一種用于制作礦山膏體充填材料的標(biāo)準(zhǔn)試模的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于制作礦山膏體充填材料的標(biāo)準(zhǔn)試模，屬于礦山膏體充填開(kāi)采領(lǐng)域，其包括底模板及位于所述底模板上方的結(jié)構(gòu)相同的第一側(cè)模板和第二側(cè)模板；所述第一、第二側(cè)模板上均布有多個(gè)上下貫通的半圓柱形內(nèi)腔且第一、第二側(cè)模板至少通過(guò)一組凹凸結(jié)構(gòu)相互嚙合形成上模具；所述底模板、第一側(cè)模板及第二側(cè)模板通過(guò)夾緊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)三者間的定位。利用本發(fā)明制作礦山膏體充填材料的標(biāo)準(zhǔn)試模，易于操作、材料耗費(fèi)低、試驗(yàn)效率高且可同時(shí)成型多個(gè)膏體試件。
【專利說(shuō)明】一種用于制作礦山膏體充填材料的標(biāo)準(zhǔn)試模
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于礦山膏體充填開(kāi)采領(lǐng)域，尤其涉及一種用于制作礦山膏體充填材料的標(biāo)準(zhǔn)試模。
【背景技術(shù)】
[0002]礦山膏體充填材料是指將膠結(jié)料、粉煤灰、河砂、煤矸石等固體廢棄物制作成無(wú)臨界流速、不需脫水的柱塞狀結(jié)構(gòu)流漿體。膏體在充填泵或者重力加壓作用下，經(jīng)管道輸送至采空區(qū)，形成一定的強(qiáng)度，有效支撐上覆巖層，達(dá)到控制地表下沉的目的。膏體根據(jù)材料的不同一般分為矸石膏體和尾砂膏體，前者為膏體時(shí)，其最大粒徑一般小于25_，前者為似膏體時(shí)，其最大粒徑一般小于5mm，后者最大粒徑一般小于5mm。近年來(lái)，膏體充填技術(shù)越來(lái)越受到礦山企業(yè)的重視，許多科研工作者對(duì)其相關(guān)材料的性能方面也進(jìn)行了一定的基礎(chǔ)試驗(yàn)研究。
[0003]在選擇測(cè)試膏體的強(qiáng)度試驗(yàn)方法時(shí)，尤其當(dāng)需要測(cè)試膏體的變形性能或者三軸試驗(yàn)時(shí)，需要得到Φ50πιπιΧ IOOmm的圓柱體標(biāo)準(zhǔn)試件。目前，一般有兩種方式得到上述試件，一種是從充填工作區(qū)域現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)鉆芯機(jī)取芯，另一種是在實(shí)驗(yàn)室中先制作成150mmX 150mmX 150mm的試塊,然后通過(guò)鉆芯機(jī)從中取芯。
[0004]采用上述試驗(yàn)方法時(shí)，大多存在以下一種或幾種問(wèn)題:
[0005](I)現(xiàn)場(chǎng)取芯必須到井下充填工作區(qū)域，取芯工作復(fù)雜，費(fèi)時(shí)費(fèi)力；
[0006](2)現(xiàn)場(chǎng)取到的試件不能精確確定材料水化的時(shí)間，所得到的力學(xué)數(shù)據(jù)不能準(zhǔn)確為現(xiàn)場(chǎng)提供依據(jù)；
[0007](3)實(shí)驗(yàn)室制作膏體材料時(shí)，須先在150mmX150mmX150mm的模具中成型，待具有一定的強(qiáng)度(一般要大于3MPa)的時(shí)候才能用取芯機(jī)取芯，不能測(cè)定其前期(如8h，ld，3d，7d，15d等)的變形性能等相關(guān)力學(xué)性質(zhì)；
[0008](4)實(shí)驗(yàn)室制作膏體材料時(shí)，材料耗費(fèi)比較多，且取芯不一定能成功，一般一個(gè)大模具中只能取出2?3個(gè)圓柱體標(biāo)準(zhǔn)試件，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足試驗(yàn)需求；
[0009](5)實(shí)驗(yàn)室制作膏體材料時(shí)，取出芯之后，后期工序復(fù)雜，需要再經(jīng)過(guò)切割、打磨等工序才能制作成標(biāo)準(zhǔn)試件。
[0010]由此可見(jiàn),現(xiàn)有技術(shù)有待于進(jìn)一步的改進(jìn)和提聞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明為避免上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供了一種易于操作、材料耗費(fèi)低、試驗(yàn)效率高的用于制作礦山膏體充填材料的標(biāo)準(zhǔn)試模。
[0012]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
[0013]一種用于制作礦山膏體充填材料的標(biāo)準(zhǔn)試模，包括底模板及位于所述底模板上方的結(jié)構(gòu)相同的第一側(cè)模板和第二側(cè)模板；所述第一、第二側(cè)模板上均布有多個(gè)上下貫通的半圓柱形內(nèi)腔且第一、第二側(cè)模板至少通過(guò)一組凹凸結(jié)構(gòu)相互嚙合形成上模具；所述底模板、第一側(cè)模板及第二側(cè)模板通過(guò)夾緊實(shí)現(xiàn)三者間的定位。
[0014]所述凹凸結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述第一側(cè)模板上的第一凹槽、第一凸起及設(shè)置在第二模板上的與第一凹槽位置相對(duì)且相互適配的第二凸起、與第一凸起位置相對(duì)且相互適配的
第二凹槽。
[0015]所述底模板包括呈長(zhǎng)條狀的底模板主體，所述底模板主體的左、右兩側(cè)均固連有第一定位板，所述第一定位板上開(kāi)設(shè)有第一定位孔；所述第一、第二側(cè)模板均包括側(cè)模板主體，所述側(cè)模板主體的左右兩側(cè)均固連有第二定位板，所述第二定位板上開(kāi)設(shè)有第二定位孔。
[0016]所述夾緊機(jī)構(gòu)包括螺栓和螺桿，所述螺栓有兩根，其分別貫穿位于上述第一、第二側(cè)模板同側(cè)的第二定位板上的第二定位孔后通過(guò)鎖緊螺母實(shí)現(xiàn)第一、第二側(cè)模板的夾緊定位；所述各螺栓與上述第一定位孔的相對(duì)位置處開(kāi)設(shè)有第三定位孔，所述螺桿有兩根，其分別貫穿第三定位孔和第一定位孔后通過(guò)鎖緊螺母實(shí)現(xiàn)第一、第二側(cè)模板和底模板間的夾緊定位。
[0017]所述底模板的寬度與上模具的寬度相等。
[0018]所述第一、第二側(cè)模板上的半圓柱形內(nèi)腔均有四個(gè)。
[0019]所述各半圓柱形內(nèi)腔的高度為100mm、半徑為25mm。
[0020]所述第一定位板和第二定位板均呈圓弧狀。
[0021]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明所取得的有益效果為:
[0022]1、利用本發(fā)明，在實(shí)驗(yàn)室中就可以配制膏體材料并進(jìn)行相關(guān)的力學(xué)性能測(cè)試，而不用到現(xiàn)場(chǎng)取芯，既節(jié)省人力又節(jié)省物力。
[0023]2、利用本發(fā)明制作膏體試件，材料耗費(fèi)很少，相比在150mmX150mmX150mm的試
模中，其材料耗費(fèi)可以節(jié)省83%?88%，大大節(jié)約了成本。
[0024]3、利用本發(fā)明每次可同時(shí)制作多個(gè)膏體試件，試件的成型條件相同，從而保證了試件的均勻性和一致性，減少了因試件條件的不同而導(dǎo)致的試驗(yàn)誤差。
[0025]4、利用本發(fā)明可一次成型多個(gè)相同的膏體試件，從而可以測(cè)定試件各個(gè)養(yǎng)護(hù)齡期的力學(xué)性能，而不僅僅是最終強(qiáng)度，為礦山各個(gè)時(shí)期充填體的性能提供了最為精確的科學(xué)依據(jù)。
[0026]5、本發(fā)明中的模具拆裝便捷，試驗(yàn)效率較高。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖2為本發(fā)明中第一側(cè)模板或第二側(cè)模板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖3為本發(fā)明中底模板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖4為本發(fā)明的俯視圖。
[0031]圖5為本發(fā)明的正視圖。
[0032]圖6為本發(fā)明的側(cè)視圖。
[0033]其中，
[0034]1、底模板 2、第一側(cè)模板 3、第二側(cè)模板 4、凹凸結(jié)構(gòu) 5、圓柱形內(nèi)腔
6、螺栓 7、螺桿 8、鎖緊螺母 9、半圓柱形內(nèi)腔 10、第二定位板 11、第二定位孔12、底模板主體 13、第一定位板 14、第一定位孔【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
[0036]如圖1、圖2及圖4所示，一種用于制作礦山膏體充填材料的標(biāo)準(zhǔn)試模，包括底模板I及位于所述底模板I上方的結(jié)構(gòu)相同的第一側(cè)模板2和第二側(cè)模板3,所述底模板1、第一側(cè)模板2及第二側(cè)模板3通過(guò)夾緊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)三者間的定位；所述第一、第二側(cè)模板上均依次設(shè)置有四個(gè)上下貫通的半圓柱形內(nèi)腔9，所述各半圓柱形內(nèi)腔9的高度為100_、半徑為25mm ;所述第一、第二側(cè)模板通過(guò)一組凹凸結(jié)構(gòu)4相互嚙合形成上模具，第一、第二側(cè)模板位置相對(duì)的半圓柱形內(nèi)腔9配合形成用于盛放膏體材料的圓柱形內(nèi)腔5，所述上模具的寬度與底模板I的寬度相等，從而在底模板I與第一、第二側(cè)模板的安裝定位過(guò)程中可直觀地看出三者是否夾緊固定，所述凹凸結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述第一側(cè)模板2上的第一凹槽、第一凸起及設(shè)置在第二模板3上的與第一凹槽位置相對(duì)且相互適配的第二凸起、與第一凸起位置相對(duì)且相互適配的第二凹槽，為使第一、第二側(cè)模板精確嚙合，所述第一凹槽、第一凸起分別設(shè)置在第一側(cè)模板2的四個(gè)半圓柱形內(nèi)腔9中位于兩邊的兩半圓柱形內(nèi)腔的兩側(cè)，與之相對(duì)應(yīng)的，所述第二凸起和第二凹槽分別設(shè)置在第二側(cè)模板3的四個(gè)半圓柱形內(nèi)腔9中位于兩邊的兩半圓柱形內(nèi)腔的兩側(cè)，且第一凹槽、第一凸起的高度與第一側(cè)模板2的高度相同，第二凹槽和第二凸起的高度與第二側(cè)模板3的高度相同；本發(fā)明通過(guò)凹凸結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)第一、第二側(cè)模板的相互定位，保證了制作出的膏體試件側(cè)表面平整光滑。
[0037]如圖1、圖2、圖3、圖5及圖6所示，所述底模板I包括呈長(zhǎng)條狀的底模板主體12，所述底模板主體12的左、右兩側(cè)均固連有第一定位板13，所述第一定位板13上開(kāi)設(shè)有第一定位孔14 ;所述第一、第二側(cè)模板均包括側(cè)模板主體，所述側(cè)模板主體的左右兩側(cè)均固連有第二定位板10，所述第二定位板10上開(kāi)設(shè)有第二定位孔11 ;所述第一定位板10和第二定位板13均呈圓弧狀；所述夾緊機(jī)構(gòu)包括螺栓6和螺桿7，所述螺栓6有兩根，其分別貫穿位于上述第一、第二側(cè)模板同側(cè)的第二定位板10上的第二定位孔11后通過(guò)鎖緊螺母8實(shí)現(xiàn)第一、第二側(cè)模板的夾緊定位；所述各螺栓6與上述第一定位孔14的相對(duì)位置處開(kāi)設(shè)有第三定位孔，所述螺桿7有兩根，其分別貫穿第三定位孔和第一定位孔14后通過(guò)鎖緊螺母8實(shí)現(xiàn)第一、第二側(cè)模板和底模板I間的夾緊定位。
[0038]本發(fā)明使用方法，包括如下步驟:
[0039](I)將底模板1、第一側(cè)模板2、第二側(cè)模板3及凹凸結(jié)構(gòu)4清理干凈，并在第一、第二側(cè)模板的各半圓柱形內(nèi)腔9上涂覆機(jī)油；
[0040](2)將兩個(gè)螺栓6依次套入第一、第二側(cè)模板位置相對(duì)的第二定位孔11中，然后，將第一側(cè)模板2的第一凹槽與第二側(cè)模板3的第二凸起、第一側(cè)模板2的第一凸起與第二側(cè)模板3的第二凹槽對(duì)準(zhǔn)嚙合后平放到底模板I上，且使第一、第二側(cè)模板的外側(cè)面與底模板I的側(cè)面在同一平面上；
[0041](3)將兩根螺桿7依次裝入螺栓6上的第三定位孔和與之相對(duì)的底模板I的第一定位孔14內(nèi)，通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓、螺桿7與鎖緊螺母8，使底模板1、第一側(cè)模板2及第二側(cè)模板3對(duì)齊，然后擰緊鎖緊螺母8，即可實(shí)現(xiàn)三者間的夾緊定位；[0042](4)將膏體材料放入第一、第二側(cè)模板配合形成的圓柱形內(nèi)腔5中，用細(xì)棒將膏體搗實(shí)后，再用刮板將膏體表面刮平，然后放入標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)箱中，待試件成型并具有一定的強(qiáng)度后，松開(kāi)夾緊機(jī)構(gòu)，并將底模板1、第一側(cè)模板2與第二側(cè)模板3分離，使其與試件分開(kāi)，得到標(biāo)準(zhǔn)試件，繼續(xù)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，在規(guī)定的齡期取出試件并進(jìn)行測(cè)試；
[0043](5)將使用過(guò)的底模板1、第一側(cè)模板2和第二側(cè)模板3擦拭干凈，并涂上機(jī)油，以防止生銹。
[0044]本發(fā)明中未述及的部分采用或借鑒已有技術(shù)即可實(shí)現(xiàn)。
[0045]盡管本文較多地使用了諸如底模板1、第一側(cè)模板2、圓柱形內(nèi)腔5、鎖緊螺母8、第二定位板10、第一定位孔14等術(shù)語(yǔ)，但并不排除使用其它術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
[0046]需要進(jìn)一步說(shuō)明的是，本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的精神所作的舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于制作礦山膏體充填材料的標(biāo)準(zhǔn)試模，其特征在于:包括底模板及位于所述底模板上方的結(jié)構(gòu)相同的第一側(cè)模板和第二側(cè)模板；所述第一、第二側(cè)模板上均布有多個(gè)上下貫通的半圓柱形內(nèi)腔且第一、第二側(cè)模板至少通過(guò)一組凹凸結(jié)構(gòu)相互嚙合形成上模具；所述底模板、第一側(cè)模板及第二側(cè)模板通過(guò)夾緊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)三者間的定位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于制作礦山膏體充填材料的標(biāo)準(zhǔn)試模，其特征在于:所述凹凸結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述第一側(cè)模板上的第一凹槽、第一凸起及設(shè)置在第二模板上的與第一凹槽位置相對(duì)且相互適配的第二凸起、與第一凸起位置相對(duì)且相互適配的第二凹槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于制作礦山膏體充填材料的標(biāo)準(zhǔn)試模，其特征在于:所述底模板包括呈長(zhǎng)條狀的底模板主體，所述底模板主體的左、右兩側(cè)均固連有第一定位板，所述第一定位板上開(kāi)設(shè)有第一定位孔；所述第一、第二側(cè)模板均包括側(cè)模板主體，所述側(cè)模板主體的左右兩側(cè)均固連有第二定位板，所述第二定位板上開(kāi)設(shè)有第二定位孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于制作礦山膏體充填材料的標(biāo)準(zhǔn)試模，其特征在于:所述夾緊機(jī)構(gòu)包括螺栓和螺桿，所述螺栓有兩根，其分別貫穿位于上述第一、第二側(cè)模板同側(cè)的第二定位板上的第二定位孔后通過(guò)鎖緊螺母實(shí)現(xiàn)第一、第二側(cè)模板的夾緊定位；所述各螺栓與上述第一定位孔的相對(duì)位置處開(kāi)設(shè)有第三定位孔，所述螺桿有兩根，其分別貫穿第三定位孔和第一定位孔后通過(guò)鎖緊螺母實(shí)現(xiàn)第一、第二側(cè)模板和底模板間的夾緊定位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于制作礦山膏體充填材料的標(biāo)準(zhǔn)試模，其特征在于:所述底模板的寬度與上模具的寬度相等。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于制作礦山膏體充填材料的標(biāo)準(zhǔn)試模，其特征在于:所述第一、第二側(cè)模板上的半圓柱形內(nèi)腔均有四個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于制作礦山膏體充填材料的標(biāo)準(zhǔn)試模，其特征在于:所述各半圓柱形內(nèi)腔的高度為100mm、半徑為25mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于制作礦山膏體充填材料的標(biāo)準(zhǔn)試模，其特征在于:所述第一定位板和第二定位板均呈圓弧狀。
【文檔編號(hào)】G01N1/28GK103674650SQ201310689700
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】劉音, 張浩強(qiáng), 張升堂, 張保良, 王其峰, 張海云, 江寧, 陳軍濤 申請(qǐng)人:山東科技大學(xué)