一种腐蚀条件下充填体稳定性监测装置的容器及制作方法与流程

[0001]
本发明属于腐蚀条件下充填体稳定性监测装置技术领域，具体涉及一种腐蚀条件下充填体稳定性监测装置的容器及制作方法。


背景技术：

[0002]
我国由于辽阔的幅员面积及复杂的地形地貌，存储了丰富的煤炭资源。因此，在过去的几十年中，煤炭一直是我国能源结构的主体。近年来，风能水能等新能源的利用已经逐渐推广开来。但是在北方，因为水资源短缺，限制了多种清洁能源的开发，煤炭仍旧是未来的主要的能源之一。在过往煤炭的开采中，企业追求利益的最大化，会优先开挖优质煤层，忽略残留煤层，使得煤炭出现了大量的浪费。近些年，勘测到的存储量较大的煤矿越来越少，对残留煤层的开采已经逐渐得到重视。
[0003]
在残留煤层的开采中，会应用到充填开采技术，充填开采的关键是充填体的设计。在矿井下，矿井水中含有多种腐蚀性离子，充填体在承受上覆岩层荷载的同会受到腐蚀性矿井水的侵蚀作用。因此，研究充填体在腐蚀环境下承载的稳定性是十分重要的。
[0004]
在以往的试验中，由于设备的限制，对充填体在腐蚀环境下承载力的稳定性通常是分为两方面研究的。研究充填材料稳定性，将充填体试件置于混凝土徐变仪之上进行蠕变监测。研究充填体的耐腐蚀性能，将充填体试件浸泡于装有腐蚀溶液的容器中进行试验。但是这一方法具有很大的局限性，不能够准确地分析充填体在腐蚀环境下承载的稳定性。


技术实现要素：

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本发明针对无法同时进行充填体在腐蚀环境下承载力的稳定性的问题，提供一种腐蚀条件下充填体稳定性监测装置的容器及制作方法，本发明采用如下技术方案：一种腐蚀条件下充填体稳定性监测装置的容器，包括截面呈矩形的容器本体，所述容器本体包括四个由钢化玻璃制作的侧壁和由不锈钢板制作的底板，所述底板的表面靠近边缘分别设有沟槽，侧壁的一端分别位于底板的沟槽内，侧壁的两端依次连接，侧壁的连接端之间从内之外依次设有玻璃胶层和环氧树脂层，侧壁和底板的沟槽之间设有玻璃胶层，侧壁和底板的内表面分别设有油漆层，其中一个侧壁的底部设有圆孔，圆孔连接水阀。
[0006]
所述圆孔的半径为10mm。
[0007]
所述圆孔的底部距离侧壁的底部距离为15mm。
[0008]
所述沟槽的深度为10mm。
[0009]
所述沟槽的外侧边距离底板的侧边的距离为10mm。
[0010]
一种腐蚀条件下充填体稳定性监测装置的容器的制作方法，包括如下步骤：第一步，准备钢化玻璃和不锈钢板，在其中一个钢化玻璃表面开设圆孔，在不锈钢板上开设沟槽；第二步，将钢化玻璃与钢化玻璃之间先涂抹玻璃胶层，再涂抹环氧树脂层，使得钢化玻
璃的粘结处具有良好的粘结性和耐腐蚀性；第三步，将粘结好的钢化玻璃插入不锈钢板的沟槽内，涂抹玻璃胶，使其具有粘结性；第四步，待玻璃胶层凝固且具有粘性后，将油漆层涂抹于钢化玻璃与不锈钢板的内表面，使其具有良好的抗腐蚀性；第五步，将水阀安装在圆孔处，使得容器本体内的腐蚀溶液可以排出，方便后续的试验监测及循环再利用。
[0011]
本发明的有益效果如下：本发明的核心，是一种腐蚀条件下充填体承载稳定性的容器。通过这种容器，可以实现腐蚀环境下充填体试件承受上部的荷载，模拟了矿井下充填体的实际环境及受力状况，为实际的充填工作提供了重要的指导作用。
[0012]
（1）本发明可以实现充填体在受到腐蚀的同时承受上部荷载，更加方便且准确的对充填体的所处的真实环境进行模拟。
[0013]
（2）本发明在玻璃胶凝固后涂抹环氧树脂及在容器内部涂抹油漆，使得容器内表面及容器接缝处都具有良好的抗腐蚀性，极大可能的减少了因为接缝处玻璃胶被腐蚀而导致容器丧失预定功能的情形。
[0014]
（3）本发明将钢化玻璃插入带有沟槽的不锈钢板中，并用玻璃胶粘结起来，减轻了对玻璃胶横向的粘结性的要求，整体性较好，使得钢化玻璃在工作状态时玻璃胶粘结性能保持良好，不易发生钢化玻璃因为粘结性不够而向四周倾覆的状况。
[0015]
（4）本发明在钢化玻璃上安装一块靠近底部的水阀，可以方便实现不同腐蚀深度的侵蚀，且排出的腐蚀溶液可以循环利用，节约成本，加快效率。
附图说明
[0016]
图1为本发明的设有圆孔的侧壁的结构示意图；图2为本发明的底板的结构示意图；图3为本发明的结构示意图；图4为本发明的使用状态示意图；其中：1-侧壁；2-底板；3-圆孔；4-水阀；5-应力环；6-钢板；7-腐蚀溶液；8-弹簧；9-螺栓；10-千斤顶；11-螺杆。
具体实施方式
[0017]
结合附图，对本发明做进一步说明。
[0018]
如图所示，一种腐蚀条件下充填体稳定性监测装置的容器，包括截面呈矩形的容器本体，所述容器本体包括四个由钢化玻璃制作的侧壁1和由不锈钢板制作的底板2，所述底板2的表面靠近边缘分别设有沟槽，侧壁1的一端分别位于底板2的沟槽内，侧壁1的两端依次连接，侧壁1的连接端之间从内之外依次设有玻璃胶层和环氧树脂层，侧壁1和底板2的沟槽之间设有玻璃胶层，侧壁1和底板2的内表面分别设有油漆层，其中一个侧壁1的底部设有圆孔3，圆孔3连接水阀4。
[0019]
所述圆孔3的半径为10mm。
[0020]
所述圆孔3的底部距离侧壁1的底部距离为15mm。
[0021]
所述沟槽的深度为10mm。
[0022]
所述沟槽的外侧边距离底板2的侧边的距离为10mm。
[0023]
一种腐蚀条件下充填体稳定性监测装置的容器的制作方法，包括如下步骤：第一步，准备钢化玻璃和不锈钢板，在其中一个钢化玻璃表面开设圆孔，在不锈钢板上开设沟槽；第二步，将钢化玻璃与钢化玻璃之间先涂抹玻璃胶层，再涂抹环氧树脂层；第三步，将粘结好的钢化玻璃插入不锈钢板的沟槽内，涂抹玻璃胶；第四步，待玻璃胶层凝固且具有粘性后，将油漆层涂抹于钢化玻璃与不锈钢板的内表面；第五步，将水阀安装在圆孔处。
[0024]
本发明的工作原理是：将钢化玻璃插入带有沟槽的不锈钢钢板中，并用玻璃胶粘结起来，减轻了对玻璃胶横向的粘结性的要求，整体性较好，使得钢化玻璃在工作状态时玻璃胶粘结性能保持良好。同时，在玻璃胶表面涂抹环氧树脂，在容器内部涂抹油漆，极大程度的提高了容器的抗腐蚀性能。将水阀安装在钢化玻璃底部，将制作完成的容器置于混凝土徐变仪上，将制备好的充填体试件放于容器内部，并倒入腐蚀溶液，开始在腐蚀环境下的充填体的稳定性监测。本发明可以方便快捷地开展不同腐蚀深度的腐蚀试验，实现腐蚀环境下充填体试件承受上部的荷载。
[0025]
其中，侧壁分别为尺寸400mm*300mm*10mm的两块钢化玻璃以及尺寸170mm*300mm*10mm的两块钢化玻璃，圆孔的半径为15mm，圆孔的底部距离侧壁的底部距离为15mm。
[0026]
底板为尺寸440mm*230mm*30mm的不锈钢板，开设深度为10mm的沟槽。

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