【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，尤其涉及一种模拟近场岩层采动破坏产生的携泥砂冲蚀装置及方法。
技术介绍
1、近场基本顶范围内泥质岩和弱胶结砂岩中的亲水矿物，是导致化学损伤的重要因素。这些亲水矿物在接触到水流时，会吸收水分，从而引发岩层的膨胀和裂缝的扩展。此外，水流冲蚀也会在岩层中产生渗流压力，这种压力会进一步加剧岩层的物理损伤。在软弱岩层与水流之间，物理(冲刷)作用和化学作用共同作用，使得采动裂隙的发展速度加快。水流冲刷岩层，剥落颗粒，导致岩层的物理损伤。同时，化学作用也会使得岩层中的矿物发生变化，从而影响岩层的稳定性。当泥砂松散并裂隙通道形成后，伴随着携泥砂突水的水流下泄，下位岩层将承受采动水体压力。这种压力会导致采动岩体结构的进一步失稳，工作面顶板下沉、煤壁切顶，从而使得空间减小。在这个过程中，泥砂石会掩埋工作面，加剧了岩层的破坏。
2、然而，这一采动破坏和与之引起的携泥砂突水的共同作用的蚀变过程难以表现，即采动破坏的裂隙生成过程、水压对裂隙的影响和水体对岩层的浸泡和侵蚀从而引起的冲蚀机制探查不明。因此亟待设计一款装置用以实现岩石采动破...
【技术保护点】
1.一种模拟近场岩层采动破坏产生的携泥砂冲蚀装置，其特征在于，包括实验箱体(1)，所述实验箱体(1)内设置有放置岩石试样(001)的实验空腔(2)，所述实验箱体(1)内设置有载荷施加系统和水流冲蚀系统，所述载荷施加系统和水流冲蚀系统靠近所述实验空腔(2)设置，所述实验空腔(2)处设置有模拟岩层开采的开采模拟机构(3)，所述实验箱体(1)上开设有出水腔(4)，所述出水腔(4)位于所述实验空腔(2)下方，且所述出水腔(4)和所述实验空腔(2)连通，所述实验空腔(2)内设置有对冲蚀泥沙回收的回收机构(6)。
2.根据权利要求1所述的一种模拟近场岩层采动破坏产生的...
【技术特征摘要】
1.一种模拟近场岩层采动破坏产生的携泥砂冲蚀装置，其特征在于，包括实验箱体(1)，所述实验箱体(1)内设置有放置岩石试样(001)的实验空腔(2)，所述实验箱体(1)内设置有载荷施加系统和水流冲蚀系统，所述载荷施加系统和水流冲蚀系统靠近所述实验空腔(2)设置，所述实验空腔(2)处设置有模拟岩层开采的开采模拟机构(3)，所述实验箱体(1)上开设有出水腔(4)，所述出水腔(4)位于所述实验空腔(2)下方，且所述出水腔(4)和所述实验空腔(2)连通，所述实验空腔(2)内设置有对冲蚀泥沙回收的回收机构(6)。
2.根据权利要求1所述的一种模拟近场岩层采动破坏产生的携泥砂冲蚀装置，其特征在于，所述开采模拟机构(3)包括滑动板(31)和电动滑轨(32)，所述实验箱体(1)内开设有滑道(12)，所述滑道(12)和所述实验空腔(2)连通，所述电动滑轨(32)设置在所述滑道(12)内，所述滑动板(31)设置在所述电动滑轨(32)的滑动端，所述实验箱体(1)上远离所述滑道(12)的一侧开设有出料通道(13)。
3.根据权利要求1所述的一种模拟近场岩层采动破坏产生的携泥砂冲蚀装置，其特征在于，所述荷载加载系统包括下压机构(7)和多组侧压机构(8)，所述下压机构(7)设置在所述实验空腔(2)的上方，多组所述侧压机构(8)沿水平方向环绕所述实验空腔(2)设置。
4.根据权利要求3所述的一种模拟近场岩层采动破坏产生的携泥砂冲蚀装置，其特征在于，所述下压机构(7)包括竖向加载台(71)和调节螺杆(72)，所述实验箱体(1)上方沿竖直方向贯穿开设有调节螺纹孔(9)，所述调节螺杆(72)和所述调节螺纹孔(9)螺纹连接，所述调节螺杆(72)和所述竖向加载台(71)固定连接，所述侧压机构(8)包括依次连接的液压杆(81)、承接柱(82)和侧向载荷板(83)，所述液压杆(81)的轴线呈水平设置，所述液压杆(81)设置在所述实验箱体(1)上。
5.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：乔伟，冯培超，刘梦楠，黄荣杰，汪祯，孔英权，陶志和，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：
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