【技术实现步骤摘要】
本技术涉及煤矿断层破碎区注浆加固领域，尤其涉及一种破碎模拟煤岩体的注浆加固模拟实验装置。
技术介绍
1、在煤炭矿井开采过程中，容易发生煤岩断层破碎(称为煤矿断层破碎区)，煤矿断层破碎区会影响开采区域的岩体结构，严重的时候会发生坍塌现象，为了煤炭矿井开采的继续安全作业，故此需要对煤矿断层破碎区进行注浆加固作业。图4示出一种煤矿断层破碎区危险源的案例(为了安全开采作业，会对煤矿断层破碎区上下区域进行应力检测)，煤岩(图4示出煤岩发生破断，需要进行煤岩加固)或岩石(如图5所示，煤矿开采区侧部发生破断引起岩石破碎，也需要注浆加固；其他情形，如在煤矿开采区顶部等)发生沉降断层，会形成断裂岩体100和破碎岩体部分200，需要对煤矿断层破碎区(煤矿断层破碎区底部可能存在含水层并具有水压)进行注浆加固作业，而煤岩或岩石的内部构造难以通过肉眼观测，这就给注浆加固作业带来诸多挑战，不注浆加固肯定不行，若注浆加固措施采用不当也无法达到理想的加固效果，这导致注浆加固实施存在盲目性与不可控性；对此，需要对煤矿断层破碎区的注浆加固进行实验研究以合理评估注浆加固措施、策略、注浆扩散机制以及加固效果，为煤矿断层破碎区实施方案加以评估，探索最佳的注浆加固参数，而现有技术中没有针对煤矿断层破碎区注浆加固的实验装置，这不利于注浆加固实际工作的科学研究与实施指导。
技术实现思路
1、本技术的目的在于解决
技术介绍
所指出的技术问题，提供一种破碎模拟煤岩体的注浆加固模拟实验装置，通过ct扫描装置对破碎模拟煤岩体注浆过程扫描作业
2、本技术的目的通过下述技术方案实现：
3、一种破碎模拟煤岩体的注浆加固模拟实验装置，包括框架底座、轴压加载装置、透明腔体和注浆泵，框架底座顶部设有透明腔体，所述轴压加载装置包括轴压加载轴和安装于轴压加载轴端部的轴压加载板，所述轴压加载板位于透明腔体内部顶端，所述透明腔体内部放置有位于轴压加载板下方的破碎模拟煤岩体；所述透明腔体侧部开有注浆口，所述注浆泵通过管道a与注浆口密闭连通，管道a上安装有浆液流量计和注浆压力表；所述透明腔体外部设有与破碎模拟煤岩体相对应的ct扫描装置。
4、本技术第二种优选实施技术方案是：所述透明腔体底部对应设有朝向破碎模拟煤岩体施加作用力的轴压加载装置。
5、本技术第三种优选实施技术方案是：本技术还包括注水泵，所述注水泵通过管道b与透明腔体底部密闭连通，管道b靠近透明腔体底部一端安装有水压传感器。
6、优选地，所述透明腔体外部还设有与破碎模拟煤岩体相对应的高速相机；所述轴压加载板朝向破碎模拟煤岩体一侧设有若干个压力传感器。
7、优选地，还包括ct扫描数据采集模块、相机数据采集模块和轴压加载数据采集模块，所述ct扫描数据采集模块与ct扫描装置连接，相机数据采集模块与高速相机连接，轴压加载数据采集模块与压力传感器连接。
8、在第三种优选实施技术方案下，进一步优选的技术方案是：所述透明腔体内部底端具有分水器，分水器与管道b端部密闭连接，所述破碎模拟煤岩体设于轴压加载板、分水器之间。
9、在第三种优选实施技术方案下，更进一步优选的技术方案是：还包括泄压水箱，所述泄压水箱与管道a通过管道c相连通，管道c上安装有水阀b，所述管道b上安装有水阀a。
10、在第三种优选实施技术方案下，再进一步优选的技术方案是：所述分水器为分水箱，分水箱底部与管道b密闭连通，分水箱的顶板均匀分布开有若干个与分水箱内腔连通的分水孔。
11、在第三种优选实施技术方案下，进一步优选的技术方案是：所述管道b上安装有减压阀b、注水压力表和液体流量计；所述管道a上还安装有减压阀a。
12、优选地，本技术还包括设于框架底座顶部的固定机架，所述ct扫描装置、轴压加载装置固定于固定机架上。
13、本技术较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
14、(1)本技术通过ct扫描装置对破碎模拟煤岩体注浆过程扫描作业得到ct扫描数据，观测破碎模拟煤岩体内部演变情况，实现对注浆作业过程浆液扩散、孔隙变化、内部微观结构变化的研究。
15、(2)本技术能够调节不同的注浆压力、浆液流量或调整浆液配比等实验参数，然后得到对应的破碎模拟煤岩体内部演变情况；同时对注浆前后分别进行力学性能测试对照测试，综合筛选出最佳的注浆量、注浆压力、注浆时间等作业参数，便于实验研究得到合理的注浆加固措施、策略、注浆扩散机制以及评估加固效果，对注浆加固实际工作指导意义，对煤矿断层破碎区的治理具有重要意义。
16、(3)本技术通过主轴压或水压单一和组合的应力模拟加载，开展破碎模拟煤岩体注浆模拟及内部结构变化探测，实现了注浆前后破碎模拟煤岩体的数据测量，而且观测出破碎模拟煤岩体内部演变清洁，为煤矿断层破碎区的注浆加固治理提供了数据支撑和科学实验手段。
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1.一种破碎模拟煤岩体的注浆加固模拟实验装置，其特征在于：包括框架底座（5）、轴压加载装置（4）、透明腔体（14）、注水泵（10）和注浆泵（6），框架底座（5）顶部设有透明腔体（14），所述轴压加载装置（4）包括轴压加载轴和安装于轴压加载轴（42）端部的轴压加载板（41），所述轴压加载板（41）位于透明腔体（14）内部顶端，所述透明腔体（14）内部放置有位于轴压加载板（41）下方的破碎模拟煤岩体（3）；所述透明腔体（14）侧部开有注浆口，所述注浆泵（6）通过管道A与注浆口密闭连通，管道A上安装有浆液流量计（9）和注浆压力表（8）；所述透明腔体（14）外部设有与破碎模拟煤岩体（3）相对应的CT扫描装置（2）；所述注水泵（10）通过管道B与透明腔体（14）底部密闭连通，管道B靠近透明腔体（14）底部一端安装有水压传感器（17）。
2.按照权利要求1所述的一种破碎模拟煤岩体的注浆加固模拟实验装置，其特征在于：所述透明腔体（14）底部对应设有朝向破碎模拟煤岩体（3）施加作用力的轴压加载装置（4）。
3.按照权利要求1或2所述的一种破碎模拟煤岩体的注浆加固模拟实验装
4.按照权利要求3所述的一种破碎模拟煤岩体的注浆加固模拟实验装置，其特征在于：还包括CT扫描数据采集模块（11）、相机数据采集模块（16）和轴压加载数据采集模块（12），所述CT扫描数据采集模块（11）与CT扫描装置（2）连接，相机数据采集模块（16）与高速相机（15）连接，轴压加载数据采集模块（12）与压力传感器（18）连接。
5.按照权利要求1所述的一种破碎模拟煤岩体的注浆加固模拟实验装置，其特征在于：所述透明腔体（14）内部底端具有分水器（23），分水器（23）与管道B端部密闭连接，所述破碎模拟煤岩体（3）设于轴压加载板（41）、分水器（23）之间。
6.按照权利要求1或5所述的一种破碎模拟煤岩体的注浆加固模拟实验装置，其特征在于：还包括泄压水箱（25），所述泄压水箱（25）与管道A通过管道C相连通，管道C上安装有水阀B（22），所述管道B上安装有水阀A（21）。
7.按照权利要求5所述的一种破碎模拟煤岩体的注浆加固模拟实验装置，其特征在于：所述分水器（23）为分水箱，分水箱底部与管道B密闭连通，分水箱的顶板均匀分布开有若干个与分水箱内腔连通的分水孔。
8.按照权利要求1所述的一种破碎模拟煤岩体的注浆加固模拟实验装置，其特征在于：所述管道B上安装有减压阀B（24）、注水压力表（20）和液体流量计（19）；所述管道A上还安装有减压阀A（7）。
9.按照权利要求1所述的一种破碎模拟煤岩体的注浆加固模拟实验装置，其特征在于：还包括设于框架底座（5）顶部的固定机架（1），所述CT扫描装置（2）、轴压加载装置（4）固定于固定机架（1）上。
...【技术特征摘要】
1.一种破碎模拟煤岩体的注浆加固模拟实验装置，其特征在于：包括框架底座（5）、轴压加载装置（4）、透明腔体（14）、注水泵（10）和注浆泵（6），框架底座（5）顶部设有透明腔体（14），所述轴压加载装置（4）包括轴压加载轴和安装于轴压加载轴（42）端部的轴压加载板（41），所述轴压加载板（41）位于透明腔体（14）内部顶端，所述透明腔体（14）内部放置有位于轴压加载板（41）下方的破碎模拟煤岩体（3）；所述透明腔体（14）侧部开有注浆口，所述注浆泵（6）通过管道a与注浆口密闭连通，管道a上安装有浆液流量计（9）和注浆压力表（8）；所述透明腔体（14）外部设有与破碎模拟煤岩体（3）相对应的ct扫描装置（2）；所述注水泵（10）通过管道b与透明腔体（14）底部密闭连通，管道b靠近透明腔体（14）底部一端安装有水压传感器（17）。
2.按照权利要求1所述的一种破碎模拟煤岩体的注浆加固模拟实验装置，其特征在于：所述透明腔体（14）底部对应设有朝向破碎模拟煤岩体（3）施加作用力的轴压加载装置（4）。
3.按照权利要求1或2所述的一种破碎模拟煤岩体的注浆加固模拟实验装置，其特征在于：所述透明腔体（14）外部还设有与破碎模拟煤岩体（3）相对应的高速相机（15）；所述轴压加载板（41）朝向破碎模拟煤岩体（3）一侧设有若干个压力传感器（18）。
4.按照权利要求3所述的一种破碎模拟煤岩体的注浆加固模拟实验装置，其特征在于：还包括ct扫描数据采集模块（11）、相机...
【专利技术属性】
技术研发人员：张村，师旭涛，黄玄皓，刘世奇，郭懂宇，秦晨阳，马嘉钦，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：新型
国别省市：
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