专利名称：沿空留巷巷旁充填墙体封闭性能模拟测试装置及测试方法
技术领域：
本发明涉及模拟测试技术，尤其涉及沿空留巷巷旁充填墙体封闭性能测试技术。
背景技术：
目前，煤矿在生产过程中，为了最大限度回收资源，避免煤体损失，采用了沿空留巷技术，以便回收传统采矿方式中留设的保安煤柱。沿空留巷技术需要沿着采空区一侧建立充填墙体来支护巷道，充填墙体的材料主要以无机和有机材料混合材料为主。目前对沿空留巷的矿压显现规律、适用条件、合理支护形式及新型支护材料等都进行了大量研究，但对充填墙体的密闭性能、隔绝采空区的效果在井下现场尚没有很好的 测试方法，因此无法评价充填墙体的密闭性。
发明内容
本发明的目的是为了评价充填墙体的密闭性，提出一种沿空留巷巷旁充填墙体封闭性能模拟测试方法，并提出用于该方法的装置，通过在实验室模拟测试，对充填墙体的密闭性作出评价。为达到上述目的，本发明采取的技术方案是一种沿空留巷巷旁充填墙体封闭性能模拟测试方法，如下第一步，制作一个充气用的敞口箱体，敞口箱体后部加工上压缩气体入口和压力表接口，压力表接口上安装上压力表，敞口箱体的敞口边缘焊接上法兰盘；第二步，制作模拟充填墙体的箱式模具；用钢板加工一个槽型基体模和两块能挡住基体模两端的挡板；基体模的大小需满足装入敞口箱体中，装入后保证后部留有一定间隙；基体模的一端焊接上与敞口箱体法兰盘相匹配的法兰盘；第三步，制作充填墙体模拟体将挡板挡在基体模两端，形成一个无盖的箱式模具，将墙体充填材料置入箱式模具中，固化后去掉两端的挡板，成为模拟测试用的充填墙体模拟体；第三步，将充填墙体模拟体放置于敞口箱体中，使两者的法兰盘合对，法兰盘之间置入橡胶垫圈，用螺栓将法兰盘紧固严密，保证气密性；第四步，将压力气体接到敞口箱体的压缩气体入口上，通入一定压力的气体，观测压力表的变化，如压力表保持恒压，说明用该充填材料建设的充填墙体封闭性能良好，反之则说明充填墙体封闭性能差。当需要测试加载荷后的充填墙体封闭性能时，先将充填墙体模拟体上方施加一定载荷后，再置于敞口箱体中进行测试。为了实施本发明，再将模拟测试装置描述如下一种沿空留巷巷旁充填墙体封闭性能模拟测试装置，它包括一个充气用的敞口箱体和充填墙体模拟体；上述的敞口箱体后部设有压缩气体入口和压力表接口，压力表接口上安装有压力表，敞口箱体的敞口边缘焊接有法兰盘；上述的充填墙体模拟体是在一个槽型基体模内浇筑有墙体充填材料，槽型基体模的一端焊接上与敞口箱体法兰盘相匹配的法兰盘；充填墙体模拟体嵌入敞口箱体中，使两者法兰盘合对在一起，并在法兰盘之间置入橡胶垫圈，用螺栓固紧。为了便于试验，在该装置的下面设有支架。本发明的沿空留巷巷旁充填墙体封闭性能测试测试方法，解决了煤矿井下沿空留巷巷旁充填墙体的封闭性能检测问题，通过在实验室模拟测试，对充填墙体的密闭性作出评价。本发明的装置结构紧凑、操作简单、易于维护、使用可靠，测试方法简单可信，在煤矿沿空留巷巷旁充填墙体封闭性能检测方面具有广泛的实用性。
图I是本发明的主视图；图2是本发明敞口箱体立体图；图3是本发明槽型基体模立体图。图例说明，I-敞口箱体，2-压力表，3-压缩气体入口，4-墙体充填材料，5-槽型基体模，6-槽型基体模法兰盘，7-敞口箱体法兰盘，8-橡胶垫圈，9-支架。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的实施例作进一步说明。如图I所示，一种沿空留巷巷旁充填墙体封闭性能模拟测试方法，如下第一步，如图2所示，制作一个充气用的敞口箱体1，敞口箱体I后部加工连接上压缩气体入口 3和压力表2接口，压力表2接口上安装上压力表2，敞口箱体I的敞口边缘焊接上敞口箱体法兰盘7;第二步，制作模拟充填墙体的箱式模具；如图3，用钢板加工一个槽型基体模5，和两块能挡住基体模两端的挡板；槽型基体模5的大小需满足装入敞口箱体I中，装入后保证后部留有一定间隙；槽型基体模5的一端焊接上与敞口箱体法兰盘7相匹配的槽型基体模法兰盘6 ；第三步，制作充填墙体模拟体将挡板挡在槽型基体模5两端，形成一个无盖的箱式模具，将墙体充填材料4置入箱式模具中，固化后去掉两端的挡板，成为模拟测试用的充填墙体模拟体；第三步，将充填墙体模拟体嵌入敞口箱体I中，使两者的法兰盘合对，槽型基体模法兰盘6和敞口箱体法兰盘7之间置入橡胶垫圈8，用螺栓将槽型基体模法兰盘6和敞口箱体法兰盘7紧固严密，保证气密性；第四步，将压力气体接到敞口箱体I的压缩气体入口 3上，通入一定压力的气体，观测压力表2的变化，如压力表2保持恒压，说明用该充填材料建设的充填墙体封闭性能良好，反之则说明充填墙体封闭性能差。当需要测试加载荷后的充填墙体封闭性能时，先将充填墙体模拟体上方施加一定载荷后，再置于敞口箱体I中进行测试。实施本发明模拟测试方法的装置结构描述如下
如图I所示，一种沿空留巷巷旁充填墙体封闭性能模拟测试装置，它包括一个充气用的敞口箱体I和充填墙体模拟体；上述的敞口箱体I后部设有压缩气体入口 3和压力表2接口，压力表2接口上安装有压力表2，敞口箱体I的敞口边缘焊接有法兰盘7，如图2所示；上述的充填墙体模拟体是在一个槽型基体模5内浇筑有墙体充填材料4，槽型基体模5的一端焊接上与敞口箱体法兰盘7相匹配的槽型基体模法兰盘6 ;充填墙体模拟体嵌入敞口箱体I中，使两者法兰盘合对在一起，并在法兰盘之间置入橡胶垫圈8，用螺栓固紧。为了保证敞口箱体I和充填墙体模拟体之间后部留有一定充气间隙，槽型基体模5的底面长度小于敞口箱体I的底面长度。
为了便于试验，在该装置的下面设有支架9。
权利要求
1.一种沿空留巷巷旁充填墙体封闭性能模拟测试方法，其特征在于，步骤如下 第一步，制作一个充气用的敞口箱体，敞口箱体后部加工上压缩气体入口和压力表接口，压力表接口上安装上压力表，敞口箱体的敞口边缘焊接上法兰盘； 第二步，制作模拟充填墙体的箱式模具 用钢板加工一个槽型基体模和两块能挡住基体模两端的挡板；基体模的大小需满足装入敞口箱体中，装入后保证后部留有一定间隙；基体模的一端焊接上与敞口箱体法兰盘相匹配的法兰盘； 第三步，制作充填墙体模拟体 将挡板挡在基体模两端，形成一个无盖的箱式模具，将墙体充填材料置入箱式模具中，固化后去掉两端的挡板，成为模拟测试用的充填墙体模拟体； 第三步，将充填墙体模拟体放置于敞口箱体中，使两者的法兰盘合对，法兰盘之间置入橡胶垫圈，用螺栓将法兰盘紧固严密，保证气密性； 第四步，将压力气体接到敞口箱体的压缩气体入口上，通入具有压力的气体，观测压力表的变化，如压力表保持恒压，说明用该充填材料建设的充填墙体封闭性能良好，反之则说明充填墙体封闭性能差； 当需要测试加载荷后的充填墙体封闭性能时，先将充填墙体模拟体上方施加一定载荷后，再置于敞口箱体中进行测试。
2.一种沿空留巷巷旁充填墙体封闭性能模拟测试装置，其特征在于，它包括一个充气用的敞口箱体和充填墙体模拟体；上述的敞口箱体后部设有压缩气体入口和压力表接口，压力表接口上安装有压力表，敞口箱体的敞口边缘焊接有法兰盘；上述的充填墙体模拟体是在一个槽型基体模内浇筑有墙体充填材料，槽型基体模的一端焊接上与敞口箱体法兰盘相匹配的法兰盘；充填墙体模拟体嵌入敞口箱体中，使两者法兰盘合对在一起，并在法兰盘之间置入橡胶垫圈，用螺栓固紧。
3.如权利要求2所述的模拟测试装置，其特征在于，在该装置的下面设有支架。
全文摘要
本发明公开了一种沿空留巷巷旁充填墙体封闭性能模拟测试方法及测试装置，它是在一个充气用的敞口箱体中放置有充填墙体模拟体，敞口箱体与充填墙体模拟体之间保持保证气密性；测试时，将压力气体接到敞口箱体的压缩气体入口上，通入具有压力的气体，观测压力表的变化，如压力表保持恒压，说明用该充填材料建设的充填墙体封闭性能良好，反之则说明充填墙体封闭性能差。本发明解决了煤矿井下沿空留巷巷旁充填墙体的封闭性能检测问题，通过在实验室模拟测试，对充填墙体的密闭性作出评价。
文档编号G01M3/26GK102967424SQ20121051636
公开日2013年3月13日 申请日期2012年12月5日 优先权日2012年12月5日
发明者展晓元, 陈连军, 石永奎, 王敏, 王芳 申请人:山东科技大学