本实用新型专利技术涉及一种砂样抗突涌能力测试装置，灾害模拟测试机械领域，包括密封柱塞、顶部法兰蒙版、装置主柱体、装置封底和裂隙模型。密封柱塞具有预定的密封性，可实现在密封状况下对测试装置内部砂样施加不同的轴向压力；顶部法兰蒙版与密封柱塞相连，可进行相应的衔接固定作业；装置主柱体中空具有预定的收容性，且两端开放，可进行相应的收容与衔接作业；装置封底与装置主柱体相连，且作业方向内部处设有相应的台状结构；裂隙模型作业方向上部结构与装置封底内部所设台状结构相吻合，可镶嵌于装置封底内部。本申请可开展不同轴向应力、不同裂隙性态(裂隙性态及开度)条件下砂样的抗突涌能力试验，获取砂样的抗突涌系数，且加工制作方便，使用操作简单。使用操作简单。使用操作简单。
【技术实现步骤摘要】
一种砂样抗突涌能力测试装置
[0001]本技术涉及灾害模拟测试机械领域，具体涉及一种砂样抗突涌能力测试装置。
技术介绍
[0002]突水溃砂灾害是矿产地下开采的一种特殊地质灾害，主要发生在薄基岩的地质条件下。在矿产资源开采过程中，顶板覆岩破坏产生导水裂隙，基岩较薄时导水裂隙易沟通基岩上覆的松散含水砂层。当砂层的抗突涌能力较弱，且裂隙的宽度大或导渗能力较强时，则会发生水砂沿裂隙溃入开采工作面的灾害。一旦此类灾害发生，将淹没地下空间，造成巨大经济损失，甚至引发人员伤亡事故。
[0003]开展松散砂层的抗突涌能力测试时进行此类灾害的评价及预防的基础。一般采用底部开槽的密封装置中填满待测的砂样，然后从顶部向砂样中注水，观测底部开槽中出水砂情况，并记录注水的水量及水压数据，如果注水水压突降，则说明开槽发生突水砂现象，此时的最大水压与砂样高度的比值即为在某开槽宽度下砂样的抗突涌系数。以往开展的砂抗突涌能力测试无法施加轴向压力，且底部开槽往往为规整的矩形状，而现实中砂是处于地应力条件中的，且覆岩采动裂隙呈现不规则状。即以前的测试条件与现场实际条件差异巨大，测试结果的实用性差。
技术实现思路
[0004]技术目的：提供一种砂样抗突涌能力测试装置，以解决现有技术存在的上述问题。
[0005]技术方案：一种砂样抗突涌能力测试装置，包括密封柱塞、顶部法兰蒙版、装置主柱体、装置封底和裂隙模型五个组成部分。所述密封柱塞具有预定的密封性，可实现在密封状况下对测试装置内部砂样施加不同的轴向压力；所述顶部法兰蒙版与所述密封柱塞相连，可进行相应的衔接固定作业；所述装置主柱体中空具有预定的收容性，且两端开放，可进行相应的收容与衔接作业；所述装置封底与所述装置主柱体相连，且作业方向内部处设有相应的台状结构；所述裂隙模型作业方向上部结构与所述装置封底内部所设台状结构相吻合，可镶嵌于所述装置封底内部。
[0006]在进一步的实施例中，所述密封柱塞包括柱塞杆、柱塞套及O型密封圈三个部分；且所述顶部法兰蒙版作业方向中部位置处焊接有丝帽，所述密封柱塞与所述顶部法兰蒙版通过丝帽连接。
[0007]在进一步的实施例中，所述装置主柱体作业方向两端处焊接有相应的法兰，且所述装置主柱体作业方向顶部位置处的法兰与所述顶部法兰蒙版通过多颗预紧螺栓连接。
[0008]在进一步的实施例中，所述装置主柱体作业方向上段位置处对称式设置有注水口与测压口，且所述注水口与所述测压口均通过相应的焊接丝帽与所述装置主柱体相互连通。
[0009]在进一步的实施例中，所述装置封底主题为法兰盘，且作业方向内部处设有相应的台状结构，可与裂隙模型作业方向上部结构相吻合。
[0010]在进一步的实施例中，所述装置主柱体中空收容腔室内活动设置有密集孔板，所述密集孔板作业面表面均匀分布有多个小孔，且所述密集孔板整体作业直径小于所述装置主柱体作业内径的整体尺寸。
[0011]有益效果：本技术涉及一种砂样抗突涌能力测试装置，灾害模拟测试机械领域，包括密封柱塞、顶部法兰蒙版、装置主柱体、装置封底和裂隙模型。密封柱塞具有预定的密封性，可实现在密封状况下对测试装置内部砂样施加不同的轴向压力；顶部法兰蒙版与密封柱塞相连，可进行相应的衔接固定作业；装置主柱体中空具有预定的收容性，且两端开放，可进行相应的收容与衔接作业；装置封底与装置主柱体相连，且作业方向内部处设有相应的台状结构；裂隙模型作业方向上部结构与装置封底内部所设台状结构相吻合，可镶嵌于装置封底内部。本申请可开展不同轴向应力、不同裂隙性态(裂隙性态及开度)条件下砂样的抗突涌能力试验，获取砂样的抗突涌系数，且加工制作方便，使用操作简单。
附图说明
[0012]图1是本技术的测试爆炸图。
[0013]图2是所述密集孔板的示意图
[0014]图中各附图标记为：柱塞杆1、柱塞套2、O型密封圈3、丝帽4、顶部法兰蒙版5、法兰6、注水口7、测压口8、装置主柱体9、装置封底10、台状结构11、上部结构12、裂隙模型13、密集孔板14。
具体实施方式
[0015]在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
[0016]实施例一：
[0017]本实施例提出的砂样抗突涌能力测试装置由密封柱塞、顶部法兰6蒙版5、装置主柱体9、装置封底10和裂隙模型13五个部分组成。所述密封柱塞具有预定的密封性，可实现在密封状况下对测试装置内部砂样施加不同的轴向压力；所述顶部法兰6蒙版5与所述密封柱塞相连，可进行相应的衔接固定作业；所述装置主柱体9中空具有预定的收容性，且两端开放，可进行相应的收容与衔接作业；所述装置封底10与所述装置主柱体9相连，且作业方向内部处设有相应的台状结构11；所述裂隙模型13作业方向上部结构12与所述装置封底10内部所设台状结构11相吻合，可镶嵌于所述装置封底10内部。本申请提供一种砂样抗突涌能力测试装置解决砂样不同轴压、不同裂隙性态时的抗突涌能力测试问题，该装置整体由厚壁无缝钢管加工，内部盛放需要测试的砂试样；钢管靠端部位置设置一个注水口7，用于向装置内注水，注水口7对称位置设置一个测压口8，通过连接水压力传感器测试注水压力；两端部为法兰6结构，一端连接有顶部法兰6蒙版5，并设置有密封柱塞，可实现在密封情况下对内部砂试样施加不同的轴向压力；另一端设置有镶嵌裂隙模型13的装置封底10，以安
装3D打印的裂隙模型13；裂隙模型13为透明状，采用3D打印机制作，模型裂隙通过三维建模实现，可建模不同开度及性态的裂隙。砂样抗突涌能力测试时，可通过对密封柱塞施加不同的压力以实现对砂岩施加不同的轴向应力效果，然后对装置主柱体9进行注水，记录注水压力，当水压呈现突降时，则最大注水压力与砂试样高度的比值为测试轴压及裂隙性态条件下的抗突涌系数。所述密封柱塞包括柱塞杆1、柱塞套2及OO型密封圈3三个部分；且所述顶部法兰6蒙版5作业方向中部位置处焊接有丝帽4，所述密封柱塞与所述顶部法兰6蒙版5通过丝帽4连接。所述装置主柱体9作业方向两端处焊接有相应的法兰6，且所述装置主柱体9作业方向顶部位置处的法兰6与所述顶部法兰6蒙版5通过多颗预紧螺栓连接。所述装置主柱体9作业方向上段位置处对称式设置有注水口7与测压口8，且所述注水口7与所述测压口8均通过相应的焊接丝帽4与所述装置主柱体9相互连通。所述装置封底10主题为法兰6盘，且作业方向内部处设有相应的台状结构11，可与裂隙模型13作业方向上部结构12相吻合。所述装置主柱体9中空收容腔室内活动设置有密集孔板14，所述密集孔板14作业面表面均匀分布有多个小孔，且所述密集孔板14整体作业直径小于所述装置主柱体9作业内径的整体尺寸。
[0018]实施例二：
[0019]在实施例一的基础之上，本申请所述一种砂样抗突本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种砂样抗突涌能力测试装置，其特征在于包括：密封柱塞，具有预定的密封性，实现在密封状况下对测试装置内部砂样施加不同的轴向压力；顶部法兰蒙版，与所述密封柱塞相连，进行相应的衔接固定作业；装置主柱体，中空具有预定的收容性，且两端开放，进行相应的收容与衔接作业；装置封底，与所述装置主柱体相连，且作业方向内部处设有相应的台状结构；裂隙模型，作业方向上部结构与所述装置封底内部所设台状结构相吻合，镶嵌于所述装置封底内部。2.根据权利要求1所述的一种砂样抗突涌能力测试装置，其特征在于：所述密封柱塞包括柱塞杆、柱塞套及O型密封圈三个部分；且所述顶部法兰蒙版作业方向中部位置处焊接有丝帽，所述密封柱塞与所述顶部法兰蒙版通过丝帽连接。3.根据权利要求2所述的一种砂样抗突涌能力测试装置，其特征在于：所述装置主柱...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱腾，王骥，刘霄飞，靳文举，陈优阔，郑健，钱自卫，吴现帅，
申请(专利权)人：兖煤菏泽能化有限公司，
类型：新型
国别省市：
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