本实用新型专利技术公开了一种用于测试固流耦合相似材料渗透性的实验装置，包括试件固定装置、导水管、注水器和加水仓，导水管一端与注水器出水端连接，注水器注水端设有推注杆，加水仓设置在注水器上；试件固定装置包括固定底座和试样固定筒，固定底座设置在试样固定筒底部，试样固定筒包括两个相对设置的半圆固定壳，两个半圆固定壳密封固定连接，每个半圆固定壳内壁上均固定有上半圆固定网和下半圆固定网，试样固定筒上部设置有出水口，导水管另一端从固定底座的底部穿过固定底座后伸入试样固定筒内。本实用新型专利技术在对相似材料试件渗透性测试时，不需施加围压，有效的避免了实验中对于测试相似材料试件的预破坏作用，能大大提高测试的准确性。
【技术实现步骤摘要】
一种用于测试固流耦合相似材料渗透性的实验装置
本技术属于相似材料渗透性测试
，具体是涉及一种用于测试固流耦合相似材料渗透性的实验装置。
技术介绍
采矿过程中，会破坏(煤)岩体初始平衡状态，导致出现岩体中原(次)生裂隙扩展，岩体运移、垮落等矿压显现现象，而这些现象规律在生产现场很难观察到。通常采用相似材料铺装模型进行模拟实验来研究，而相似材料之间的组合需要满足一定的质量配比关系来与生产实际地质条件契合，配比则需通过制作相似材料试件并进行相应的力学实验确定。矿产形成过程中外部环境作用的差异性，导致地质环境复杂程度各异，其中水体下煤体开采的难度相对较大，对于生产技术要求较一般赋存条件煤体开采高，而水体下煤层安全高效开采不仅能有效利用矿产资源，还可以丰富我国“三下”煤体生产技术理论。水下工作面安全开采技术需要建立在一定的实验及理论基础上，且主要采用物理相似材料模拟实验，模拟的含水层或隔水层岩体不仅需要有足够的强度，更为关键的是与现场相契合的渗透性，以此保证实验的准确性和实用参考价值。目前，渗透性实验测试装置主要针对现场煤(岩)样或其它较坚硬的样体试件，通常需要施加围压来进行渗透性测试，而相似材料试件强度较低，施加围压易造成试件破坏导致测试结果失真。因此，亟需一种不施加围压的实验装置来准确测定相似材料试件渗透性，以此为铺装物理相似材料实验模型奠定基础。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种用于测试固流耦合相似材料渗透性的实验装置，其结构简单，设计合理，使用操作方便，实验现象明显；在对相似材料试件渗透性测试时，不需施加围压，有效的避免了实验中对于测试相似材料试件的预破坏作用，能大大提高测试的准确性。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种用于测试固流耦合相似材料渗透性的实验装置，其特征在于：包括试件固定装置、导水管、注水器和加水仓，所述导水管的一端与注水器的出水端连接，所述注水器的注水端设置有推注杆，所述加水仓设置在注水器上且靠近注水器的出水端处；所述试件固定装置包括固定底座和试样固定筒，所述固定底座设置在所述试样固定筒的底部，所述固定底座的上部伸入所述试样固定筒内且与试样固定筒密封，所述试样固定筒包括两个相对设置的半圆固定壳，两个所述半圆固定壳密封固定连接，每个所述半圆固定壳的内壁上均固定有上半圆固定网和下半圆固定网，两个所述半圆固定壳上的上半圆固定网共同形成上固定网，两个所述半圆固定壳上的下半圆固定网共同形成下固定网，所述试样固定筒、上固定网和下固定网之间形成试样放置腔，所述试样固定筒的上部设置有与其内腔相通的出水口，所述出水口位于上固定网的上方，所述导水管的另一端从固定底座的底部穿过固定底座后伸入所述试样固定筒内，伸入所述试样固定筒内的导水管的端部位于下固定网的下方。上述的一种用于测试固流耦合相似材料渗透性的实验装置，其特征在于：其中一个所述半圆固定壳的两个接口处均设置有凹口，另一个所述半圆固定壳的两个接口处均设置有凸口，所述凹口与凸口配合且通过两者之间通过塑胶条相密封。上述的一种用于测试固流耦合相似材料渗透性的实验装置，其特征在于：两个所述半圆固定壳的两个接口处外侧均设置有固定板，所述固定板上沿长度方向均匀设置有多个连接孔，两个所述半圆固定壳上相对的固定板之间通过螺栓相固定。上述的一种用于测试固流耦合相似材料渗透性的实验装置，其特征在于：所述加水仓的底部设置有第一阀门，所述导水管的两端分别设置有第二阀门和第三阀门，所述第二阀门设置在靠近第一阀门处。上述的一种用于测试固流耦合相似材料渗透性的实验装置，其特征在于：所述推注杆的一端外侧设置有推注螺纹，所述推注螺纹与注水器的注水端上的内螺纹相配合。上述的一种用于测试固流耦合相似材料渗透性的实验装置，其特征在于：所述固定底座的上部与所述试样固定筒之间设置有密封圈。上述的一种用于测试固流耦合相似材料渗透性的实验装置，其特征在于：所述试样固定筒和固定底座的横截面形状均为圆形，所述固定底座的下部直径大于所述试样固定筒的外径。上述的一种用于测试固流耦合相似材料渗透性的实验装置，其特征在于：所述注水器的出水端上部设置有钢化玻璃观察口。上述的一种用于测试固流耦合相似材料渗透性的实验装置，其特征在于：所述半圆固定壳和固定底座均采用透明钢化塑料制成。本技术与现有技术相比具有以下优点：1、本技术结构简单，设计合理，使用操作方便，实验现象明显。2、本技术在对相似材料试件渗透性测试时，不需施加围压，有效的避免了实验中对于测试相似材料试件的预破坏作用，能大大提高测试的准确性。3、本技术能够满足标准相似材料试件及其一定尺度范围内相似材料试件渗透性的测试需求，使用范围广。4、本技术能够清楚反映实验过程中渗液高度变化，结合达西渗透定律，很容易确定相似材料渗透性系数(表征渗透能力直接有效指标)，从而达到相似材料渗透性测试的目的。下面通过附图和实施例，对本技术做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术试样固定筒的分解图。附图标记说明:1—出水口；2—连接孔；3—半圆固定壳；3-1—凹口；3-2—凸口；4—固定底座；5—第三阀门；6—上固定网；6-1—上半圆固定网；7—导水管；8—加水仓；9—注水器；10—推注螺纹；11—推注杆；12—下固定网；12-1—下半圆固定网；13—试样放置腔；14—塑胶条；15—固定板；16—第一阀门；17—第二阀门；18—密封圈；19—钢化玻璃观察口。具体实施方式如图1和图2所示，本技术包括试件固定装置、导水管7、注水器9和加水仓8，所述导水管7的一端与注水器9的出水端连接，所述注水器9的注水端设置有推注杆11，所述加水仓8设置在注水器9上且靠近注水器9的出水端处；所述试件固定装置包括固定底座4和试样固定筒，所述固定底座4设置在所述试样固定筒的底部，所述固定底座4的上部伸入所述试样固定筒内且与试样固定筒密封，所述试样固定筒包括两个相对设置的半圆固定壳3，两个所述半圆固定壳3密封固定连接，每个所述半圆固定壳3的内壁上均固定有上半圆固定网6-1和下半圆固定网12-1，两个所述半圆固定壳3上的上半圆固定网6-1共同形成上固定网6，两个所述半圆固定壳3上的下半圆固定网12-1共同形成下固定网12，所述试样固定筒、上固定网6和下固定网12之间形成试样放置腔13，所述试样固定筒的上部设置有与其内腔相通的出水口1，所述出水口1位于上固定网6的上方，所述导水管7的另一端从固定底座4的底部穿过固定底座4后伸入所述试样固定筒内，伸入所述试样固定筒内的导水管7的端部位于下固定网12的下方。其中，相似材料试件放置在试样放置腔13内，为了防止相似材料试件在注水中发生移动，在试样固定筒的内壁上设置了上固定网6和下固定网12。如图2所示，其中一个所述半圆固定壳3的两个接口处均设置有凹口3-1，另一个所述半圆固定壳3的两个接口处均设置有凸口3-2，所述凹口3-1与凸口3-2配合且通过两者之间通过塑胶条14相密封。向试样放置腔13内放置相似材料试件放置时，对于相似材料试件直径小的，可以施加套管置于试件固定装置内；对于相似材料试件直径大的，为了防止置入试件固定装置的过程中人为破坏，通本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于测试固流耦合相似材料渗透性的实验装置，其特征在于：包括试件固定装置、导水管(7)、注水器(9)和加水仓(8)，所述导水管(7)的一端与注水器(9)的出水端连接，所述注水器(9)的注水端设置有推注杆(11)，所述加水仓(8)设置在注水器(9)上且靠近注水器(9)的出水端处；所述试件固定装置包括固定底座(4)和试样固定筒，所述固定底座(4)设置在所述试样固定筒的底部，所述固定底座(4)的上部伸入所述试样固定筒内且与试样固定筒密封，所述试样固定筒包括两个相对设置的半圆固定壳(3)，两个所述半圆固定壳(3)密封固定连接，每个所述半圆固定壳(3)的内壁上均固定有上半圆固定网(6‑1)和下半圆固定网(12‑1)，两个所述半圆固定壳(3)上的上半圆固定网(6‑1)共同形成上固定网(6)，两个所述半圆固定壳(3)上的下半圆固定网(12‑1)共同形成下固定网(12)，所述试样固定筒、上固定网(6)和下固定网(12)之间形成试样放置腔(13)，所述试样固定筒的上部设置有与其内腔相通的出水口(1)，所述出水口(1)位于上固定网(6)的上方，所述导水管(7)的另一端从固定底座(4)的底部穿过固定底座(4)后伸入所述试样固定筒内，伸入所述试样固定筒内的导水管(7)的端部位于下固定网(12)的下方。...
【技术特征摘要】
1.一种用于测试固流耦合相似材料渗透性的实验装置，其特征在于：包括试件固定装置、导水管(7)、注水器(9)和加水仓(8)，所述导水管(7)的一端与注水器(9)的出水端连接，所述注水器(9)的注水端设置有推注杆(11)，所述加水仓(8)设置在注水器(9)上且靠近注水器(9)的出水端处；所述试件固定装置包括固定底座(4)和试样固定筒，所述固定底座(4)设置在所述试样固定筒的底部，所述固定底座(4)的上部伸入所述试样固定筒内且与试样固定筒密封，所述试样固定筒包括两个相对设置的半圆固定壳(3)，两个所述半圆固定壳(3)密封固定连接，每个所述半圆固定壳(3)的内壁上均固定有上半圆固定网(6-1)和下半圆固定网(12-1)，两个所述半圆固定壳(3)上的上半圆固定网(6-1)共同形成上固定网(6)，两个所述半圆固定壳(3)上的下半圆固定网(12-1)共同形成下固定网(12)，所述试样固定筒、上固定网(6)和下固定网(12)之间形成试样放置腔(13)，所述试样固定筒的上部设置有与其内腔相通的出水口(1)，所述出水口(1)位于上固定网(6)的上方，所述导水管(7)的另一端从固定底座(4)的底部穿过固定底座(4)后伸入所述试样固定筒内，伸入所述试样固定筒内的导水管(7)的端部位于下固定网(12)的下方。2.按照权利要求1所述的一种用于测试固流耦合相似材料渗透性的实验装置，其特征在于：其中一个所述半圆固定壳(3)的两个接口处均设置有凹口(3-1)，另一个所述半圆固定壳(3)的两个接口处均设置有凸口(3-2)，所述凹口(3-1)与凸口(3-2)配合且通过两者之间通过塑胶条(14)相...
【专利技术属性】
技术研发人员：张浩，伍永平，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61
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