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专利号: 2024101449011
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
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摘要:

权利要求书:

1.一种老采空区垮落带灌注充填浆液流动扩散规律模拟方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、明确煤层倾角、地下水情况;

步骤二、准备所需试验系统;

所述的试验系统包括试验台、注浆装置、供水装置和监测装置;

所述的试验台包括试验台主体和底座,所述的试验台主体是由顶、底、左、右、前、后板组成的长方体结构,所述的试验台主体的一端与底座铰接在一起,另一端通过抬升机构与底座连接在一起,所述的抬升机构通过调节实验台主体的高度来模拟不同的倾角;

试验台主体的侧板上设置有若干个万向接口,所述的万向接口与供水装置连接;通过调节每个万向接口可调节水流流向;所述的顶、底、左、右、前、后板均为透明的亚克力板;所述的万向接口包括旋转管口、转轴、球形旋转结构、第一螺纹和第二螺纹,所述的旋转管口通过转轴与球形旋转结构连接,所述的第一螺纹与试验台主体连接,所述的第二螺纹与供水装置的注水管连接;所述的注浆装置与顶板上的注浆孔连接;所述的监测装置与所述的试验台连接;

步骤三、调节抬升机构使得试验台主体的一端具有一定的高度;

步骤四、在试验台主体内铺设模拟材料;

步骤五、调节万向接口的出水方向,连接供水装置的进水管与回水管,打开供水装置,来模拟地下水流场的流向;

步骤六、将与注浆装置相连的注浆管从顶板上的注浆孔伸入,根据实验选择使用花管或端头管;

步骤七、启动注浆装置,控制注浆量与注浆压力,启动监测装置,观察试验台主体内的浆液扩散效果,记录实验数据;

步骤八、注浆完成后,整理实验数据,结合相关理论知识展开研究,分析浆液的扩散效果和流动规律;

所述的监测装置包括红外热成像仪与计算机,实验数据由红外热成像仪和数码摄像机进行收集;红外热成像仪分别安装在试验台主体的上方、侧方和后方;

所述的球形旋转结构包括两个球形体,两个球形体平行,且分别位于转轴的两侧,两个球形体在转轴轴向上可转动,通过球形体转动带动转轴转动,从而调节水流方向。

2.根据权利要求1所述的一种老采空区垮落带灌注充填浆液流动扩散规律模拟方法,其特征在于:所述的抬升机构为液压千斤顶,通过控制液压千斤顶的高度对试验台主体的角度进行调节。

3.根据权利要求1所述的一种老采空区垮落带灌注充填浆液流动扩散规律模拟方法,其特征在于:在所述的底座上设置有水槽、水槽滤渣口以及放水口。

4.根据权利要求1所述的一种老采空区垮落带灌注充填浆液流动扩散规律模拟方法,其特征在于:所述的注浆装置包括注浆机、高压注浆软管、注浆管、胶管和浆液储存罐,浆液储存罐内装有自行配置的浆液,注浆机通过高压注浆软管与注浆管一端连通,注浆管从顶板上的注浆孔伸入试验台主体内进行注浆。

5.根据权利要求1所述的一种老采空区垮落带灌注充填浆液流动扩散规律模拟方法,其特征在于:所述的供水装置包括水仓、进水管和回水管,进水管设置有进水阀,回水管设置有回水阀,在进水管、回水管与万向接口连接处设置有压力表。

6.根据权利要求1所述的一种老采空区垮落带灌注充填浆液流动扩散规律模拟方法,其特征在于:试验台主体的一端与底座通过合页铰接。