新型三角轉子注漿泵系統(tǒng)及動態(tài)注漿控制方法的研究.pdf

1、注漿已成為解決地下突水和加固軟弱巖土層的主要技術手段?，F(xiàn)在被廣泛應用于礦山、水利水電、交通、建筑等許多行業(yè)，其作用受到普遍認可。而限制注漿施工發(fā)展的注漿設備與注漿技術必將更新?lián)Q代，更符合現(xiàn)代化施工進程。注漿泵作為注漿工程必不可少的設備，主要是往復式柱塞泵和活塞泵，均存在著輸出流量相對較小、流量不均勻系數較大、體積笨重、易損壞、不易維修等問題。考慮到往復式注漿泵舊有結構限制，本文首先從結構方面突破，研發(fā)了一種新型三角轉子注漿泵，并配套設計

2、了該泵測試系統(tǒng)。此外，針對現(xiàn)階段注漿過程控制技術落后的現(xiàn)狀，針對性的提出了利用P-Q-t特征信息對注漿過程進行實時動態(tài)控制技術。主要研究內容及成果如下:
　　(1)研發(fā)了一種大流量三角轉子泵，介紹了該泵主要構件，分析了它的工作原理的優(yōu)越性，并對其進行了多參數、長時間性能測試。其注漿流量大達0～35m3/h，流量不均勻系數范圍為[0.35,4.27]相當于五缸往復式注漿泵性能參數，可實現(xiàn)無級調節(jié)，且結構簡單、安裝方便，能夠適應更為復

3、雜的工況環(huán)境。還對其偏心軸等重點構件進行了ANSYS受力分析，為如何改進構件質量提供了方向。
　　(2)配套設計了一套集壓力、流量等數據采集和分析與一體的測試系統(tǒng)，精確測量了該泵的各注漿參數，依據試驗參數對該泵的容積效率與機械效率等性能參數進行了細致分析，得出了該泵最佳輸入、輸出參數，為進一步優(yōu)化注漿泵性能提供了依據。并對合流三通對管路漿液的影響進行了詳細分析，豐富了阻力系數的內涵。
　　(3)基于機械性能特征研究了注漿壓力

4、和注漿流量之間的固有影響機制?？紤]注漿過程中被注地層介質物性參數（滲透率k）動態(tài)變化，建立被注介質的物性參數和阻力特性等效關系。通過分析動態(tài)映射耦合注漿壓力、注漿流量、阻力特性等參數，提出了基于P-Q-t特征的漿液擴散加固的表征機制，進一步揭示了注漿過程中“隱式”擴散加固機理特征和“顯式”P-Q-t特征之間的對應關系，從而將漿液擴散加固過程中的“黑箱”問題通過P-Q-t特征“可視化。此外，結合相關試驗和工程資料，研究提出了五種典型實際P