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申请/专利权人：山东科技大学

摘要：本发明公开了一种老采空区垮落带灌注充填浆液流动扩散规律模拟方法，涉及老采空区垮落带的注浆治理模拟技术领域。包括如下步骤：明确煤层倾角、地下水情况，然后准备所需试验系统，在试验系统中通过设置抬升机构来调节试验台主体的角度，通过调节万向接口可调节出水方向；在试验台主体内铺设模拟材料；启动注浆机，按照实验需求控制注浆量与注浆压力，启动监测装置，观察试验台主体内的浆液扩散效果，记录实验数据，并结合相关理论分析得到浆液的扩散效果和流动规律。相对于现有技术，本发明可以模拟不同倾角的老采空区垮落带的地质结构，可模拟导水、储水空间内的浆液扩散以及不同流向、流速的地下水流动场，还可以实时且直观的观测注浆效果。

主权项：1.一种老采空区垮落带灌注充填浆液流动扩散规律模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、明确煤层倾角、地下水情况；步骤二、准备所需试验系统；所述的试验系统包括试验台、注浆装置、供水装置和监测装置；所述的试验台包括试验台主体和底座，所述的试验台主体是由顶、底、左、右、前、后板组成的长方体结构，所述的试验台主体的一端与底座铰接在一起，另一端通过抬升机构与底座连接在一起，所述的抬升机构通过调节实验台主体的高度来模拟不同的倾角；试验台主体的侧板上设置有若干个万向接口，所述的万向接口与供水装置连接；通过调节每个万向接口可调节水流流向；所述的顶、底、左、右、前、后板均为透明的亚克力板；所述的万向接口包括旋转管口、转轴、球形旋转结构、第一螺纹和第二螺纹，所述的旋转管口通过转轴与球形旋转结构连接，所述的第一螺纹与试验台主体连接，所述的第二螺纹与供水装置的注水管连接；所述的注浆装置与顶板上的注浆孔连接；所述的监测装置与所述的试验台连接；步骤三、调节抬升机构使得试验台主体的一端具有一定的高度；步骤四、在试验台主体内铺设模拟材料；步骤五、调节万向接口的出水方向，连接供水装置的进水管与回水管，打开供水装置，来模拟地下水流场的流向；步骤六、将与注浆装置相连的注浆管从顶板上的注浆孔伸入，根据实验选择使用花管或端头管；步骤七、启动注浆装置，控制注浆量与注浆压力，启动监测装置，观察试验台主体内的浆液扩散效果，记录实验数据；步骤八、注浆完成后，整理实验数据，结合相关理论知识展开研究，分析浆液的扩散效果和流动规律；所述的监测装置包括红外热成像仪与计算机，实验数据由红外热成像仪和数码摄像机进行收集；红外热成像仪分别安装在试验台主体的上方、侧方和后方；所述的球形旋转结构包括两个球形体，两个球形体平行，且分别位于转轴的两侧，两个球形体在转轴轴向上可转动，通过球形体转动带动转轴转动，从而调节水流方向。

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