[實用新型]能夠保證模擬巷道水滲流均勻的滲流套管與模擬巷道結構

有效

• 申請號: 201920360665.1
• 申請日: 2019-03-20
• 公開（公告）號: CN209727414U
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 王駿輝;萬志軍;張源;王靖超;吳棟;他旭鵬;楊壯壯;王子琦
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00;G01N15/08;G09B25/00
• 代理公司: 32205 北京淮海知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 李鵬<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本實用新型公開了一種能夠保證模擬巷道水滲流均勻的滲流套管與模擬巷道結構，包括套管本體，套管本體包括內套管和外套管，內套管與外套管同軸套設在一起，且內套管的管壁表面沿其長度方向向上設有一上開槽，外套管的管壁表面沿其長度方向向下設有一下開槽，內套管的一端設有封堵；套管本體兩端分別設有連接頭，所述連接頭嵌設在內套管與外套管之間；滲流套管嵌入裂隙中且滲流套管的外套管下開槽朝向裂隙面，滲流套管兩端的連接頭分別露出模擬巷道結構的端面。在單裂隙面水滲流過程中，裂隙面在沿模擬巷道軸向上的各個位置水滲流流量可以保持均勻一致，從而為研究裂隙水對高地溫巷道圍巖及巷道風流、溫度場、濕度場的影響提供有價值的參考數據。

技術領域

本實用新型涉及一種能夠保證模擬巷道水滲流均勻的滲流套管與模擬巷道結構，屬于礦山地熱利用與熱害防治領域。

背景技術

隨著我國東部及部分中部地區進入深地開采，高地溫礦井越來越普遍，針對深循環上升地下水引起的高熱異常礦井，對其地熱資源進行主動利用或被動防治成為綠色礦山新方向，這類型礦井的特點是地下水在深循環過程中經巖溫加熱后，在有利的地質條件下，如高角度斷裂帶或急傾斜透水層等向上涌流，以高于圍巖的溫度差構成一個附加熱源，影響圍巖及巷道風流溫度場的分布。除此之外，深部礦井受開采擾動，巖體中存在大量裂隙并形成網絡，構成了水-熱遷移的通道。

對于上述背景的研究，現場實測難度較大且周期較長，因此實施相似模擬試驗是常用的手段，通過相似模擬試驗的方式研究裂隙水作用下高地溫巷道圍巖及巷道風流溫度場、濕度場的變化規律，對于巷道熱害防治具有重要意義：一方面可以為巷道隔熱降溫研究提供數據基礎，另一方面對巷道裂隙噴漿、注漿構建復合阻熱圈的思路提供數據支撐。

在相似模擬試驗中，為了研究裂隙水滲流時對巷道圍巖及巷道風流溫度場、濕度場的影響，首先需要研究巷道單裂隙面上的水滲流，然而現有的試驗方法中，試驗水流是從模擬巷道的一端沿著模擬巷道的軸向通入模擬巷道的裂隙面中，在沿軸向流動時受到裂隙面阻力的影響水流量逐步減小，當水流至模擬巷道的另一端時流量已經非常微弱，難以保證沿模擬巷道軸向上的各個位置處滲流的均勻性，無法為研究裂隙水對高地溫巷道圍巖及巷道風流溫度場、濕度場的影響提供有價值的參考數據。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本實用新型的目的是提供一種能夠保證模擬巷道水滲流均勻的滲流套管與模擬巷道結構，在單裂隙面水滲流過程中，裂隙面在沿模擬巷道軸向上的各個位置水滲流流量可以保持均勻一致，能夠提高模擬試驗的準確性和參考價值。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種能夠保證模擬巷道水滲流均勻的滲流套管，包括套管本體，所述套管本體包括內套管和外套管，所述內套管與外套管同軸套設在一起，且內套管的管壁表面沿其長度方向向上設有一上開槽，外套管的管壁表面沿其長度方向向下設有一下開槽，所述內套管的一端設有封堵；套管本體兩端分別設有連接頭，所述連接頭嵌設在內套管與外套管之間。

優選的，所述連接頭為氣動接頭，氣動接頭中心沿軸向設有注水通道，所述內套管從注水通道中穿過，且氣動接頭的外螺紋與外套管端部的內螺紋相配合旋在外套管上。氣動接頭采用螺旋配合的方式固定在外套管上，可以使內套管與外套管之間的空腔在兩端被封閉起來，避免水從外套管的兩端端部流出。

優選的，所述上開槽的寬度大于下開槽的寬度。

模擬巷道結構包括筒狀澆注圍巖，所述筒狀澆注圍巖環繞內壁設有筒狀砌筑圍巖，所述筒狀砌筑圍巖中設有連通內壁與外壁的多個裂隙面，各裂隙面環繞筒狀砌筑圍巖的中軸線均布設置，且各裂隙面沿筒狀砌筑圍巖的徑向發散，所述筒狀砌筑圍巖的外壁表面與其中軸線方向一致設有上述能夠保證模擬巷道水滲流均勻的滲流套管，滲流套管嵌入裂隙中且滲流套管的外套管下開槽朝向裂隙面，滲流套管兩端的連接頭分別露出筒狀砌筑圍巖的端面。

在上述模擬巷道結構中，所述裂隙面表面設有云母紙。砌筑時云母紙能夠避免砂土進入裂隙面堵塞水滲流通道。