在相似模拟实验中嵌入承压含水层的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种在相似模拟实验中嵌入承压含水层的装置及方法。在相似模拟实验中嵌入承压含水层的装置包括承载系统和补给排泄系统，承载系统包括两端开口的承载框和安装在承载框内壁上的两个水箱，两个水箱均有一侧面为隔沙网，用于阻隔含水层介质进入水箱；补给排泄系统包括补给系统和排泄系统，两者均包括水罐和变频恒压水泵，水罐通过水管连接水箱，水管上设置有流量计。与现有技术相比，本发明专利技术提供嵌入承压含水层的装置可以在相似实验中岩层各个位置嵌入更贴近实际的承压含水层，通过变频恒压水泵、水罐和流量计可以控制对应水箱的水压以及进出水量，从而控制承压含水层两侧边界的侧压水头和补给排泄量。侧边界的侧压水头和补给排泄量。侧边界的侧压水头和补给排泄量。

【技术实现步骤摘要】
在相似模拟实验中嵌入承压含水层的装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种相似模拟实验
，尤其涉及一种在相似模拟实验中嵌入承压含水层的装置及方法。

技术介绍

[0002]岩层的相似模拟实验在矿产开采、矿井水资源保护与利用方面具有十分重要的作用。随着实验条件的完善，相似实验也更加的精细化、大型化、智能化，同时对承压含水层的相似模拟也提出了更复杂更贴合实际的要求，但目前在实验中对承压含水层的处理却十分简陋。现有的岩层相似模拟实验中对承压含水层的水压水量无法进行控制，无法形成补径排过程；甚至无法保证补给边界侧压水头稳定，达不到模拟真实含水层的效果。
[0003]李敏巍和张发旺在《群矿采煤驱动下含水层结构变异相似材料模拟研究》中，直接将水与中砂等介质混合后填充，模拟含水层通过含水比例大小来实现，使含水层中含有液态水。在模拟采煤过程中，可观测含水层结构变化。但该实验中，虽然水以液态形式存于含水介质中，但对岩层施加的压力无法施加到液态水上。当岩层发生塌陷时，含水层中形成潜水面更与潜水含水层相似。
[0004]赵启峰等在《浅埋薄基岩含水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在相似模拟实验中嵌入承压含水层的装置，其特征在于，包括：承载系统，其包括两端开口的承载框和安装在承载框内壁上的第一水箱和第二水箱，所述承载框内部用于填充含水层介质以形成含水层，所述第一水箱和所述第二水箱的背向所述承载框内壁的侧面为隔沙网，所述隔沙网用于阻隔所述含水层介质进入水箱并使水箱中的水能够进入所述含水层，所述第一水箱上的隔沙网与所述第二水箱上的隔沙网平行相对；补给排泄系统，其包括补给系统和排泄系统，所述补给系统和所述排泄系统均包括水罐以及为所述水罐提供恒定水压的变频恒压水泵；其中，所述补给系统中的水罐通过一水管连接所述第一水箱，所述水管上设置有流量计；所述排泄系统中的水罐通过另一水管连接所述第二水箱，所述水管上设置有流量计。2.根据权利要求1所述的在相似模拟实验中嵌入承压含水层的装置，其特征在于，两个水箱的顶部和底部分别与所述承载框两端的开口之间留有间距。3.根据权利要求1所述的在相似模拟实验中嵌入承压含水层的装置，其特征在于，所述承载框的内壁设置有磨砂层。4.根据权利要求3所述的在相似模拟实验中嵌入承压含水层的装置，其特征在于，所述磨砂层的粗糙度轮廓单元的平均宽度Rsm等于含水层介质颗粒的粒径。5.根据权利要求1所述的在相似模拟实验中嵌入承压含水层的装置，其特征在于，还包括数据监测系统，所述数据监测系统包括数据处理装置和水压监测装置，所述水压监测装置埋设在所述含水层内用以监测所述含水层的水压并将水压数据传输至所述数据处理装置。6.根据权利要求5所述的在相似模拟实验中嵌入承压含水层的装置，其特征在于，所述水压监测装置安装在隔沙框架内，所述隔沙框架用于使所述水压监测装置与所述含水层介质以及所述含水层介质的压力相隔离。7.根据权利要求5所述的在相似模拟实验中嵌入承压含水层的装置，其特征在于，所述数据监测装置还包括水温监测装置和/或矿...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海祥，曹志国，吴宝杨，
申请(专利权)人：北京低碳清洁能源研究院国家能源投资集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：