[實用新型]一種煤炭采空區水滲流模擬裝置

有效

• 申請號: 201921462830.0
• 申請日: 2019-09-04
• 公開（公告）號: CN210777473U
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 李濤;高穎;楊軍偉
• 申請（專利權）人: 六盤水師范學院
• 主分類號: G09B23/40
• 分類號: G09B23/40
• 代理公司: 北京快易權知識產權代理有限公司 11660
• 代理人: 陳偉斯

本實用新型公開了礦井水文地質技術領域的一種煤炭采空區水滲流模擬裝置，包括框架，框架的內腔自下而上分別設有煤層、冒落區和覆巖，框架的左側頂部和底部分別設有上進水口和下進水口，上進水口距離冒落區的頂面大于等于煤層的厚度，框架的右側底部設有出水口，且出水口上設有濾網，冒落區和煤層的外壁包裹有溫度調控硬件，溫度調控硬件上通過電源線電性連接有溫度控制系統；本實用新型通過溫度調控硬件將冒落區的溫度調節至相似材料在水理學上相似的溫度，兼容模擬煤炭開采和采空區水滲流，采空區水滲流可視化，非親水材料和親水材料混合使用，應用范圍更廣，采空區模擬提高了準確性。

技術領域

本實用新型涉及礦井水文地質技術領域，具體涉及一種煤炭采空區水滲流模擬裝置。

背景技術

煤炭開采造成地下水、地表水進入采空區，采空區積水是重大的水害危險源。另外，有限的水資源積留在采空區內，但分布不清楚，水資源利用存在問題。但由于煤炭開采完成形成采空區后，為防治各類災害就進行了密封，因此采空區內水滲流規模無法直接觀測。鑒于此，采空區水滲流模擬成為研究采空區水滲流的主要途徑，但目前的模擬裝置主要存在以下問題：

(1)由于現有的模擬材料有親水特性，容易發生劇烈崩解，無法讓大量的水進入模擬區域。

(2)模擬材料為非透明材料，無法觀測到水的滲流過程。

(3)常規煤炭開采模擬裝置關注上覆巖層裂隙發展和移動，不關注采空區最關鍵的冒落特性。

(4)常規的模擬裝置煤炭開采過程中對材料的力學相似性和煤炭開采后的采空區滲流相似性無法兼容。

基于此，本實用新型設計了一種煤炭采空區水滲流模擬裝置，以解決上述問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種煤炭采空區水滲流模擬裝置，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種煤炭采空區水滲流模擬裝置，包括框架，所述框架的內腔自下而上分別設有煤層、冒落區和覆巖，所述框架的左側頂部和底部分別設有上進水口和下進水口，所述上進水口距離所述冒落區的頂面大于等于所述煤層的厚度，所述框架的右側底部設有出水口，且出水口上設有濾網，所述冒落區和煤層的外壁包裹有溫度調控硬件，所述溫度調控硬件上通過電源線電性連接有溫度控制系統。

優選的，所述框架的底面設有一定的傾角，且傾角為1°～3°。

優選的，所述覆巖由大白粉、石膏、水和砂子攪拌鋪設晾干構成。

優選的，所述冒落區由無定型硅、石英砂、石膏和水攪拌鋪設晾干構成。

優選的，所述煤層由大白粉、石膏、墨汁、水和砂子攪拌鋪設晾干構成。

優選的，所述上進水口和下進水口進入的水中含有帶示蹤顏色的離子。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

1)兼容模擬煤炭開采和采空區水滲流；

2)采空區水滲流可視化；

3)非親水材料和親水材料混合使用，應用范圍更廣；

4)采空區模擬提高了準確性。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例描述所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型結構示意圖。

附圖中，各標號所代表的部件列表如下：