[發明專利]一種室內上覆巖層離層充水及滲透模擬系統

有效

• 申請號: 201811551720.1
• 申請日: 2018-12-19
• 公開（公告）號: CN109470624B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 張文泉;王在勇;朱先祥;白斌;李偉
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 李振瑞

1.一種室內上覆巖層離層充水及滲透模擬系統，其特征在于，包括：相似模擬實驗裝置、相似模擬材料、含水層加載裝置和含水層滲流裝置；

相似模擬材料設置在相似模擬實驗裝置內，含水層加載裝置和含水層滲流裝置相連接，含水層滲流裝置設置在相似模擬材料中；

所述相似模擬材料包括：由下而上依次設置的煤層(6)、直接頂(5)、基本頂、相互交錯設置的軟巖層和含水層；所述含水層加載裝置包括：計算機控制系統(14)、進水管路和設置在進水管路上的加壓裝置、單向控制閥(9)、壓力表(11)和穩壓調節器(8)；所述加壓裝置、單向控制閥(9)、壓力表(11)和穩壓調節器(8)分別與計算機控制系統(14)連接，進水管路外接水源；

所述含水層滲流裝置包括：蛇形管(2)、連接管和導水裝置；蛇形管(2)設置在含水層中，蛇形管(2)上設有多個出水孔(16)，蛇形管(2)通過連接管與進水管路連接，所述導水裝置包括：亞克力板(7)、儲水箱(10)和水槽(17)，亞克力板(7)位于煤層(6)和煤層底板(22)之間，水槽(17)設置在亞克力板(7)外側，水槽(17)與儲水箱(10)相連通；

所述蛇形管(2)設置于含水層內的兩側，每側各兩個，蛇形管(2)上的出水孔(16)從邊緣向內側逐漸密集分布，當水從出水孔滲出時，便于集中流入下部的離層空間(20)，凸顯出上覆巖層離層的充水效應；

所述軟巖層包括軟巖層一(24)和軟巖層二(25)，所述含水層包括含水層一(19)和含水層二(18)，軟巖層一(24)位于基本頂的上方，含水層一(19)位于軟巖層一(24)與軟巖層二(25)之間，含水層二(18)位于軟巖層二(25)的上方，含水層一(19)和含水層二(18)內均設有蛇形管(2)；

所述蛇形管(2)上設有一個雙向控制閥(3)，雙向控制閥(3)對含水層一(19)和含水層二(18)的水流量進行控制。

2.如權利要求1所述的室內上覆巖層離層充水及滲透模擬系統，其特征在于，所述加壓裝置包括壓力罐(12)和加壓器(13)，加壓器(13)設置在壓力罐(12)上，加壓器(13)與計算機控制系統(14)連接。

3.如權利要求1所述的室內上覆巖層離層充水及滲透模擬系統，其特征在于，所述相似模擬實驗裝置為通用的二維試驗臺(23)。

4.如權利要求3所述的室內上覆巖層離層充水及滲透模擬系統，其特征在于，所述水槽(17)平行于二維試驗臺(23)。

5.如權利要求1所述的室內上覆巖層離層充水及滲透模擬系統，其特征在于，所述相似模擬材料前后兩面各安裝一塊防水擋板，防止水滲流出相似模擬材料外。

6.如權利要求5所述的室內上覆巖層離層充水及滲透模擬系統，其特征在于，所述防水擋板包括一塊設置在觀察面的透明玻璃板(4)，便于觀察實驗，設置在背面的防水擋板為普通鋼板(15)。