一种注浆材料与煤层界面粘结力的测试装置及测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种注浆材料与煤层界面粘结力的测试装置及测试方法，涉及矿业工程技术领域。该测试装置包括基座、锁具、滑轮装置，所述基座由上梁、支柱、支撑钢板、平面钢板焊接而成，平面钢板上开有通孔；锁具底部固定试样；滑轮装置由一个或两个滑轮组成，滑轮固定在上梁底部；锁具顶端设有孔，固定穿过滑轮装置的带挂钩的绳子，挂钩用于挂砝码。利用该测试装置的测试方法简单，可准确的测试注浆材料与煤层界面的粘结力，通过加砝码利用重力的方法实现了注浆材料与煤层界面粘结力的测试，操作简单、方便，是注浆材料与煤层界面粘结力测试方法的创新。法的创新。法的创新。

【技术实现步骤摘要】
一种注浆材料与煤层界面粘结力的测试装置及测试方法


[0001]本专利技术涉及矿业工程
，特别是一种注浆材料与煤层界面粘结力的测试装置及测试方法。

技术介绍

[0002]破碎煤层由于其强度低，煤层结构不稳定，煤壁出现破碎和片帮的程度加深，巷道变形、失稳等现象，破碎煤层巷道的稳定问题成为制约深部矿井开采的主要因素之一。煤层注浆强化是巷道支护特别是破碎煤层巷道支护的有效方法之一，注浆可以有效的增加巷道围岩自身的承载力，可有效控制巷道变形，增加围岩的稳定性及完整性。而注浆材料固化体与煤层界面粘结力是影响注浆效果的主要因素。目前，现有粘结力测试装置的测试数据不准确以及操作复杂，因此，注浆材料与煤层界面粘结力的测试方法的改进势在必行。

技术实现思路

[0003]为克服现有粘结力测试装置测试数据不准确以及操作复杂的缺陷，本专利技术提供一种注浆材料与煤层界面粘结力的测试装置及测试方法。本专利技术成功解决了注浆材料与煤层界面粘结力测试困难等问题，为煤矿井下注浆材料性能的监测提供了依据。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种注浆材料与煤层界面粘结力的测试装置，包括基座、锁具、滑轮装置，所述基座由上梁、支柱、支撑钢板、平面钢板焊接而成，平面钢板上开有通孔；锁具底部固定试样；滑轮装置由一个或两个滑轮组成，滑轮固定在上梁底部；锁具顶端设有孔，固定穿过滑轮装置的带挂钩的绳子，挂钩用于挂砝码。
[0005]进一步，所述锁具由底座、锁栓、销钉组成，底座是由钢板与圆筒焊接而成，并且在圆筒侧面的中上部贯穿圆孔，与销钉的直径相匹配，锁栓为圆柱体，并且在其侧面同样开有圆孔；销钉用于将底座和锁栓固定在一起。
[0006]一种注浆材料与煤层界面粘结力的测试方法，包括以下步骤：第一步，制备试样将注浆材料通过模具浇注在煤块表面形成试样，待试样具有一定强度后，将模具拆下；第二步，试样与锁具固定用胶粘剂将试样的注浆材料表面与锁具底部粘接在一起，并保证锁具与注浆材料固化体之间的粘结力大于注浆材料固化体与煤层界面的粘结力，在常温下养护试样；第三步，将试样放在基座通孔的正下方；第四步，用绳子将锁具上端连接，并将绳子通过滑轮装置，在绳子的另一端的挂钩上挂砝码，直至注浆材料与煤块界面发生分离；第五步，计算砝码总和，然后计算出注浆材料与煤块之间的界面粘结力。
[0007]进一步，所述胶粘剂为AB胶，其优点在于粘结力强，可以保证锁具与注浆材料固化
体之间的粘结力大于注浆材料固化体与煤层界面的粘结力。
[0008]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1、本专利技术测试装置的体积小、结构简单、易于操作、使用方便。
[0009]2、本专利技术测试方法简单，可准确的测试注浆材料与煤层界面的粘结力，通过加砝码利用重力的方法实现了注浆材料与煤层界面粘结力的测试，操作简单、方便，是注浆材料与煤层界面粘结力测试方法的创新。
附图说明
[0010]图1为本专利技术测试装置的立体图；图2为图1的右视图；图3为基座的结构图；图4为锁具的结构图；图5为滑轮的结构图；图6为试样制作装置图；图7为模具结构图；图中，1、基座，2、锁具，3、滑轮装置，4、上梁，5、支柱，6、支撑钢板，7、平面钢板，8、通孔，9、底座，10、锁栓，11、销钉，12、滑轮，13、煤块，14、模具。
具体实施方式
[0011]下面结合附图和具体的实施例对本专利技术的技术方案及效果做进一步描述，但本专利技术的保护范围并不限于此。
[0012]实施例1如图1和2所示，注浆材料与煤层界面粘结力的测试装置包括基座1、锁具2、滑轮装置3，所述基座1，如图3所示，由上梁4、支柱5、支撑钢板6、平面钢板7焊接而成，平面钢板7上开有通孔8；锁具2底部固定试样；滑轮装置3由一个或两个滑轮12组成，如图5所示，滑轮12固定在上梁4底部；锁具2顶端设有孔，固定穿过滑轮装置3的带挂钩的绳子，挂钩用于挂砝码。
[0013]如图4所示，锁具2由底座9、锁栓10、销钉11组成，底座9是通过一个长为40mm，宽为40mm，厚为5mm的钢板与一个外直径为15mm，高为15mm，壁厚为2.5mm的钢筒焊接而成，并且在圆筒侧面的中上部贯穿圆孔，其直径为5mm，与销钉11的直径相匹配，锁栓10是由直径为10mm的钢圆柱，并且在其侧面同样开有直径为5mm的圆孔；销钉11用于将底座9和锁栓10固定在一起。
[0014]本实施例中，上梁4为长为150mm，宽为200mm，厚为5mm的钢板；支柱5为直径为32mm，高为100mm的钢管；支撑钢板6是长度为300mm、宽为100mm、厚度为5mm的钢板；平面钢板7是长为300mm，宽为200mm，厚为5mm的钢板；通孔8的横向截面为边长为60mm的正方形；在支撑钢板6的边角处分别焊接锚耳朵，并且在锚耳朵上开有螺栓孔，用来固定基座1。
[0015]本实施例中，滑轮12直径为40mm，宽为30mm。
[0016]本专利技术测试装置的工作原理是：通过加砝码，利用砝码重力将注浆材料固化体与煤层界面分离，通过计算砝码重量算出当注浆材料固化体与煤层界面分离时所需要的拉力
（绳子质量忽落不计）；计算公式为：F=G
‑
G1‑
G2，式中：F—注浆材料与煤层界面粘结力，kN；G—砝码总重，kN；G1—试样8重量，kN；G2—锁具总重量，kN。
[0017]采用上述测试装置对注浆材料与煤层界面粘结力的测试方法包括以下步骤：第一步，制备试样将注浆材料通过模具浇注在煤块表面形成试样，待试样具有一定强度后，将模具拆下；第二步，试样与锁具固定用胶粘剂（如AB胶）将试样的注浆材料表面与锁具底部粘接在一起，并保证锁具与注浆材料固化体之间的粘结力大于注浆材料固化体与煤层界面的粘结力，在常温下养护试样；第三步，将试样放在基座通孔的正下方；第四步，用绳子将锁具上端连接，并将绳子通过滑轮装置，在绳子的另一端的挂钩上挂砝码，直至注浆材料与煤块界面发生分离；第五步，计算砝码总和，然后计算出注浆材料与煤块之间的界面粘结力。
[0018]本实施例中，注浆材料可采用水灰比为1:0.5
‑
1.1的水泥浆液。
[0019]试样制作时采用如图6的试样制作装置，将一定的水灰比配制的注浆材料通过模具14浇筑在煤块13的表面形成试样。模具14浇筑的注浆材料成型后可穿过基座1上的通孔8，煤块13不能通过通孔8。模具14是由中部开有等腰直角（直角边长为40mm）三棱柱空腔的两块圆柱体模型组成，其材质为不锈钢；在制作试样通过皮筋将两块圆柱体模型固定在一起，方便拆模，并且可有效降低在拆模时对粘结力的影响。
[0020]本专利技术测试装置的体积小、结构简单、易于操作、使用方便，通过加砝码，利用砝码重力将注浆材料固化体与煤层界面分离，通过计算砝码重量算出当注浆材料固化体与煤层界面分离时所需要的拉力（即粘结力），是一种注浆材料与煤层界面粘结力测试方法的创新。
[0021]尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种注浆材料与煤层界面粘结力的测试装置，其特征在于，该测试装置包括基座、锁具、滑轮装置，所述基座由上梁、支柱、支撑钢板、平面钢板焊接而成，平面钢板上开有通孔；锁具底部固定试样；滑轮装置由一个或两个滑轮组成，滑轮固定在上梁底部；锁具顶端设有孔，固定穿过滑轮装置的带挂钩的绳子，挂钩用于挂砝码。2.根据权利要求1所述的注浆材料与煤层界面粘结力的测试装置，其特征在于，所述锁具由底座、锁栓、销钉组成，底座是由钢板与圆筒焊接而成，并且在圆筒侧面的中上部贯穿圆孔，与销钉的直径相匹配，锁栓为圆柱体，并且在其侧面同样开有圆孔；销钉用于将底座和锁栓固定在一起。3.一种注浆材料与煤层界面粘结力的测试方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾朝辰，汤红枪，董广乐，席玮，蒋帅旗，孙亚辉，周震，宋中强，曹亚奇，雷汝碧，陈龙，丁泉钦，杜澍，周猛，黄杰，
申请(专利权)人：河南省正龙煤业有限公司，
类型：发明
国别省市：