(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210500207.X (22)申请日 2022.05.07 (71)申请人 中钢集团马鞍山矿山研究总院股份 有限公司 地址 243000 安徽省马鞍山市经济开发区 西塘路666号 申请人 华唯金属矿产资源高效循环利用国 家工程研究中心有限公司 　 中钢集团南京华忻 科技有限公司 (72)发明人 孙丽军　李鹏程　彭俊　孙国权　 代碧波　刘海林　王雨波　李宁　 李鸿飞　刘帅　 (74)专利代理 机构 马鞍山市金桥专利代理有限 公司 341 11 专利代理师 常前发　王益西(51)Int.Cl. G01N 33/00(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种膨胀充填体的膨胀性能测试方法 (57)摘要 本发明公开了一种膨胀充填体的膨胀性能 测试方法， 属于矿山充填技术领域。 本发明的步 骤为： S1、 检查整个测试装置的安装和连接是否 完整； S2、 向载样室内倒入配置好的充填体料浆， 直至指定液面， 调节传力板和传压构件的位置； S3、 充填料浆逐步凝固并发生膨胀； S4、 根据试验 设计设置监测间隔时间， 记录试样膨胀过程中的 压力盒示数和笔式位移传感器的示数； S5、 在数 据处理器中输入 试样初始高度， 根据膨胀率公式 计算出膨胀率， 通过内置程序数据处理得到有压 条件下膨胀试样的膨胀力和膨胀率随时间的变 化曲线。 本发明操作 简便、 加载精度高、 测量误差 小， 能够准确定位膨胀充填体在凝固过程中的施 加荷载起始时间。 权利要求书2页 说明书5页 附图4页 CN 114965876 A 2022.08.30 CN 114965876 A 1.一种膨胀充填体的膨胀性能测试方法， 其特征在于： 膨胀性能测试装置包括底座 (1)、 立柱(2)、 载样室(3)、 传压构件(4)、 传力板(5)、 定滑轮平衡系统(6)、 顶部支架(7)、 数 据采集系统(8)、 数据处理器(9)、 液压活塞传动系统(10)、 进出油阀(11)和液压控制系统 (12)； 底座(1)顶 面的中心位置放置载样室(3)； 立柱(2)设有多个， 且均固定于底 座(1)的顶 面； 传力板(5)设置于多个立柱(2)之间； 传压构件(4)设于传力板(5)和载样室(3)之间； 顶 部支架(7)固定在立柱(2)的上端； 定滑轮平衡系统(6)设置于传力板(5)和顶部支架(7)之 间； 液压活塞传动系统(10)固定在顶部支架(7)的上表 面， 液压活塞传动系统(10)和进出油 阀(11)受控于液压控制系统(12)； 数据采集系统(8)设于载样室(3)内， 且 数据采集系统(8) 与数据处理器(9)通过信息传输线相接， 数据处理器(9)与液压控制系统(12)通过信息传输 线相连； 载样室(3)内放置待测试的膨胀充填材料(31)， 其底板下表面与底座(1)之间可根 据需要放置垫片(37)， 其底板中心处设有小孔(32)， 且其上表面可根据需要放置透水石 (36)， 底板与垫片(37)上表面的导水槽相通， 其侧板(35)的内侧设有压力盒卡槽； 传力板 (5)可滑动的套设在多个立柱(2)上； 传压构件(4)包括连接杆(42)、 传压板(43)和水平板 (41)， 连接杆(42)与上部的传压板(43)和底部的水平板(41)固定， 上部的传压板(43)外周 开设有安装孔， 并与传力板(5)通过固定帽盖定位， 底部的水平板(4 1)下表面设有压力盒卡 槽， 水平板(41)的一侧设有透水孔(44)， 水平板(41)的下表 面与载样室(3)内的膨胀充填材 料(31)上表面相接触； 顶部支架(7)外周开设有安装孔， 立柱(2)的上端穿过安装孔并用螺 母安装固定， 且其几何中心开设有圆孔； 定滑轮平衡系统(6)包括定滑轮(62)和砝码(61)， 定滑轮(62)与顶部支架(7)下表面通过刚性构件固定， 且定滑轮(62)一端与传力板(5)相 连； 液压活塞传动系统(10)的传动构件 可滑动套设在顶部支架(7)的圆孔内， 且下端与传力 板(5)抵接， 上端与液压油下表面抵接； 数据采集系统(8)包括笔式位移传感器(81)、 一号压 力盒传感器(82)和二号压力盒传感器(83)； 笔式位移传感器(81)的基座端与立柱(2)固定， 其测试端与传力板(5)抵接； 一号压力盒传感器(82)和二号压力盒传感器(83)设于压力盒 卡槽内， 其 监测面直接与试样抵 接， 直接监测试样产生的膨胀力， 采用以下步骤： S1、 检查整个测试装置的安装和连接是否完整， 数据处理器(9)是否正常运行， 将载样 室(3)放置于底 座(1)的中心位置， 根据载样室(3)的大小选择相应的水平板(41)， 保证载样 室(3)、 传压构件(4)和液压活塞传动系统(10)的液压传动构件的竖直中心线重合； S2、 向载样室(3)内倒入配置好的充填体料浆， 直至指定液面， 调 节传力板(5)和传压构 件(4)的位置， 使 水平板(4 1)下表面与料浆液面相接触； 将笔式位移传感器(81)的监测端与 传力板(5)下表面抵 接， 并在数据处 理器(9)中将位移量清零； S3、 充填料浆逐步凝固并发生膨胀， 当埋设在载样室(3)侧板内的压力盒监测到膨胀力 时， 即可根据试验设计的压力使用液压对试样充填体进行加压， 加至指定压力后锁定液压 保持不变； S4、 根据试验设计设置监测间隔时间， 记录试样膨胀过程中的压力盒示数和笔式位移 传感器(81)的示数； S5、 在数据处理器(9)中输入试样初始高度， 根据膨胀率公式计算出膨胀率， 通过内置 程序数据处 理得到有压条件下膨胀试样的膨胀力和膨胀率随时间的变化曲线。 2.根据权利要求1所述的一种膨胀充填体的膨胀性能测试方法， 其特征在于： S1中， 在 检查装置部件连接时， 在传力板(5)和立柱(2)的连接处涂抹润滑油， 在放置膨胀材料试件权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114965876 A 2时， 在底座(1 )上放置垫片(37)， 垫片(37)上表面有导水槽， 垫片(37)为方形， 尺寸为80* 80mm‑100*100mm， 且厚度为7 ‑15mm； 在S3中， 通过设置相应的程序实现加载压力全自动化， 即当监测到的膨胀力超过指定值时， 自动触发液压加载装置 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114965876 A 3