[实用新型]一种矸石充填推压捣实试验箱

说明书

本实用新型属于煤炭行业煤矸石充填开采技术领域，尤其涉及一种矸石充填推压捣实试验箱。本实用新型提出的矸石充填推压捣实试验箱主要提供矸石充填模拟实验过程中对矸石充填材料的充填、推捣和夯实的试验空间，用以辅助研究充填矸石材料的推实和固结成型特性，以及充填材料推压捣实之后的运动状态和充填体的承载能力等，不仅更真实的还原现场充填工作流程，而且为研究充填体的力学特性提供便利，为工业试验提供参考。

技术领域

本实用新型属于煤炭行业煤矸石充填开采技术领域，尤其涉及一种矸石充填推压捣实试验箱。

背景技术

矸石充填技术已经成为一个主要的现代煤矿绿色开采技术，利用煤矿生产过程中废弃的矸石等固体废物进行井下采空区回填，不仅取得了显著的经济和社会效益，而且对于改善矿区生产生活环境、解决三下压煤等问题发挥了重要作用。在实际煤矿充填过程中，往往采用一种特殊的充填液压支架，将混合好的充填物料由液压支架后部输送机放料口放入采空区，然后利用夯实机构对采空区一侧的充填矸石进行推压捣实，减少充填矸石欠接顶量，增加矸石密实度和充填充实率，而充填矸石的密实度和充实率直接关系煤矿矸石充填的质量和效果。针对充填矸石密实度和充实率方面，目前研究成果较多，但大多数研究成果都是设计和利用压缩钢桶对充填矸石的轴向压缩特性进行试验研究，鲜有研究成果和文献资料是设计利用一种试验矸石充填装置对充填矸石进行横向推压，以在实验室中研究充填矸石的推实特性，也鲜有资料研究充填矸石经过推压之后的运动状态，以及充填矸石的固结成型性质等。因此，基于此思路，本实用新型提出了一种矸石充填推压捣实试验箱及矸石充填推压捣实方法。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的技术问题，提出了一种矸石充填推压捣实试验箱，其适用于实验室中的煤矸石充填推压捣实相似模拟实验，能够对充填矸石进行横向推压，以在实验室中研究充填矸石的推实特性，并且可以研究充填矸石经过推压之后的运动状态，以及充填矸石的固结成型性质等。

本实用新型提出的矸石充填推压捣实试验箱主要提供矸石充填模拟实验过程中对矸石充填材料的充填、推捣和夯实的试验空间，用以辅助研究充填矸石材料的推实和固结成型特性，以及充填材料推压捣实之后的运动状态和充填体的承载能力等，不仅更真实的还原现场充填工作流程，而且为研究充填体的力学特性提供便利，为工业试验提供参考。

本实用新型的一种矸石充填推压捣实试验箱，试验箱包括螺丝紧固固定的底板、前板、后板及左右侧板，前板中部设置有圆形孔；为了便于拆卸顶板，方便对箱体内部的物件进行维护维修，压实箱顶板由多块可拆卸钢条组成，模拟采空区未下沉的顶板，可拆卸钢条由螺栓与左右侧板顶端固定连接；压实箱内部设置有可前后移动的推压板，推压板中部设置有可穿过前板中部圆形孔的套筒；千斤顶活塞杆通过套筒与推压板连接，方便千斤顶活塞杆的伸缩，实现对箱体内部的充填物料的推压捣实作用；压实箱顶板靠近前板部分不封闭，以供千斤顶活塞杆向外进行伸缩和上下移动。

可拆卸钢条为四条宽度40mm、厚度20mm的钢条，四条钢条可拆卸以模拟采空区不同的放料和充填步距，即一个可拆卸钢条模拟一个放料步距，从箱体后部到前部，每个可拆卸钢条上面依次刻有A、B、C、D四个字母表示它们的相互位置关系；每个钢条均可拆卸，利用压力机和相应压板，对横向推压后的充填物料进行轴向压缩，研究充填物料的轴向压缩力学性质。

底板、前板、及左右侧板为厚10mm的钢板；为使千斤顶能提供足够的支撑力而不变形，后板为厚20mm的钢板；可拆卸钢条厚10mm，压实箱高270mm，内部空间高250mm。

压实箱前板和后板的顶部个设置有提手。整个充填推实箱体的重量约为25kg，内外表面涂有一层暗灰色的漆。整个装置方正规则，棱角分明，牢固结实，可以承受20MPa以上的压力而不会变形损坏。