立井井壁稳定性受含水层动变影响的模拟装置制造方法及图纸

技术编号:11995998 阅读:184 留言:0更新日期:2015-09-03 00:47
一种立井井壁稳定性受含水层动变影响的模拟装置,装置主要由模拟箱、设在模拟箱内的相似材料层、传感器、应变数据采集系统、压力数据采集系统、抽水泵、支架、蓄水箱构成;在模型几何中心内从上到下贯穿有相似比的模拟井筒,井筒的内壁上粘贴有环形应变片,应变片通过导线与应变数据采集系统连接,在承压含水层底部埋置压力传感器,通过导线与压力数据采集系统连接,能够进行模拟深部含水层失水条件下的变化对井壁结构稳定性的影响相似试验,在室内试验中演示实际工程问题,并定性获得参数,建立起含水层水压力短时动态变化与井壁变形的关系,进一步深化对立井井壁破坏机理的认识,以及对水土结构耦合关系的认知。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种模拟装置,尤其是一种适用于岩土工程中立井井壁受深部含水层水压动态变化影响的室内试验装置。
技术介绍
自20世纪80年代以来,我国徐、淮、大屯、兖州等矿区的煤矿立井井壁出现了一种国内外罕见的非采动性井壁破裂。这种灾害易造成井壁变形破裂、渗水,重者造成卡罐、涌水涌砂,甚至停产,给煤矿生产带来了严重的安全隐患,也使煤矿企业承受巨大的经济损失。自1987年以来,在我国的华东地区深厚表土层中建设的立井模拟井筒已经有80多个遭受破坏,严重影响了矿井的安全生产。其中导致立井井壁发生的倾斜、错位、断裂、渗漏等各种变形和破坏的地质因素有:模拟井筒穿过地层的岩层、煤层性质;地质构造;水文地质条件等。其中,不稳定含水层对立井井壁稳定性的影响,近年来尤为突出。特别是对于补给条件较弱的第四纪底部含水层,短时间内较大量的疏水将引起含水层水压力的快速变化,造成含水层不稳定,会进一步影响立井井壁稳定性。对不稳定含水层的研宄中,已有许多专家学者对含水层长时间疏水引起固结沉降导致井壁破坏一一这一大时间尺度过程进行了研宄。在此基础上,深入开展含水层水压力较短时间的动态变化这一因素对井壁稳定性影响的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立井井壁稳定性受含水层动变影响的模拟装置,包括应变数据采集系统(16)、压力数据采集系统(17)、抽水泵(18)、支架(19)、蓄水箱(9),其特征在于:在所述的支架(19)上设有可透视的模拟箱,模拟箱内由下而上依次设置埋置层(7)、岩层(6)、承压含水层(5)、土层二(4)、土层一(3),所述的土层二(4)与承压含水层(5)之间设有隔水板(11),所述的承压含水层(5)内设有环形补水管(12),环形补水管(12)经连通管沿模拟箱壁伸出,与设在模拟箱上方的给水溢流箱(1)相连,给水溢流箱(1)经连通管与抽水泵(18)的出水口相连,抽水泵(18)的入水口经连通管伸入蓄水箱(9)内;所述模拟箱...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:林家兴于庆马金荣陶祥令李潇黄凌刘明
申请(专利权)人:中国矿业大学
类型:新型
国别省市:江苏;32

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