嗣后空间破碎岩体的非均质矸石料浆可视化注充模拟方法技术

本发明专利技术公开了一种嗣后空间破碎岩体的非均质矸石料浆可视化注充模拟方法，于模拟矸石料浆充填采煤方法领域。首先根据现场采场的地质特征及开采条件，设计注充模拟装置所需材料尺寸；然后结合工程实际及设备实际参数，研究矸石料浆地扩散分布规律；连接装置各设备组件，进行矸石料浆制备；按照试验设计方案，进行矸非均质石料浆在嗣后空间破碎岩体环境中的注充模拟实验；最后记录观察矸石料浆流动扩散状态，分析料浆扩散分布规律；本方法操作简单，能够有效处置矸石，减少污染，所得实验数据更加接近现场充填，可在充填领域广泛应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于模拟矸石料浆充填采煤方法领域，具体涉及一种嗣后空间破碎岩体的非均质矸石料浆可视化注充模拟方法。

技术介绍

1、矸石是开采过程中产生对环境有潜在影响的矿山固体废弃物，对环境造成的危害主要包括土地占用、地表下沉、水土流失和生态破坏等问题。

2、近年来，为了保证采后嗣后空间的稳定，并提高煤矸石综合利用率，国内外学者在利用煤矸石的基础上，开展了嗣后空间的注浆充填研究。注浆充填技术作为一种绿色充填技术，可以有效处置矸石，并对煤矿开采的垮落带区域、离层区运移进行合理控制；但矸石料浆属于非均质流动浆体，充入破碎岩体空间中是一种动态过程，矸石料浆的扩散特征及规律具有一定的复杂性；现场充填过程中料浆在岩层中以多种形式运动，这些运动形式又随着地层变化、料浆性质、压力等因素变化造成误差。因此，结合注浆扩散规律的研究现状，针对矸石料浆在嗣后空间破碎岩体中扩散规律复杂的问题，创新一种非均质矸石料浆在嗣后空间破碎岩体环境下扩散的可视化模拟方法，对嗣后空间的矸石料浆的高效注充具有重要意义。

技术实现思路</p>

1、专利本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种嗣后空间破碎岩体的非均质矸石料浆可视化注充模拟方法，其特征在于：使用的非均质矸石料浆可视化注充模拟装置包括连接有浆液源，浆液源包括相互连接的注浆泵(1)的搅拌机(2)，浆液源通过输送软管(3)连接有透明输送硬管(4)，透明输送硬管(4)通过过渡法兰(12)与输送软管(3)连接，透明输送硬管(4)通过连接法兰(15)和转换法兰(16)顺序连接有流量计(6)和压力变送器(7)，压力变送器(7)连接有可视化注充模拟仓(9)，在可视化注充模拟仓(9)铺设透明晶块来模拟嗣后破碎岩体空间，可视化注充模拟舱(9)上连接有灌浆记录仪(8)、接料容器(11)，接料容器(11)底部连接有精密称重仪(...

【技术特征摘要】

1.一种嗣后空间破碎岩体的非均质矸石料浆可视化注充模拟方法，其特征在于：使用的非均质矸石料浆可视化注充模拟装置包括连接有浆液源，浆液源包括相互连接的注浆泵(1)的搅拌机(2)，浆液源通过输送软管(3)连接有透明输送硬管(4)，透明输送硬管(4)通过过渡法兰(12)与输送软管(3)连接，透明输送硬管(4)通过连接法兰(15)和转换法兰(16)顺序连接有流量计(6)和压力变送器(7)，压力变送器(7)连接有可视化注充模拟仓(9)，在可视化注充模拟仓(9)铺设透明晶块来模拟嗣后破碎岩体空间，可视化注充模拟舱(9)上连接有灌浆记录仪(8)、接料容器(11)，接料容器(11)底部连接有精密称重仪(10)；透明输送硬管(4)通过固定卡箍(13)连接有支架(5)，支架(5)上设有调节支架(14)，其中可视化注充模拟舱(9)根据嗣后空间设计；

2.根据权利要求1所述的嗣后空间破碎岩体的非均质矸石料浆可视化注充模拟方法，其特征是，所述步骤1)中非均质矸石料浆注充模拟装置的相似比包括以下：a1)几何相似：模型尺寸与原型尺寸之间的尺寸对应关系，比例在1:200～1:400之间；a2)运动相似包含物理模型与原型之间的时间相似与速度相似，求确定模型与原型之间的运动速度相似比，由现场注浆速度确定非均质矸石料浆可视化注充模拟装置的注浆速度，最终得到注浆系统的泵送流量及注浆压力；a3)扩散距离相似，模型中采用透明晶块模拟破碎岩体，考虑透明晶块和破碎岩体表面摩擦力，确定矸石料浆在透明晶块与实际岩体流动中的摩擦系数，得出矸石料浆实际扩散范围。

3.根据权利要求1所述的嗣后空间破碎岩体的非均质矸石料浆可视化注充模拟方法，其特征是，所述步骤2)选用处理加工后的透明晶块模拟采后覆岩破碎岩体，透明晶块是由亚克力仿石制作，粒径大小为0～40mm，具有高通透性及形状各异性，能很好地...

【专利技术属性】
技术研发人员：周楠，张吉雄，马丹，刘思旭，杨波，郑源志，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：