[发明专利]地下工程模型试验中突水涌泥量监测系统及试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种试验用监测系统及其试验方法，尤其涉及地下工程模型试验中突水涌泥量监测系统及试验方法。

背景技术

国地下水资源丰富，在开采利用地下水资源、修建地下隧道工程或开挖巷道时，施工中极易诱导大规模、突发性的突水涌泥灾害。在实际工程中，突水涌泥对工程建设往往是不可忽略的。

地下工程模型试验是对地下工程进行仿真模拟，指导地下工程设计和施工的一种有效的方法和手段。地下工程模型试验是按照相似比和相似理论将实际工程按照一定的比例缩小成一个模型，并对模型体进行相应的操作以模拟实际工程。我国学者开展了大量的地下水渗流和突水涌泥研究工作，但也存在明显的弱点，在做突水相似模型试验的基本模型时，一般使用均一材料，简化的铺设岩土层，且无法及时准确地记录突水涌泥量。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种地下工程模型试验中突水涌泥量监测系统及试验方法，它可以实现泥、水的分离，实时监测泥、水的量。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：地下工程模型试验中突水涌泥量监测系统，包括泥水收集装置和监测装置，所述泥水收集装置上表面设有滤网，滤网采用400目滤网，泥不能通过滤网。滤网通过夹具固定在泥水收集装置上。泥水收集装置底部设有导水管，导水管另一端与水量收集装置相连，所述水量收集装置底部设有水量采集仪，水量采集仪与监测装置连接。

泥水收集装置用于将泥和水分离，泥会留在滤网上，定时称取泥的量，导水管将泥水收集装置分离出的水导入水量收集装置中，通过水量采集仪、监测装置实时监测水量。

所述泥水收集装置与试验断面尺寸相吻合。

利用地下工程模型试验中突水涌泥量监测系统的试验方法步骤为：

步骤一：在泥水收集装置上通过夹具固定滤网，渗水能够通过滤网，泥不能通过滤网；

步骤二：把泥水收集装置上的导水管与水量收集装置相连；

步骤三：将泥水收集装置装入模型内部，并将水量采集装置上的水量采集仪与模型外部的监测装置相连；

步骤四：监测装置实时记录模型试验中的涌水量，隔一段时间，将留在滤网上的泥铲出 称重，记录涌泥量。

本发明的有益效果是：

1、设备简单，造价低廉，操作方便。

2、测量准确，可长期监测，能够有效改善模型试验的试验手段，提高试验结果的可靠性。

3、在试验过程中，该装置能及时准确的测量突水涌泥量，提高了试验效率。

附图说明

图1为监测系统图；

图2为泥水收集装置；

图3为泥水收集装置位置示意图；

图4为本发明的试验方法步骤示意图。

其中，1.水量收集装置，2.监测装置，3.水量采集仪，4.导水管，5.泥水收集装置，6.滤网，7.夹具，8.隧道模型。 

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1-3所示，地下工程模型试验中突水涌泥量监测系统，包括泥水收集装置5和监测装置2，所述泥水收集装置5上表面设有滤网6，底部设有导水管4，导水管4另一端与水量收集装置1相连，所述水量收集装置1底部设有水量采集仪3，所述水量采集仪3与监测装置2连接。

滤网6采用400目的滤网，可以允许水通过，泥不能通过。

滤网6通过夹具固定在泥水收集装置5上。

泥水收集装置5与试验断面尺寸相吻合，可以利于泥水的收集。

如图4所示，利用地下工程模型试验中突水涌泥量实时监测系统的试验方法步骤为：

步骤一：在泥水收集装置5上固定滤网6，渗水能够通过滤网6，泥不能通过滤网6。

步骤二：把泥水收集装置5上的导水管4与水量采集装置1相连。

步骤三：将泥水收集装置5装入模型内部，并将水量收集装置5上的传感器3与模型外部的监测装置2相连。

步骤四：监测装置2实时记录模型试验中的涌水量，隔一段时间，将留在滤网6上的泥铲出称重，记录涌泥量。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付 出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。