[发明专利]高压帷幕注浆固结模拟实验方法及装置

说明书

本发明提供了一种高压帷幕注浆固结模拟实验方法及装置，属于矿山帷幕注浆技术领域。包括装有水并能模拟真实的地下水压力的模拟围压舱，在围压舱内设置模拟真实注浆及其压力的浆液实验舱，浆液实验舱和固结参数监测装置相连，以检测不同排水条件下或设定条件下的浆液状态变化并进行实时监测，得出浆液固结参数。解决现有技术中存在的制注浆技术工艺技术参数的确定不准确、与真实的注浆环境相距太大的技术问题，能在模拟试验中获得相对准确的更贴近实际的试验数据，且实验时间大大缩短，有利于科学选择最佳注浆工艺和新型注浆材料的实验研究，提高帷幕注浆的注浆质量和效率，具有较大的经济效益和社会效益。

技术领域

本发明涉及矿山帷幕注浆技术领域，具体是一种高压帷幕注浆固结实验装置。

背景技术

现在国内没有专门用于浆液凝结固化实验的装置或平台。现有的浆液凝结固化实验大多为自然条件下进行，与真实的注浆环境相差甚远，无法在试验中获得相对准确的试验数据。其主要不足是：

1、无法按设计要求在设定各种压力条件下进行浆液的各种实验参数；

2、凝结固化时间很长(初凝时间一般需要7天左右)；

3、无法进行注浆工艺方面的试验，如不同压力组合及排水条件下浆液的凝结固化时间和强度；

4、无法对浆液的凝结固化过程实现全程监测。

因此帷幕注浆领域在涉及浆液性能方面的注浆材料选择、浆液配比选择、制注浆技术工艺技术参数的确定仍然是以经验数据为主，很不准确。严重影响矿山帷幕注浆的质量和效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压帷幕注浆固结模拟实验方法及装置，以解决现有技术中存在的制注浆技术工艺技术参数的确定不准确、与真实的注浆环境相距太大的技术问题，能在模拟试验中获得相对准确的更贴近实际的试验数据，且实验时间大大缩短，有利于科学选择最佳注浆工艺和新型注浆材料的实验研究，提高帷幕注浆的注浆质量和效率，具有较大的经济效益和社会效益。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种高压帷幕注浆固结模拟实验方法，其特征在于：先建立装有水并能模拟真实的下水压力的模拟围压舱，在围压舱内设置模拟真实注浆及其压力的浆液实验舱，浆液实验舱和固结参数监测装置相连，以检测不同排水条件下或设定条件下的浆液状态进行实时监测，得出各浆液固结参数。

优选的，固结参数监测装置采用电阻检测法，识别不同类浆液的各类状态特征值，依据对浆液曲线形态和电阻值对应时刻所形成的试块的测试，确定曲线和电阻值所对应的试块的物理力学参数；并采用内插和外推的方法丰富曲线所表征的各种参数。

本发明采用的技术方案提供一种如上所述的高压帷幕注浆固结模拟实验方法所用的装置，其特征在于：包括围压舱、浆液实验舱、注浆泵、定压排水装置和固结参数监测装置；浆液实验舱设置于围压舱内，围压舱内装有水并模拟真实的地下水压力，围压舱腔与定压排水装置相连；注浆泵通过注浆管与浆液实验舱连通，注浆泵为浆液实验舱注入压力稳定的浆液，浆液实验舱外壁设有过滤布，浆液实验舱和固结参数监测装置相连。

优选的，所述的定压排水装置包括，压力传感器，压力控制与数据采集系统，注水加压泵和定压排水阀门；与围压舱相连的压力传感器与压力控制与数据采集系统连接，与围压舱相连的注水加压泵和定压排水阀门分别与压力控制与数据采集系统连接。

优选的，所述的压力传感器连接有显示器。

优选的，所述的压力传感器装在围压舱的顶部，所述的定压排水阀门装在围压舱的下底部。

优选的，所述的排水阀门通过排水采集器与压力控制与数据采集系统连接；注浆泵或注浆管上设有注浆压力传感器；该注浆压力传感器连接有显示器；所述的注浆压力传感器与压力控制与数据采集系统连接；固结参数监测装置与压力控制与数据采集系统连接。