[發(fā)明專利]基于礦井地表溝道流水潰水量實驗平臺的實驗方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610864486.2
• 申請日: 2016-09-29
• 公開（公告）號: CN106228889B
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發(fā)明（設計）人: 侯恩科;車曉陽
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: G09B25/00
• 分類號: G09B25/00
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務所61213
• 代理人: 譚文琰

1.基于礦井地表溝道流水潰水量實驗平臺的實驗方法，所述實驗平臺包括蓄水裝置、與所述蓄水裝置連通且具有坡降的漏水水槽和與所述漏水水槽配合的主排水渠(17)，所述蓄水裝置和所述主排水渠(17)之間且位于所述漏水水槽的下側設置有多個輔助排水渠(14)，所述漏水水槽的底部設置有多條張度可調且與多個輔助排水渠(14)配合的裂縫(12)，所述漏水水槽的兩端均設置有活動擋板(9)，所述漏水水槽上設置有用于測量所述漏水水槽水位的活動測針(11)和用于測量所述漏水水槽水流速度的畢托管(10)，輔助排水渠(14)末端位置安裝有三角量水堰(15)，主排水渠(17)末端位置安裝有矩形量水堰(16)，輔助排水渠(14)和主排水渠(17)上均安裝有固定測針(13)；所述蓄水裝置包括蓄水池(1)、為蓄水池(1)供水的供水管(2)和設置在蓄水池(1)內且用于穩(wěn)定供水管(2)出水的穩(wěn)水格柵(18)，所述供水管(2)的進水端安裝有水泵(5)，供水管(2)上安裝有控制水量大小的閥門(4)；其特征在于，該實驗方法包括以下步驟：

步驟一、確定礦井地表溝道對象并搭建實驗平臺：首先，確定實際礦井地表溝道與漏水水槽的模型比例；然后，根據(jù)實際礦井地表溝道的斷面尺寸、水力坡度、歷史水流流量以及實際裂縫位置，確定漏水水槽的斷面尺寸、水力坡度、水流流量以及裂縫(12)位置，其中，所述漏水水槽的斷面尺寸包括漏水水槽渠底寬度和漏水水槽的槽壁高度；

步驟二、控制漏水水槽的裂縫張度和水流流量并觀測漏水水槽的潰水量：通過開啟水泵(5)、調節(jié)閥門(4)開度控制所述漏水水槽的水流流量，當固定所述漏水水槽的裂縫張度，固定所述漏水水槽的水流流量時，執(zhí)行步驟201；當固定所述漏水水槽的裂縫張度，調節(jié)所述漏水水槽的水流流量時，執(zhí)行步驟202；當固定所述漏水水槽的水流流量，調節(jié)所述漏水水槽的裂縫張度時，執(zhí)行步驟203；

步驟201、調節(jié)所述漏水水槽上的活動擋板(9)高度改變所述漏水水槽中水流流速，測量各水流流速對應的所述漏水水槽中的各裂縫(12)前的水深，分別獲取各水流流速下主排水渠(17)上的水流流量、多個輔助排水渠(14)上的水流流量之和，所述漏水水槽中水流流速通過畢托管(10)測得，所述漏水水槽中的首個裂縫(12)前的水深通過活動測針(11)測得，多個輔助排水渠(14)上的水流流量之和為漏水水槽的潰水量；

步驟202、調節(jié)所述漏水水槽上的活動擋板(9)高度，開啟水泵并控制閥門的開度調節(jié)所述漏水水槽的水流流量，測量所述漏水水槽中水流流速，并測量所述漏水水槽中的首個裂縫(12)前的水深，獲取主排水渠(17)上的水流流量、多個輔助排水渠(14)上的水流流量之和；

步驟203、調節(jié)所述漏水水槽的裂縫張度，針對各裂縫張度調節(jié)所述漏水水槽上的活動擋板(9)高度改變所述漏水水槽中水流流速，并測量各水流流速對應的所述漏水水槽中的首個裂縫(12)前的水深，分別獲取各水流流速下主排水渠(17)上的水流流量、多個輔助排水渠(14)上的水流流量之和；

步驟三、計算實際潰水量比重，確定各因素對實際潰水量的影響程度：通過漏水水槽的潰水量與所述漏水水槽中的首個裂縫(12)前的水流流量之比計算步驟二中各條件下的實際潰水量比重，得出各因素對實際潰水量的影響程度。

2.按照權利要求1所述的基于礦井地表溝道流水潰水量實驗平臺的實驗方法，其特征在于：步驟201至步驟203中通過矩形量水堰(16)獲取主排水渠(17)上的水流流量，步驟201至步驟203中通過三角量水堰(15)獲取輔助排水渠(14)上的水流流量。

3.按照權利要求1所述的基于礦井地表溝道流水潰水量實驗平臺的實驗方法，其特征在于：所述輔助排水渠(14)和主排水渠(17)的末端設置有回流池(6)，水泵(5)設置在回流池(6)內。

4.按照權利要求3所述的基于礦井地表溝道流水潰水量實驗平臺的實驗方法，其特征在于：所述漏水水槽的數(shù)量為多個，多個所述漏水水槽的坡降各不相同。

5.按照權利要求4所述的基于礦井地表溝道流水潰水量實驗平臺的實驗方法，其特征在于：所述漏水水槽的數(shù)量為兩個，兩個所述漏水水槽分別為第一漏水水槽(7)和第二漏水水槽(8)，所述第一漏水水槽(7)的坡降為5‰～8‰，第二漏水水槽(8)的坡降為5％～8％。