一种二维可视注浆实验箱的制作方法

1.本发明属于煤炭行业绿色开采技术领域，尤其涉及煤矿注浆充填实验装置领域。


背景技术：

2.在煤矿回采或开掘过程中，常常遇见顶板破碎的地质条件，一般的解决方法就是采用注浆补强技术，通过对顶板破碎地带进行注浆，加固顶板破碎带。在井下矸石固体充填沿空留巷工程或者采空区覆岩冒落区注浆充填工程中，常常采用注浆管路对矸石充填巷旁体或者冒落区内的垮落矸石进行注浆充填加固，填补充填材料之间的空隙。无论是煤矿生产过程中对破碎顶板的注浆补强，还是对井下巷旁支护体和冒落区的充填材料进行注浆充填加固，浆液在破碎顶板和充填材料之间的扩散规律和流动特性往往不被肉眼所见，因而无法准确掌握破碎顶板和充填材料间的空隙是否被充填料浆充满，不利于研究充填料浆的充填性能等内容。因此，为了能够准确掌握充填料浆在破碎顶板或冒落矸石之间的扩散规律和流动性能，方便人们研究充填料浆的充填性能和注浆效果等内容，发明了一种二维可视注浆实验箱。


技术实现要素：

3.基于上述技术现状，为了能够准确掌握充填料浆在破碎顶板或冒落矸石之间的扩散规律和流动性能，方便人们研究充填料浆的充填性能和注浆效果等内容，本着安全、经济、实用等原则，设计发明了一种二维可视注浆实验箱。
4.本发明提供如下技术方案：
5.一种二维可视注浆实验箱，该装置主要由透明亚克力板、固定槽钢、螺丝等构件组成。实验箱的长度和高度均为1m，宽度可根据箱内矸石材料的粒径设计为10cm和15cm两种规格。实验箱的顶板、底板、左板和右板均为厚度1cm的透明亚克力板，前板和后板两面采用厚度1.5cm的透明亚克力板，左板和右板设计宽度根据实验箱规格为11cm或16cm，高度1m。在前板和后板的距离左右两侧边缘5cm处分别刻有深度为0.5cm，宽度为1cm的凹槽，用来使实验箱左板和右板嵌入前板和后板的凹槽内，使四面亚克力板相互咬合，形成固定结构。同时，为了使实验箱上下开口紧密封住，采用长度为1m，宽度根据两种规格设计为13cm或18cm的亚克力板作为实验箱的顶板和底板，采用长度1.1m固定槽钢分别贴在实验箱前板和后板的左右两侧凹槽处，分别在固定槽钢两端头往内4cm位置钻孔，孔的直径比螺丝的直径略大，比螺母的直径小，使螺丝能够有效顶住实验箱的顶板和底板即可。长度15cm或20cm的螺丝从固定槽钢两端孔洞穿入，用螺母拧紧，这样实验箱的顶板和底板能够紧密贴合于实验箱的前板、后板、左板和右板，同时实验箱的前板、后板、左板和右板在固定槽钢的紧固下也严密咬合。在实验箱前板的中央位置钻取一个注浆孔，孔的直径与实验用的注浆管外径一致。在实验箱前板外表面以注浆孔为中心，画出半径间隔为3cm的同心圆，用来观测和描绘充填料浆在破碎矸石或固体充填材料内的扩散流动规律和路径。
6.本发明具有以下有益之处：
7.本装置具有一定的创新性、现实可行性、可操作性和经济实用性，结构简单，易于操作，节省大量人力物力财力，减少现场注浆充填的盲目性和不确定性风险，经济适用效果良好，占地面积小，对于研究充填料浆的扩散流动规律和路径、充填效果评价等提供辅助和便利，为后续深入研究奠定基础。
附图说明
8.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
9.图1为一种二维可视注浆实验箱示意图。
10.图2为一种二维可视注浆实验箱俯视图。
11.图中：1、前板；2、后板；3、右板；4、顶板；5、固定槽钢；6、螺丝；7、螺母；8、注浆孔；9、同心圆；10、底板；11、左板、12、凹槽。
具体实施方式
12.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
13.实施例一
14.请参阅图1和2，一种二维可视注浆实验箱，该装置主要由透明亚克力板、固定槽钢5、螺丝6等构件组成。实验箱的长度和高度均为1m，宽度可根据箱内矸石材料的粒径设计为10cm和15cm两种规格。实验箱的顶板4、底板10、左板11和右板3均为厚度1cm的透明亚克力板，前板1和后板2两面采用厚度1.5cm的透明亚克力板，左板11和右板3设计宽度根据实验箱规格为11cm或16cm，高度为1m。在前板1和后板2的距离左右两侧边缘5cm处分别刻有深度为0.5cm、宽度为1cm、的凹槽12，用来使实验箱左板11和右板3嵌入前板1和后板2的凹槽12内，使四面亚克力板相互咬合，形成固定结构。同时，为了使实验箱上下开口紧密封住，采用长度为1m，宽度根据两种规格设计为13cm或18cm的亚克力板作为实验箱的顶板4和底板10，采用长度1.1m固定槽钢5分别贴在实验箱前板1和后板2的左右两侧凹槽12处，分别在固定槽钢5两端头往内4cm位置钻孔，孔的直径比螺丝6的直径略大，比螺母7的直径小，使螺丝6能够有效顶住实验箱的顶板4和底板11即可。长度15cm或20cm的螺丝6从固定槽钢5两端孔洞穿入，用螺母7拧紧，这样实验箱的顶板4和底板11能够紧密贴合于实验箱的前板1、后板2、左板11和右板3，同时实验箱的前板1、后板2、左板11和右板3在固定槽钢5的紧固下也严密咬合。在实验箱前板1的中央位置钻取一个注浆孔8，注浆孔8的直径与实验用的注浆管外径一致。在实验箱前板1外表面以注浆孔8为中心，画出半径间隔为3cm的同心圆9，用来观测和描绘充填料浆在破碎矸石或固体充填材料内的扩散流动规律和路径。
15.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论
从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。


技术特征：
1.一种二维可视注浆实验箱，该装置主要由透明亚克力板、固定槽钢(5)、螺丝(6)等构件组成，其特征在于，实验箱的长度和高度均为1m，宽度可根据箱内矸石材料的粒径设计为10cm和15cm两种规格，实验箱的顶板(4)、底板(10)、左板(11)和右板(3)均为厚度1cm的透明亚克力板，前板(1)和后板(2)两面采用厚度1.5cm的透明亚克力板，实验箱的顶板(4)和底板(10)长度为1m，宽度根据两种规格设计为13cm或18cm，左板和右板的长度为1m，宽度根据两种规格设计为11cm或16cm。2.根据权利要求1所述的一种二维可视注浆实验箱，其特征在于，所述前板(1)和后板(2)的左右两侧距离边缘5cm处分别刻有深度为0.5cm的凹槽(12)，使实验箱左板(11)和右板(3)嵌入前板(1)和后板(2)的凹槽(12)内，四面亚克力板相互咬合，形成固定结构。3.根据权利要求1所述的一种二维可视注浆实验箱，其特征在于，所述实验箱前板(1)的中央位置钻取一个注浆孔(8)，注浆孔(8)的直径与实验用的注浆管外径一致，在前板(1)外表面以注浆孔(8)为中心，画出半径间隔为3cm的同心圆(9)。4.根据权利要求1所述的一种二维可视注浆实验箱，其特征在于，所述固定槽钢(5)贴于前板(1)和后板(2)两侧凹槽处，采用螺丝(6)和螺母(7)将位置对应一致的前后两块固定槽钢(5)拧紧，并顶住顶板(4)和底板(10)，使实验箱结构严实和紧固。

技术总结
为了能够准确掌握充填料浆在破碎顶板或冒落矸石之间的扩散规律和流动性能，方便人们研究充填料浆的充填性能和注浆效果等内容，发明了一种二维可视注浆实验箱。该装置主要由透明亚克力板、固定槽钢、螺丝等构件组成。采用凹槽结构、固定槽钢和螺丝等构件将六块透明亚克力板紧固成箱体，在箱体前板中心位置钻取注浆孔，并在注浆孔为中心画同心圆，用来观测充填料浆的扩散半径、路径和效果。本装置操作方便，简单易行，占地面积小，节省大量成本，减少现场注浆充填的盲目性和不确定性风险，可方便科学研究和验证。研究和验证。研究和验证。


技术研发人员：赵新元 杨科 魏祯 何祥 张继强 姬健帅
受保护的技术使用者：安徽理工大学
技术研发日：2021.05.25
技术公布日：2021/11/21