一种矿井耦合状态下破裂岩石注浆堵水装置及试验方法

技术特征：
1.一种矿井耦合状态下破裂岩石注浆堵水装置，其特征在于，包括加压器、蓄水池、试验箱及注浆泵，所述蓄水池中包括温度传感器及水压板，水压板通过加压杆与加压器连接，蓄水池侧壁安装有测压管及排水管，蓄水池通过注水管与水泵连接；所述试验箱包括横向施力板、纵向施力板、应力传感器及温度传感器，底座通过电动推杆与底板及横向施力板相连接，横向施力板通过电动推杆与纵向施力板连接，纵向施力板上设置有若干通水孔，试验箱前壁铰接有推拉箱门，试验箱后壁安装有测压管及排水管，试验箱后壁通过注浆管与注浆泵相连。2.根据权利要求1所述的一种矿井耦合状态下破裂岩石注浆堵水装置，其特征在于，所述加压器推动水压板对水流进行轴向加压，左支柱和右支柱推动横向施力板对岩石试件施加横向压力。3.根据权利要求1所述的一种矿井耦合状态下破裂岩石注浆堵水装置，其特征在于，所述蓄水池对称的侧壁上均匀的布置有测压管，蓄水池内还设置有温度传感器。4.根据权利要求1所述的一种矿井耦合状态下破裂岩石注浆堵水装置，其特征在于，所述注浆管上安装有水压力表，测压管上安装有水压力表，注浆管、测压管、注水管和排水管上分别安装有阀门。5.根据权利要求1所述的一种矿井耦合状态下破裂岩石注浆堵水装置，其特征在于，所述横向施力板对称且分别设置试验箱内的左支柱和右支柱上，所述纵向施力板上设置有若干通水孔。6.根据权利要求1所述的一种矿井耦合状态下破裂岩石注浆堵水装置，其特征在于，所述推拉箱门上设有把手，推拉箱门一侧与试验箱磁性连接；所述推拉箱门上包覆有保温层，所述蓄水池和试验箱外层均包覆有保温层。7.根据权利要求1所述的一种矿井耦合状态下破裂岩石注浆堵水装置，其特征在于，所述试验箱相邻位置设置有控制面板，控制面板内设置有单片机，所述控制面板还设置有液晶显示屏与控制按键，所述单片机与传感器、液晶显示屏、控制按键、电动推杆相连。8.一种矿井耦合状态下破裂岩石注浆堵水试验方法，利用权利要求1至7任一项所述的一种矿井耦合状态下破裂岩石注浆堵水装置，其特征在于，步骤包括：a.制作岩石试件并放入试验箱中，进行应力-温度-水压耦合试验，确定岩石裂隙的扩展规律；b.关闭通水孔，打开注浆管上的阀门，注浆泵将堵水材料注入试验箱对应力-温度-水压耦合试验后的岩石试件进行注浆；c.清理试验箱，对注浆后的岩石试件进行应力-温度-水压耦合试验，确定注浆堵水效果。9.根据权利要求8所述的一种矿井耦合状态下破裂岩石注浆堵水试验方法，其特征在于，所述蓄水池中通过水泵注水，加压器推动水压板使水流通过纵向施力板上设置的通水孔给岩石试件施加轴向压力，记录测压管上的水压力表压力值；通过左支柱和右支柱推动横向施力板给岩石施以横向压力，记录压力值。10.根据权利要求8所述的一种矿井耦合状态下破裂岩石注浆堵水试验方法，其特征在于，打开注浆管上阀门，通过注浆管对破裂岩石试件进行裂缝封堵，记录注浆压力，重复步骤c确定堵水效果。

技术总结
本发明提供了一种矿井耦合状态下破裂岩石注浆堵水装置及试验方法，涉及岩石力学试验技术领域。该装置包括加压器、蓄水池、试验箱及注浆泵，蓄水池中包括温度传感器及水压板，水压板通过加压杆与加压器连接，蓄水池外侧安装有测压管及排水管，蓄水池通过注水管与水泵连接，试验箱包括岩石、横向施力板、纵向施力板、应力传感器及温度传感器，纵向施力板上设置有若干通水孔，试验箱前壁通过铰接件铰接有推拉箱门，试验箱后壁安装有测压管及排水管，试验箱后壁通过注浆管与注浆泵相连，注浆管上安装有水压力表，注浆管、测压管、注水管和排水管上安装有阀门。利用该装置进行矿井下应力-温度-水压耦合条件下岩石模拟试验，验证堵水效果。验证堵水效果。验证堵水效果。


技术研发人员：刘伟韬 吴海凤 孟祥喜 杜衍辉 庞立夫 韩梦珂 赵吉园
受保护的技术使用者：山东科技大学
技术研发日：2022.03.04
技术公布日：2022/7/9