一種充填料漿泌水率和沉縮率的測試方法
【專利摘要】一種充填料漿泌水率和沉縮率的測試方法，其是將配制好的充填料漿裝入收口容器中，測試其質量和體積，靜置，待其終凝形成充填體實體，再將形成的充填體實體和上部的泌出水體積和質量測定出，通過計算，得到充填料漿泌水率和沉縮率參數。本發明可以準確地測試充填料漿的泌水率、沉縮率；對采空區安裝脫排水設施和計算充填方量具有重要意義；操作簡便，成本低；如若收口容器采用廢舊塑料水瓶或飲料瓶，還可節省成本，并可廢物利用，節能環保，經濟實惠。
【專利說明】一種充填料漿泌水率和沉縮率的測試方法【技術領域】
[0001]本發明涉及一種可用于各種礦山充填料漿泌水率和沉縮率的測試方法。
【背景技術】
[0002]在利用充填料漿進行采空區膠結充填過程中，為了保證充填料漿正常凝固，需將其中的水盡快排出，因此須對不同濃度、不同灰砂比充填料漿泌出水進行計算，然后安裝適當數量的排水設施，使采空區內充填料漿之中的水最大限度地排出；同時，為了計算充入采空區的充填料漿到底能形成多少體積的充填實體，需要計算其充填料漿與其形成實體之間的一個比例關系。現有技術是采用敞口容器進行測試，但這樣所測得的參數會因充填料漿之中的水分蒸發而受到影響，其測試數據不太準確。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是，克服現有測試方法存在的不足，提供一種操作簡便、測試數據準確可靠的充填料漿泌水率和沉縮率的測試方法。
[0004]本發明解決其技術問題采用的技術方案是,一種充填料漿泌水率和沉縮率的測試方法，將配制好的充填料漿裝入收口容器中，測試其質量和體積，靜置，待其終凝形成充填體實體，再將形成的充填體實體和上部的泌出水體積和質量測定出，通過計算，得到充填料漿泌水率和沉縮率。
[0005]具體地說，包括以下步驟:
(1)配制質量濃度為60~82%、其中水:水泥:尾砂的質量配比為1: 0.071~
1.139: 1.429~3.417的充填料漿，倒入收口容器中，裝滿后，測得充填料漿的總體積和質量;
(2)將步驟(1)裝入收口容器中的充填料漿搖勻后，靜置，讓其自然沉降，直至充填料漿達到終凝,形成充填體實體；
(3)將終凝后收口容器內的充填體實體上部的泌出水倒掉，稱量步驟(2)所獲得的充填體實體的質量，根據使用同規格的空收口容器裝水測重比照，得到凝固充填體實體的體積，根據質量守恒定律，充填料漿的質量與凝固充填體實體質量之差即為充填料漿泌出水的質量，也即水的體積(水的比重為I)；
(4 )根據所測出的充填料漿的總體積和質量、充填體實體的體積和泌出水的質量即體積，計算出設定質量濃度和水:水泥:尾砂的質量配比的充填料漿的泌水率和沉縮率。
[0006]進一步，步驟(1)中，所述充填料漿中，水:水泥:尾砂的質量配比為1: 0.190~
0.800: 2.100 ~2.800。
[0007]進一步，步驟(1)中，所述充填料漿中，水:水泥:尾砂的質量配比為
I: 0.633: 2.533。
[0008]進一步，步驟(1)中，所述充填料漿中，水:水泥:尾砂的質量配比為I: 0.407: 2.440。[0009]進一步，步驟(I)中，所述充填料漿中，水:水泥:尾砂的質量配比為
I: 0.286: 2.286。
[0010]進一步，步驟(I)中，所述充填料漿中，水:水泥:尾砂的質量配比為
I: 0.179: 2.154。
[0011]進一步，步驟(2)中，收口容器靜置時，每隔3?7小時(優選4?6小時，更優選5小時)將收口容器的蓋打開I次，緩釋容器內的負壓，以免收口容器變形而影響測試結果的準確性，然后蓋上收口容器的蓋，直至充填料漿達到終凝，形成充填體實體。
[0012]本發明的有益效果是:(1)以充填料漿泌水和沉降為依據，可以有效準確地測試充填料漿的泌水率、沉縮率；(2)直接對容器內的充填料漿進行分析，避免了充填料漿的損失或灑落，最大限度的減小了誤差；(3)通過對充填料漿泌水率、沉縮率的分析，可以計算充填料漿所應排出的水和所形成的充填體實體，對采空區安裝脫排水設施和計算充填方量具有重要意義；(4)操作簡便，成本低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為收口容器中的充填料漿示意圖。
[0014]圖中:1-泌出水，2-充填體實體，3-收口容器。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。
[0016]實施例1
參照圖1，(I)稱量質量為281 g的水、178 g的水泥、711 g的尾砂，配制成質量濃度為76%、水:水泥:尾砂的配比為1: 0.633: 2.533的充填料漿，充分攪拌均勻后，將充填料漿倒入容積為610 ml的收口容器3中，經過短暫放置，待充填料漿中混入的氣泡排出，體積減小，容器內的充填料漿體積不再發生變化時，再用剩余的充填料漿灌滿容器，然后蓋上收口容器3的蓋，容器內的充填料漿質量為1169 g ；
(2)將步驟(I)收口容器3內的充填料漿搖勻后，靜置，讓其自然沉降，靜置時，每隔5小時將收口容器3的蓋打開I次，緩釋容器內的負壓，以免收口容器3變形而影響測試結果的準確性，然后蓋上收口容器3的蓋，直至充填料漿達到終凝，形成充填體實體2 ；
(3)將終凝后收口容器3內的充填體實體2上部的泌出水I倒掉，稱量步驟(2)所獲得的充填體實體2的質量為1138 g，根據質量守恒原理，上部的泌出水I的質量為31g，其體積為31ml ;拿一個同樣規格的空收口容器作為比照，將清水倒入該空收口容器內，待清水液面與裝有充填體實體的收口容器3內的充填體2的料面一致時，稱量收口容器內的清水凈重為579 g (體積為579 ml)，該體積等于收口容器3內的充填體實體2的體積；
(4)根據充填料漿泌水率ζ、沉縮率η概念,泌水率為泌出水質量占充填料漿之中水的總質量的百分比，4=31/ 281*100/%=11.0 %;沉縮率為凝固后充填料漿體積變化量占充填料漿總體積的百分比，n= (610-579)/610*100/%=5.I %。
[0017]實施例2:
(I)稱取質量為295 g的水、120 g的水泥、720 g的尾砂，配制成質量濃度為74%、水:水泥:尾砂的配比為1: 0.407: 2.440的充填料漿，充分攪拌均勻后，將充填料漿倒入容積為610 ml的收口容器3中，經過短暫放置，待充填料漿中混入的氣泡排出，體積減小，容器內的充填料漿體積不再發生變化時，再用剩余的充填料漿灌滿容器，然后蓋上收口容器3的蓋，收口容器3內的充填料漿質量為1135 g；
(2)將步驟(I)收口容器3內的充填料漿搖勻后，靜置，讓其自然沉降，靜置時，每隔4小時將收口容器3的蓋打開I次，緩釋容器內的負壓，以免收口容器3變形而影響測試結果的準確性，然后蓋上收口容器3的蓋，直至充填料漿達到終凝，形成充填體實體2 ；
(3)將終凝后收口容器3內的充填體實體2上部的泌出水I倒掉，稱量步驟(2)所獲得的充填體實體2的質量為1097 g，根據質量守恒原理，上部的泌出水I的質量為38 g，其體積為38 ml ο拿一個同樣規格的空收口容器作為比照,將清水倒入該空收口容器內，待清水液面與裝有充填體實體2的收口容器3內的充填體實體2料面一致時，稱量容器內的清水凈重為572 g或體積為572 ml，該體積等于收口容器3內的充填體實體2的體積；
(4)根據充填料漿泌水率ζ、沉縮率η概念,泌水率為泌出水質量占充填料漿之中水的總質量的百分比，4=38/ 295*100/%=12.9 %;沉縮率為凝固后充填料漿體積變化量占充填料漿總體積的百分比，η = (610-572)/610*100/%=6.2 %。
[0018]實施例3:
(1)稱量質量為307g的水、88 g的水泥、701 g的尾砂，配制成質量濃度為72%、水:水泥:尾砂的配比為1: 0.286: 2.286的充填料漿，充分攪拌均勻后，將充填料漿倒入容積為610 ml的收口容器3中，經過短暫放置，待充填料漿中混入的氣泡排出，體積減小，容器內的充填料漿體積不再發生變化時，再用剩余的充填料漿灌滿容器，然后蓋上收口容器3的蓋，收口容器3內的充填料漿質量為1096 g ；
(2)將步驟(I)收口容器3內的充填料漿搖勻后，靜置，讓其自然沉降，靜置時，每隔6小時將收口容器3的蓋打開I次，緩釋容器內的負壓，以免收口容器3變形而影響測試結果的準確性，然后蓋上收口容器3的蓋，直至充填料漿達到終凝，形成充填體實體2 ；
(3)將終凝后收口容器3內的充填體實體2上部的泌出水I倒掉，稱量步驟(2)所獲得的充填體實體質量為1049 g，根據質量守恒原理，上部的泌出水質量為47 g，其體積為47ml。拿一個同樣規格的空收口容器作為比照，將清水倒入該空收口容器內，待清水液面與裝有充填體實體2的收口容器3內的充填體實體2的料面一致時，稱量收口容器內的清水凈重為563 g (體積為563 ml)，該體積等于收口容器3內的充填體實體2的體積；
(4)根據充填料漿泌水率ζ、沉縮率η概念,泌水率為泌出水質量占充填料漿之中水的總質量的百分比，4=47/ 307*100/%=15.3 %;沉縮率為凝固后充填料漿體積變化量占充填料漿總體積的百分比，n= (610-563)/610*100/%=7.7 %。
[0019]實施例4:
(1)稱量質量為322g的水、58 g的水泥、693 g的尾砂，配制成質量濃度為70%、水:水泥:尾砂的配比為1: 0.179: 2.154的充填料漿，充分攪拌均勻后，將充填料漿倒入容積為610 ml的收口容器中，經過短暫放置，待充填料漿中混入的氣泡排出，體積減小，容器內的充填料漿體積不再發生變化時，再用剩余的充填料漿灌滿容器，然后蓋上收口容器3的蓋，收口容器3內的充填料漿質量為1072 g ；
(2)將步驟(I)收口容器3內的充填料漿搖勻后，靜置，讓其自然沉降，靜置時，每隔5小時將收口容器3的蓋打開I次，緩釋容器內的負壓，以免收口容器3變形而影響測試結果的準確性，然后蓋上收口容器3的蓋，直至充填料漿達到終凝，形成充填體實體2 ；
(3)將終凝后收口容器3內的充填體實體2上部的泌出水I倒掉，稱量步驟(2)所獲得的充填體實體2的質量為1019 g，根據質量守恒原理，上部的泌出水I的質量為53 g，其體積為53 ml ;拿一個同樣規格的空收口容器作為比照，將清水倒入該空收口容器內，待清水液面與裝有充填體實體2的收口容器3內的充填體料面一致時，稱量收口容器內的清水凈重為557 g或體積為557 ml，該體積等于收口容器3內的充填體實體2的體積；
(4)根據充填料漿泌水率ζ、沉縮率η概念,泌水率為泌出水質量占充填料漿之中水的總質量的百分比，4=53/ 322*100/%=16.5 %;沉縮率為凝固后充填料漿體積變化量占充填料漿總體積的百分比，n= (610-557)/610*100/%=8.7 %。
【權利要求】
1.一種充填料漿泌水率和沉縮率的測試方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)配制質量濃度為60?82%、其中水:水泥:尾砂的質量配比為1: 0.071?1.139: 1.429?3.417的充填料漿，倒入收口容器中，裝滿后，測得充填料漿的總體積和質量; (2)將步驟(I)裝入收口容器中的充填料漿搖勻后，靜置，讓其自然沉降，直至充填料漿達到終凝,形成充填體實體； (3)將終凝后收口容器內的充填體實體上部的泌出水倒掉，稱量步驟(2)所獲得的充填體實體的質量，根據使用同規格的空收口容器裝水測重比照，得到凝固充填體實體的體積，根據質量守恒定律，充填料漿的質量與凝固充填體實體質量之差即為充填料漿泌出水的質量，也即水的體積； (4 )根據所測出的充填料漿的總體積和質量、充填體實體的體積和泌出水的質量即體積，計算出設定質量濃度和水:水泥:尾砂的質量配比的充填料漿的泌水率和沉縮率；其中，泌水率為泌出水質量占充填料漿之中水的總質量的百分比；沉縮率為凝固后的充填體實體體積占充填料漿總體積的百分比。
2.如權利要求1所述的充填料漿泌水率和沉縮率的測試方法，其特征在于，步驟(I)中，所述充填料漿中，水:水泥:尾砂的質量配比為1: 0.190?0.800: 2.100?2.800。
3.如權利要求1所述的充填料漿泌水率和沉縮率的測試方法，其特征在于，步驟(I)中，步驟(I)中，所述充填料漿中，水:水泥:尾砂的質量配比為1: 0.633: 2.533。
4.如權利要求1所述的充填料漿泌水率和沉縮率的測試方法，其特征在于，步驟(I)中，步驟(I)中，所述充填料漿中，水:水泥:尾砂的質量配比為1: 0.407: 2.440。
5.如權利要求1所述的充填料漿泌水率和沉縮率的測試方法，其特征在于，步驟(I)中，步驟(I)中，所述充填料漿中，水:水泥:尾砂的質量配比為1: 0.286: 2.286。
6.如權利要求1所述的充填料漿泌水率和沉縮率的測試方法，其特征在于，步驟(I)中，步驟(I)中,所述充填料漿中,水:水泥:尾砂的質量配比為1: 0.179: 2.154。
7.如權利要求1?6之一所述的充填料漿泌水率和沉縮率的測試方法，其特征在于，步驟(2)中，收口容器靜置時，每隔3?7小時將收口容器的蓋打開I次，緩釋容器內的負壓，然后蓋上收口容器的蓋，直至充填料漿達到終凝，形成充填體實體。
8.如權利要求7所述的充填料漿泌水率和沉縮率的測試方法，其特征在于，步驟(2)中，收口容器靜置時，每隔4-6小時將收口容器的蓋打開I次，緩釋容器內的負壓，然后蓋上收口容器的蓋，直至充填料漿達到終凝，形成充填體實體。
9.如權利要求8所述的充填料漿泌水率和沉縮率的測試方法，其特征在于，步驟(2)中，收口容器靜置時，每隔5小時將收口容器的蓋打開I次，緩釋容器內的負壓，然后蓋上收口容器的蓋，直至充填料漿達到終凝，形成充填體實體。
【文檔編號】G01N5/04GK103792159SQ201410054560
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月18日 優先權日:2014年2月18日
【發明者】鄧代強 申請人:長沙礦山研究院有限責任公司