The utility model discloses a solid-liquid coupling similar simulation experimental system for coal mining under confined aquifer, which comprises a support frame, a compensating force loading device, a model frame, an aquifer simulation device, a water tank, an air compressor, a pressure controller and an ultraviolet lamp. The compensating force loading device is welded on the support frame and is pressed through the pressure. The plate provides compensating pressure to the model; the aquifer simulator is connected to the water tank through a water injection hose, the water in the water tank is added with LUYOR 6200 leak detection agent, and the other end of the water tank is connected with the air compressor; the pressure controller is separately packed with the air compressor, the water pressure sensor of the water tank and the aquifer simulator through wires. The pore water pressure sensor is connected, and the pressure controller can preset the pressure control threshold to automatically adjust the pressure inside the air compressor, water tank and aquifer. The ultraviolet lamp is an LED purple lamp with a wavelength of 365 nm and an ultraviolet intensity of 3400 MJ/cm.
【技术实现步骤摘要】
承压含水层下采煤固液耦合相似模拟实验系统
本技术涉及一种相似模拟实验装置,更具体地说是一种承压含水层下采煤固液耦合相似模拟实验系统。
技术介绍
煤炭资源的大规模开采会导致上覆岩层沉降、破断,覆岩破断形成的导水裂隙贯通含水层后,不但会造成地下水资源白白流失,而且极易诱发采煤工作面透水事故,威胁采煤作业人员生命安全,因此,在含水层下煤层开采前,通过实验掌握采煤过程中覆岩裂隙发育规律,准确预测导水裂隙扩展高度,然后根据预测结果合理调整开采参数或制定相应安全技术措施,对煤矿预防水灾事故及减少水资源浪费有极其重要的指导意义。目前,固液耦合相似模拟实验作为一种低成本、易操作的试验手段,在预测承压含水层下采煤导水裂隙高度逐渐得到较多应用;但目前的承压含水层下采煤固液耦合相似模拟实验装置主要存在3个缺陷:①含水层密封性差,承压含水层一般受其上覆岩层的重力及补给水源水压双重作用力,含水层密封材料要求具有较大的承压性能而且须具有一定的变形能力,但目前的含水层密封装置极易产生侧漏,影响实验效果;②含水层注水装置设计不合理,在导水裂隙没有贯通含水层前,含水层水量会缓慢渗入下伏岩层中导致承压含水层水压降低到设定值以下,此时需要注水装置自动向含水层注水使水压达到设定值,但目前的装置无法实现这一动态过程;③导水裂隙观测困难,目前的固液耦合实验中导水裂隙通道的判断一般采用肉眼观测,较大的导水裂隙可以看到,但一些细微的导水通道辨识困难,这直接会对导水裂隙高度的预测结果产生影响。为了克服以上缺点,有必要设计一种新型承压含水层下采煤固液耦合相似模拟实验装置。
技术实现思路
本技术的目的是设计一种新 ...
【技术保护点】
1.承压含水层下采煤固液耦合相似模拟实验系统由支撑架、补偿力加载装置、模型框架、含水层模拟装置、水箱、空气压缩机、压力控制器及紫外线灯组成;其特征在于:补偿力加载装置焊接在支撑架上,通过压板向模型提供补偿压力;含水层模拟装置包括透明橡胶密封骨架、注水软管、孔隙水压传感器、不规则橡胶块及钢化玻璃,透明橡胶密封骨架厚度为15mm,长、宽依据模型框架而定,高度依据与实际含水层高度的相似比而定;透明橡胶密封骨架下部开口,骨架填满不规则橡胶块,橡胶块体的大小应依据实际含水层的渗透系数、岩体强度的相似比而定,不规则橡胶块内部埋设孔隙水压传感器及注水软管,注水软管每隔10cm开设一个出水圆孔;透明橡胶密封骨架通过钢化玻璃固定在模型框架上。
【技术特征摘要】
1.承压含水层下采煤固液耦合相似模拟实验系统由支撑架、补偿力加载装置、模型框架、含水层模拟装置、水箱、空气压缩机、压力控制器及紫外线灯组成;其特征在于:补偿力加载装置焊接在支撑架上,通过压板向模型提供补偿压力;含水层模拟装置包括透明橡胶密封骨架、注水软管、孔隙水压传感器、不规则橡胶块及钢化玻璃,透明橡胶密封骨架厚度为15mm,长、宽依据模型框架而定,高度依据与实际含水层高度的相似比而定;透明橡胶密封骨架下部开口,骨架填满不规则橡胶块,橡胶块体的大小应依据实际含水层的渗透系数、岩体强度的相似比而定,不规则橡胶块内部埋设孔隙水压传感器及注水软管,注水软管每隔10cm开设一个出水圆孔;透明橡胶密封骨架通过钢化玻璃固定在模型框架上。2.根据权利要求1所述的承压含水层下采煤固液耦合相似模拟实验系统,其特征在于模型框架的一侧开有...
【专利技术属性】
技术研发人员:王震,娄芳,程永刚,金士魁,刘元嘉,
申请(专利权)人:新疆维吾尔自治区煤炭科学研究所,
类型:新型
国别省市:新疆,65
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