一种破裂岩体水沙混合物渗流试验系统技术方案

一种破裂岩体水沙混合物渗流试验系统，包括搅拌系统、保压系统、渗流仪和供压系统。搅拌系统实现水沙的均匀混合，能够使得沙子在水池中均匀混合，水池可以是长方体或圆柱体；保压系统为管路按一定方式缠绕而成，能够实现两个作用：一是供压系统提供水沙混合液体大部分流经保压系统排出；二是保压系统能够实现入口的压力经过保压系统逐渐减至零，即保压系统的入口阶段的压力能够和供压系统的压力相差10%以内。保压系统中装有若干个压力表实现对保压系统的实时监控。供压系统由水沙供压泵组成，该系统能够实现水沙的连续渗透，结构简单，可操作性强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种破裂岩体水沙混合物渗流试验系统，尤其适用于实现水沙混合液体的稳态裂隙渗流测试。
技术介绍
煤炭资源的开发利用是我国国民经济发展的重要组成部分。随着我国工农业生产的迅速发展，对煤炭的需求量日益增长，能源的紧张状况依然存在。煤矿工业的发展受多种因素制约，其中突水溃沙事故对煤矿的生产和建设构成极大威胁，突水溃沙是指近含沙含水层采掘时，含沙量较高的水沙混合流体溃入井下工作面，并造成财产损失和/或人员伤亡的一种矿井地质灾害。全国煤炭75%缺水，一边是及其缺水，另一方面却是发生突水灾害事故。由于对水砂混合物突涌灾害发生前后地质信息的分析不到位，不能及时准确地确定灾害的类型、规模等主要的工程地质特征，当然也就不能提供快速有效地治理措施。因此研究水砂混合流运移特征及其动力机制，可以最大限度地减少了水砂混合物突涌灾害防治的盲目性，在保证生产施工安全的前提下降低生产成本，增加经济效益，对防止和减少生命与财产损失具有重要的意义。突水溃沙发生应具备两方面条件：一是在采动作用下，覆岩产生贯穿裂隙，裂隙为水沙提供了通道；一是水沙在覆岩裂隙中运动失稳。因此分析裂隙中水沙的渗流规律具有重要意义，目前水沙的裂隙渗流试验的测试系统相对很少，但又是极其必要的。
技术实现思路
技术问题：本专利技术的目的是针对已有技术中存在的问题，提供一种结构简单、使用方便、效果好的破裂岩体水沙混合物渗流试验系统。技术方案：一种破裂岩体水沙混合物渗流试验系统，包括搅拌系统、保压系统、渗流仪和供压系统；搅拌系统由电机、联轴器和搅拌器构成，保压系统由S形管路构成，渗流仪由岩样加持机构和间隙调节机构构成；供压系统由可调转速的电机构成；由搅拌系统安装在水沙箱的正上方，能够搅拌水沙箱中的水沙；供压系统通过管路与水沙箱连接，把水沙箱中的水沙运移为两路，一路是保压系统，一路是渗流仪。搅拌系统能够实现水沙箱的水沙连续搅拌均匀,使得水沙均匀混合。保压系统为管路按S形一定方式缠绕而成，能够实现两个作用：一是供压系统提供水沙混合液体大部分流经保压系统排到水沙箱；二是由于管路沿程阻力作用，保压系统能够实现入口的压力经过保压系统逐渐减少，即保压系统的入口阶段的压力能够和供压系统的压力相差10%以内。保压系统中装有若干个压力表对保压系统的实时监控。压力变送器和水沙流量计外接数据采集系统，可以对系统连续记载。有益效果：该系统能够实现水沙的连续渗透，还结构简单，可操作性强。一种破裂岩体水沙混合物渗流试验系统，包括搅拌系统、保压系统、渗流仪和供压系统。搅拌系统实现水沙的均匀混合，能够使得沙子在水池中均匀混合，水池可以是长方体或圆柱体；保压系统为管路在缠绕而成，能够实现供压系统中的水泵出来的水沙混合物，一方面流入渗流仪实现，另外的绝大部分水沙混合物通过保压系统流回搅拌池，保压系统中装有若干个压力表实现对保压系统的实时监控。该系统能够实现水沙的连续渗透，结构简单，可操作性强。通过本专利技术的试验系统，实现本专利技术能够实现水沙的均匀搅拌并实现水沙的裂隙渗透试验，具有广泛的实用性。附图说明图1为本专利技术的系统原理图。图中：水沙箱-1，搅拌系统-2，水沙口-3，供压系统-4， 保压系统-5，压力表-6，水沙流量计-7，压力表变送器-8， 排水管路-9，排水箱-10，渗流仪-11，小车-12。具体实施方式下面结合附图中的实例对本专利技术作进一步的描述：一种破裂岩体水沙混合物渗流试验系统，包括搅拌系统2、保压系统5、渗流仪11和供压系统4。搅拌系统2实现水沙的均匀混合，能够使得沙子在水箱1中均匀混合，水沙箱1可以是长方体或圆柱体；保压系统5为管路在缠绕而成，能够实现供压系统中的水泵出来的水沙混合物，一方面流入渗流仪实现，另外的绝大部分水沙混合物通过保压系统流回水沙箱1，保压系统5中装有若干个压力表6实现对保压系统的实时监控。该系统能够实现水沙的连续渗透，还可以实现裂隙渗流规律试验研究，结构简单，可操作性强。连接好各个原件，使得水泵和出水管路连接，并且注意保持密封，装好岩样，并且保证岩样上下对齐，形成均匀裂隙，连接号出水管路，并且把搅拌系统装好，该系统能够实现水沙的连续渗透，还可以实现对，结构简单，可操作性强。通过排水管路9排到排水箱10，然后对渗流仪11进行操作，实现对岩样的加工，另外渗流仪11装在小车12上，可以方便对渗流仪11进行移动。压力变送器8和水沙流量计7一起通过外连的数据采集卡和电脑，实现对数据的采集。工作时，首先开动搅拌系统2实现水沙的均匀混合，能够使得沙子在水箱1中均匀混合，水箱1可以是长方体或圆柱体；该系统能够实现水沙的连续渗透，还可以实现对，结构简单，可操作性强。连接好各个原件，使得供压系统4和出水管路9连接，并且注意保持密封，装好岩样，并且保证岩样上下对齐，形成均匀裂隙，连接出水管路，并且把搅拌系统2装好，该系统能够实现水沙的连续渗透，还可以实现对，结构简单，可操作性强。改变裂隙的开度，其他因素不变重复试验；改变岩样，重复进行试验；改变水沙箱中沙子的不同浓度，其他因素不变，重复试验；改变水沙箱中的不同的沙子目数及其沙子配比，其他因素不变，重复进行试验。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种破裂岩体水沙混合物渗流试验系统，其特征在于：包括搅拌系统(2)、保压系统(5)、渗流仪(11)和供压系统(4)；搅拌系统(2) 由电机、联轴器和搅拌器构成，保压系统(5)由S形管路构成，渗流仪(11)由岩样加持机构和间隙调节机构构成；供压系统(4)由可调转速的电机构成；搅拌系统（2）安装在水沙箱（1）的正上方，供压系统(4)通过管路与水沙箱（1）连接，把水沙箱（1）中的水沙运移为两路，一路是保压系统(5)，一路是渗流仪（11）。

【技术特征摘要】
1.一种破裂岩体水沙混合物渗流试验系统，其特征在于：包括搅拌系统(2)、保压系统(5)、渗流仪(11)和供压系统(4)；搅拌系统(2) 由电机、联轴器和搅拌器构成，保压系统(5)由S形管路构成，渗流仪(11)由岩样加持机构和间隙调节机构构成；供压系统(4)由可调转速的电机构成；搅拌系统（2）安装在水沙箱（1）的正上方，供压系统(4)通过管路与水沙箱（1）连接，把水沙箱（1）中的水...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉，李顺才，邢邦圣，张潇，许天啸，司振华，蔡小莉，白静，
申请(专利权)人：江苏师范大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32