[發明專利]慢速多批次溶濾基巖含水層巖石樣品的實驗系統和方法

在審

• 申請號: 202010493903.3
• 申請日: 2020-06-03
• 公開（公告）號: CN111665180A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 曾邯斌;劉文波;蘇春利;李志明;陶彥臻;高爽
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）;中國地質環境監測院
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N1/28;G01N1/34
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 王佩

1.一種慢速多批次溶濾基巖含水層巖石樣品的實驗系統，其特征在于，包括從高到低排布的溶濾液儲存裝置(1)、定水頭裝置、若干填樣裝置，所述溶濾液存儲裝置設置出液閥門(2)通過輸液管(3)與所述定水頭裝置連通，所述定水頭裝置設置若干出水閥門(10)通過若干出水導管(11)分別與若干填樣裝置連通，所述定水頭裝置設置回流閥門(7)通過回流管(9)與所述溶濾液儲存裝置(1)連通，所述回流管(9)上設有蠕動泵(8)，所述定水頭裝置設置流量監測閥門(16)通過流量管與所述量筒(17)連通。

2.如權利要求1所述的慢速多批次溶濾基巖含水層巖石樣品的實驗系統，其特征在于，所述定水頭裝置包括定水頭裝置內層(5)和定水頭裝置外層(4)，所述回流管(9)與所述定水頭裝置外層(4)連通，所述定水頭裝置內層(5)上設有移動擋板(6)，所述輸液管(3)、所述出水導管(11)和所述流量管與所述定水頭裝置內層(5)連通。

3.如權利要求1所述的慢速多批次溶濾基巖含水層巖石樣品的實驗系統，其特征在于，所述填樣裝置包括橡膠蓋(13)、有機玻璃柱(12)、采樣瓶(15)，所述橡膠蓋(13)蓋設在所述有機玻璃柱(12)上，所述橡膠蓋(13)上設有通孔供所述出水導管(11)穿過進入所述有機玻璃柱(12)內，所述采樣瓶(15)設置在所述有機玻璃柱(12)出液口的正下方，所述有機玻璃柱(12)近出液口處填充石英棉(14)，所述石英棉(14)上方間隔填充巖石樣品和石英砂。

4.如權利要求3所述的慢速多批次溶濾基巖含水層巖石樣品的實驗系統，其特征在于，所述有機玻璃柱(12)內壁粗糙，所述有機玻璃柱(12)的內徑為1.5～2cm、高度為50～60cm。

5.一種慢速多批次溶濾基巖含水層巖石樣品的實驗方法，其特征在于，包括：

步驟1、將巖石樣品破碎球磨過100目篩網后備用，選取粒徑小于0.5毫米的石英砂洗凈備用；

步驟2、將處理后的巖石樣品以及石英砂分層填入底部裝有石英棉(14)的有機玻璃柱(12)中，并用工具壓實，形成間隔排布的巖石樣品層和石英砂層；

步驟3、調節定水頭裝置內層(5)的出水流量，調節完成后開啟蠕動泵(8)進行溶濾液循環后進行溶濾實驗并定期采樣。

6.如權利要求5所述的慢速多批次溶濾基巖含水層巖石樣品的實驗方法，其特征在于，步驟1中巖石樣品破碎球磨的具體過程為：利用破碎機將巖石樣品破碎至塊狀或片狀，破碎完成后用去離子水清洗并烘干，烘干后利用震動磨機磨至粉末。

7.如權利要求5所述的慢速多批次溶濾基巖含水層巖石樣品的實驗方法，其特征在于，步驟2中巖石樣品每層裝填質量為5～8g，每層巖石樣品與每層石英砂裝填質量之比為1:5～8。

8.如權利要求5所述的慢速多批次溶濾基巖含水層巖石樣品的實驗方法，其特征在于，步驟3中調節定水頭裝置內層(5)的出水流量的方法為：打開出液閥門(2)和流量監測閥門(16)，調節定水頭裝置內層(5)上的移動擋板(6)，通過觀測量筒(17)內水量累計速度選擇出水流量。