[實用新型]突水潰沙模擬實驗裝置

有效

• 申請號: 201620653100.9
• 申請日: 2016-06-27
• 公開（公告）號: CN206194252U
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 浦海;孟慶彬;李畇;黃秀文;張豪;姜海林;李舒陽
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G09B25/00
• 分類號: G09B25/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 郭俊霞

技術領域

本實用新型涉及實驗設備技術領域，尤其是涉及一種突水潰沙模擬實驗裝置。

背景技術

突水潰沙是指在開采過程時含沙量比較高的水沙混合物流體潰入礦井工作面發生的一種礦井災害。我國西部礦區環境比較脆弱，淺層煤礦開采時，由于巖層的破裂地下水會帶動沙粒發生流動以至于滲入到礦井區域并造成突水潰沙的威脅。對突水潰沙的機理進行研究，有助于人們對突水潰沙進行預防和治理。

現有技術當中，突水潰沙模擬實驗裝置包括包括底座、固定連接在底座頂部的外缸筒和固定連接在外缸筒頂部的筒蓋，底座頂部中間位置處設置有凹槽，凹槽內放置有下壓頭，外缸筒內設置有位于下壓頭頂部的內缸筒和位于內缸筒頂部的套筒。套筒內從下到上依次設置有下半凹面壓頭、上半凸面壓頭和活塞，下壓頭上端面與下半凹面壓頭下端面之間的空間為用于放置破碎巖樣的破碎巖樣容腔，下半凹面壓頭和上半凸面壓頭相配合且其中心均設置有滲透液傳輸通道，活塞向上穿出到所述筒蓋外部，且筒蓋的中間位置處設置有供活塞穿過的通孔，活塞上沿軸線方向設置有滲透液流出通道，活塞上設置有與滲透液流出通道相連通的滲透液出口。底座的中部和下壓頭的中部設置有與破碎巖樣容腔相連通的滲透液流入通道，底座上設置有與滲透液流入通道相連通的滲透液入口。

實驗時，在滲透液入口上外接滲透液液壓系統，在滲透液出口上外接滲透液流出管，滲透液液壓系統用于給巖樣內通入帶壓力的滲透液，對滲透液流出管流出的滲透液的重量和體積進行記錄和分析，從而獲得實驗數據，得到模擬結果。

但是現有技術中的突水潰沙模擬實驗裝置存在的問題是，在通入滲透液時會始終開啟，也只能保持一定的而開口大小，這樣就造成獲得的實驗結果單一，缺少對比性，得到的結論準確性低，該裝置的實用性低。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供突水潰沙模擬實驗裝置，以解決現有技術中存在的實驗裝置實用性低，實驗結果單一，準確性低技術問題。

本實用新型提供的突水潰沙模擬實驗裝置，包括實驗箱、第一鋼板、第一運動鋼板和第一控制機構；第一鋼板設置在實驗箱內，且第一鋼板的側壁與實驗箱的內壁抵接，以將實驗箱分隔成第一腔室和第二腔室，且第二腔室位于第一腔室的上方；第一運動鋼板設置在第一鋼板上，第一鋼板上和第一運動鋼板上均設置有第一導流孔；第一控制機構設置在實驗箱上，且與第一運動鋼板傳動連接，用于帶動第一運動鋼板相對第一鋼板運動，以將第一運動鋼板上的第一導流孔與第一鋼板上的第一導流孔連通或者相錯位。

進一步地，突水潰沙模擬實驗裝置還包括第二鋼板、第二運動鋼板和第二控制機構；第二鋼板設置在第二腔室內，且第二鋼板的側壁與實驗箱的內壁抵接，以將第二腔室分隔成第一子腔室和第二子腔室，且第一子腔室位于第二子腔室的上方；第一子腔室用于放置水，第二子腔室用于放置沙，第一腔室用于放置巖樣；第二運動鋼板設置在第二鋼板上；第二鋼板上和第二運動鋼板上均設置有第二導流孔；第二控制機構設置在實驗箱上，且與第二運動鋼板傳動連接，用于帶動第二運動鋼板相對第二鋼板運動，以將第二運動鋼板上的第二導流孔與第二鋼板上的第二導流孔連通或者錯位。

進一步地，突水潰沙模擬實驗裝置還包括第一調節結構和第二調節結構；第一調節結構設置在實驗箱的內壁上；第二調節結構與第二鋼板連接；第一調節結構與第二調節結構相配合，用以調節第二鋼板在實驗箱內在豎直方向上的位置。

進一步地，突水潰沙模擬實驗裝置還包括控制器；控制器設置在實驗箱外；實驗箱的上端開口，實驗箱的上端設置有箱蓋，箱蓋用以密封開口；第一控制機構包括第一舵機、第一傳動軸和第一小齒輪；第一運動鋼板上設置有第一內齒輪；第一舵機設置在箱蓋上，且與控制器電連接；第一傳動軸的一端與第一舵機傳動連接，另一端與第一小齒輪連接；第一小齒輪與第一內齒輪嚙合傳動。

進一步地，第二控制機構包括第二舵機、第二傳動軸和第二小齒輪；箱蓋上設置有舵機保護殼，第一舵機和第二舵機均設置在舵機保護殼內；第二運動鋼板上設置有第二內齒輪；第二舵機與控制器電連接；第二傳動軸的一端與第二舵機傳動連接，另一端與第二小齒輪連接，第二小齒輪與第二內齒輪嚙合傳動。

進一步地，突水潰沙模擬實驗裝置還包括第一保護筒；第一保護筒的一端與第一運動鋼板連接，另一端與第二鋼板連接；第一傳動軸和第一小齒輪均設置在第一保護筒內；和/或，還包括第二保護筒，第二保護筒的一端與第二運動鋼板連接，另一端與箱蓋連接；第二傳動軸和第二小齒輪均設置在第二保護筒內。