本实用新型专利技术公开了注浆液体在不同特征裂隙内的流动特性测定装置，包括注浆装置和易装拆实验箱，易装拆实验箱包括底板、盖板和四块侧板，其中一块侧板的中心开设有穿管孔，正方体的试件设置在注浆装置通过穿管孔，易装拆实验箱内设置有正方体状的试件，试件中心开设有与穿管孔对应贯通的盲孔，注浆装置通过穿管孔与试件的盲孔连通。本实用新型专利技术结构简单、原理科学、易于实施，对注浆过程中注浆材料的扩散效果实时进行监测，同时贴合实际，亚克力箱体的设计极大程度保留了试件整体的完整性，可实现对浆液扩散规律、压力分散规律、不同开度裂隙内不同参数粘液适配性规律的多种实验研究。隙内不同参数粘液适配性规律的多种实验研究。隙内不同参数粘液适配性规律的多种实验研究。
【技术实现步骤摘要】
注浆液体在不同特征裂隙内的流动特性测定装置
[0001]本技术属于注浆实验
，具体涉及一种注浆液体在不同特征裂隙内的流动特性测定装置。
技术介绍
[0002]天然岩体中存在原始裂隙和断裂面，这些原始裂隙与断裂面为岩体中水或其他有害物资的运移提供了通道。岩体工程中涌水、突水注浆治理难度较大，目前裂隙注浆技术尚未形成成熟全套的理论技术。在现有技术中，针对岩体裂隙渗流和浆液流动模拟的试验装置缺乏对于裂隙面水力开度的非均质性、裂隙面起伏粗糙度特征以及局部凸起咬合状态等复杂非光滑平面裂隙条件的考虑，现有装置中有部分装置存在对于注浆过程全程可视化、参数透明化等问题的忽视，有些不适合定量观察注浆工艺参数。为此，本技术专利研发了一种具有透明可视化功能，同时考虑裂隙面水力开度的非均质性的非光滑平面裂隙试验装置，用于在动水环境下注浆过程（包括浆液扩散规律、压力分散规律、不同开度裂隙内不同参数粘液适配性规律等）的试验仿真研究。
[0003]在实际岩土工程中，岩体内存在众多的孔隙与裂隙，形成裂隙网络。岩体内岩块本身导水性弱，因此在压力作用下水流在裂隙网络中流动。由此形成的裂隙渗流对岩体力学性质产生极大影响。岩石裂隙渗水、岩体渗透压力作用等都会使岩土体产生不正常位移或变形，乃至降低岩体强度，发生围岩涌水、破坏等一系列问题。岩体裂隙开度、粗糙度、充填度等都会影响裂隙渗流。
[0004]以煤矿井下瓦斯抽采钻孔“两堵一注”带压封孔为例。“两堵一注”带压封孔可以使封孔材料（浆液）很好地渗入封孔段钻孔周边裂隙，有效地封堵漏气通道，提高密封性。目前存在的问题是钻孔抽采期间由于地应力改变，孔周原始裂隙进一步发育导致漏气通道产生，在工程实际中，钻孔内裂隙等的扩展常会钻孔失稳发生塌孔、堵孔现象，与此同时，向孔周裂隙注浆能够填充加固钻孔裂隙，从而提高钻孔整体稳定性。钻孔注浆过程中不能对注浆材料在裂隙内的流动进行可视化研究，因此，开展裂隙水渗流及注浆扩散机制研究，具有重要的理论研究和工程应用价值。
技术实现思路
[0005]本技术为了解决现有技术中的不足之处，提供一种原理科学、易于操作、便于测量、适用于不同尺寸的试件、模拟真实度高的注浆液体在不同特征裂隙内的流动特性测定装置。
[0006]为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：注浆液体在不同特征裂隙内的流动特性测定装置，包括注浆装置和易装拆实验箱，易装拆实验箱包括底板、盖板和四块侧板，底板上表面均匀开设有若干个同心的均呈正方形的下环槽，盖板下表面均匀开设有若干个同心的均呈正方形的上环槽，四块侧板上侧边分别插设在盖板下表面的一个上环槽的四条边内，四块侧板下侧边分别插设在盖板下表面的一个下环槽的四条边内，其中一
块侧板的中心开设有穿管孔，正方体的试件设置在注浆装置通过穿管孔，易装拆实验箱内设置有正方体状的试件，底板、盖板和四块侧板均对应与试件的一个面接触，试件中心开设有与穿管孔对应贯通的盲孔，注浆装置通过穿管孔与试件的盲孔连通。
[0007]侧板的外侧边上套设有防滑胶套，防滑胶套上部和下部分别与上环槽内壁和下环槽内壁密封接触。
[0008]注浆装置包括PLC控制器、储液罐、注浆泵、注浆管、电磁阀、压力表和压力传感器，注浆泵进口通过抽液管与储液罐连接，电磁阀和压力表安装在注浆管上，注浆管进口与注浆泵出口连接，注浆管出口穿过穿管孔与盲孔连接，压力表连接有压力传感器，PLC控制器的输出端分别与电磁阀的输入端、压力传感器的输入端和注浆泵的输入端连接。
[0009]注浆管出口端封闭，注浆管伸入到盲孔内，注浆管伸入到盲孔内的部分均匀设有若干个注浆小孔，注浆管外圆与盲孔的孔口处通过强力胶密封固定。
[0010]采用上述技术方案，本技术中的侧板设置若干套，每套包括四块相同的侧板，每套侧板均与不用的上环槽和下环槽对应匹配。试件在测试前，通过水力压裂内部产生裂隙。
[0011]本技术的具体测试步骤为：将正方体状的试件置于底板上表面的中心处，通过测量试件大小（比如试件长*宽*高为100mm*100mm*100mm），使试件位于其中一个下环槽内部，然后选择一套四块侧板下侧边分别插入到下环槽的四条边内，接着将盖板扣合在四块侧板顶部，四块侧板上侧边分别插入到上环槽的四条边内，盖板和底板对四块侧板的限位，四块侧板将试件四周卡死，避免注浆过程中由于压力作用导致试件发生形变，侧板四周包裹有防滑胶套，防滑胶套与上环槽、下环槽紧密配合，防止注浆过程中侧板因压力作用滑脱。然后将注浆管穿过穿管孔伸入到盲孔内，将注浆管外圆与盲孔孔口处抹上强力胶进行密封。
[0012]在进行注浆作业时， PLC控制器发出电磁阀开启、注浆泵启动的命令，注浆泵以恒定功率、恒定流速抽取储液罐中的浆液通过注浆管进入盲孔内，在注浆压力作用下渗流进入试件内部裂隙。在注浆过程中，注浆管上的压力表数值通过压力传感器传达至PLC控制器，PLC控制器将数值传输到显示器。
[0013]易装拆实验箱的板材采用透明的亚克力材质，可实现全程可视化记录。亚克力箱底板、在注浆泵开始工作后进行计时，分别从俯视及四个侧视方向进行观察记录，主要记录内容为注浆材料在裂隙内随时间流动范围，并可使用直尺来测量浆液在裂隙中的长度。
[0014]综上所述，本技术结构简单、原理科学、易于实施，对注浆过程中注浆材料的扩散效果实时进行监测，同时贴合实际，亚克力箱体的设计极大程度保留了试件整体的完整性，可实现对浆液扩散规律、压力分散规律、不同开度裂隙内不同参数粘液适配性规律的多种实验研究。
附图说明
[0015]图1是本技术的整体结构示意图；
[0016]图2是底板的俯视图；
[0017]图3是盖板的仰视图；
[0018]图4是侧板的平面示意图
[0019]图5是图1中注浆装置的放大图；
[0020]图6是注浆后试件产生裂隙的放大图。
具体实施方式
[0021]如图1
‑
图6所示，本技术的注浆液体在不同特征裂隙内的流动特性测定装置，包括注浆装置1和易装拆实验箱，易装拆实验箱包括底板2、盖板3和四块侧板4，底板2上表面均匀开设有若干个同心的均呈正方形的下环槽5，盖板3下表面均匀开设有若干个同心的均呈正方形的上环槽6，四块侧板4上侧边分别插设在盖板3下表面的一个上环槽6的四条边内，四块侧板4下侧边分别插设在盖板下表面的一个下环槽5的四条边内，其中一块侧板4的中心开设有穿管孔7，正方体的试件8设置在注浆装置1通过穿管孔7，易装拆实验箱内设置有正方体状的试件8，底板2、盖板3和四块侧板4均对应与试件8的一个面接触，试件8中心开设有与穿管孔7对应贯通的盲孔9，注浆装置1通过穿管孔7与试件8的盲孔9连通。底板2与盖板3的结构相同且上下对称。
[0022]侧板4的外侧边上套设有防滑胶套10，防滑胶套10上部和下部分别与上环槽6内壁和下环槽5内壁密封接触。
[0023]注浆装置1包括PLC控制器11、储液罐12、注浆本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.注浆液体在不同特征裂隙内的流动特性测定装置，其特征在于：包括注浆装置和易装拆实验箱，易装拆实验箱包括底板、盖板和四块侧板，底板上表面均匀开设有若干个同心的均呈正方形的下环槽，盖板下表面均匀开设有若干个同心的均呈正方形的上环槽，四块侧板上侧边分别插设在盖板下表面的一个上环槽的四条边内，四块侧板下侧边分别插设在盖板下表面的一个下环槽的四条边内，其中一块侧板的中心开设有穿管孔，正方体的试件设置在注浆装置通过穿管孔，易装拆实验箱内设置有正方体状的试件，底板、盖板和四块侧板均对应与试件的一个面接触，试件中心开设有与穿管孔对应贯通的盲孔，注浆装置通过穿管孔与试件的盲孔连通。2.根据权利要求1所述的注浆液体在不同特征裂隙内的流动特性测定装置，其特征在于：侧板的外侧边上套设有防滑...
【专利技术属性】
技术研发人员：张宇恒，刘晓，杨程涛，单永科，侯玉亭，谢佳伟，李定启，徐森，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：新型
国别省市：
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