位棒沿着箱体的长度方向紧密排列在一起,且每根限位棒的底端插入相似模拟材料a或相似模拟材料b中,每根限位棒的插入深度可调整,通过改变限位棒的插入深度来模拟巷道内部形态;

步骤e:模拟巷道结构确定完毕后,迅速撤出模拟巷道结构的侧板,侧板外围的相似模拟材料b中的碎石向模拟巷道内部堆积,进而模拟出巷道内破碎岩石的自然堆积情况;

步骤f:布置注浆机构,所述的注浆机构包括注浆硬管、注浆软管、鄂式破碎机、鄂式研磨仪和搅拌器,所述的注浆硬管穿过相似模拟材料到模拟巷道结构的顶板,注浆硬管的顶端连接所述的注浆软管,所述的注浆软管连接在搅拌器的出口端上,鄂式破碎机、鄂式研磨仪和搅拌器依次连接;通过注浆机构制备流态化试验料浆,并通过注浆软管、注浆硬管将其注入到模拟巷道内;

步骤g:根据所述的测速器和光纤传感器得出的数据,并结合步骤e观测的情况,分析流态化料浆注浆情况,待料浆固结后拆开模型,观察分析注浆情况。

2.根据权利要求1所述的一种老采空区巷道流态化注浆模拟方法,其特征在于:步骤b中,铁丝网的网格大小为3cm×3cm;透明亚克力板的厚度为2cm,箱体也由透明亚克力板制作而成,构成箱体的透明亚克力板的厚度为5cm。

3.根据权利要求1所述的一种老采空区巷道流态化注浆模拟方法,其特征在于:步骤c中,按照质量配比计,矸石颗粒、石灰、石膏和水的配比依次为8:1:1:1。

4.根据权利要求1所述的一种老采空区巷道流态化注浆模拟方法,其特征在于:所述的限位棒由PVC塑料制成,长度为50~100cm,直径为2cm。

5.根据权利要求1所述的一种老采空区巷道流态化注浆模拟方法,其特征在于:通过所述的鄂式研磨仪后废石的研磨粒径<0.5mm。

6.根据权利要求1所述的一种老采空区巷道流态化注浆模拟方法,其特征在于:在所述的搅拌器的下方设置有加压泵,注浆软管与加压泵连接。