[发明专利]一种水砂突涌试验系统中水砂分离和计量装置

说明书

本发明公开了一种水砂突涌试验系统中水砂分离和计量装置，包括操作台和第二输气管，所述操作台的上端固定有四个固定杆，四个固定杆的上端共同固定有横梁，所述横梁的上端固定有油缸，所述油缸的活塞杆贯穿横梁的侧壁并延伸至横梁的下端，所述操作台的上端固定有四个承载杆，所述承载杆的上端设有夹持装置，且四个夹持装置均抵触在试验舱的一侧，所述试验舱的上端贯穿设有水仓，且油缸的活塞杆末端固定在水仓的上端，所述水仓的上端设有出气孔。本发明解决了在试验时压力不足的问题，同时也解决了无法对砂土进行压实的问题，实现了可以对水砂突涌量进行分别计量的功能，提高了试验数据的准确性，操作简单，方便使用。

技术领域

本发明涉及水砂技术领域，尤其涉及一种水砂突涌试验系统中水砂分离和计量装置。

背景技术

目前，煤的使用量正在逐年递增，对煤矿的开采量也越来越大，厚度大、埋深浅、基岩薄、上覆厚松散砂层是西部地区煤炭典型的赋存特征。此类煤层开采诱发的覆岩运动程度强烈、波及范围较广，上覆岩层难以形成较稳定的支撑结构，覆岩裂隙发育充分，采动裂缝甚至可直达地表，若上覆厚松散砂层富水性较好，含砂量较高的水砂混合物沿着采动覆岩裂隙溃入井下工作面，导致造成财产损失甚至人员伤亡的事故时有发生，给矿井的安全生产带来很大威胁。要保证煤炭资源的稳步开发，摆脱突水溃砂灾害的严重困扰，在水体下(包括地表水体和含水层)采煤时，进行含水层下采动覆岩裂隙中水砂突涌研究，获得采煤工作面涌水溃砂机制，是亟待解决的关键问题

在对煤矿进行采掘时，容易诱发覆岩运动，由于地下采掘工程隐蔽性的特点，使得采煤引起的覆岩裂隙中水砂运移和突涌的机制难以借助现场观测进行研究，室内试验成为解决这一问题的有效手段，但是，在现有的水砂突涌试验时，水和砂的突涌量不能进行分别计量，而且在试验前并没有对试验舱内的砂土进行一定的压实或仅对其进行了粗略性捣实，并且水头压力不足，由于受到试验空间的限制，只能依靠调节水仓的高度或水仓内水面的高度来获取不同的水头压力，试验时很不方便，为此，我们提出了一种水砂突涌试验系统中水砂分离和计量装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种水砂突涌试验系统中水砂分离和计量装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种水砂突涌试验系统中水砂分离和计量装置，包括操作台和第二输气管，所述操作台的上端固定有四个固定杆，四个固定杆的上端共同固定有横梁，所述横梁的上端固定有油缸，所述油缸的活塞杆贯穿横梁的侧壁并延伸至横梁的下端，所述操作台的上端固定有四个承载杆，所述承载杆的上端设有夹持装置，四个夹持装置的上端共同夹持有试验舱，且四个夹持装置均抵触在试验舱的一侧，所述试验舱的上端贯穿设有水仓，且油缸的活塞杆末端固定在水仓的上端，所述水仓的上端设有出气孔，所述水仓的下端设有多个渗水孔，所述水仓的一周侧壁上固定有密封圈，且密封圈的一侧抵触在试验舱内的一周侧壁上，所述水仓内的相对侧壁上均固定有承力架，所述试验舱的下端设有第二开口，所述第二开口处可拆卸连接有水砂通道，所述水砂通道的下端连接有输送管，所述输送管上设有蝶阀，所述输送管的一端可拆卸连接有连接管，所述操作台的一侧设有承载台，所述承载台的上端固定有四个支撑杆，四个支撑杆的上端共同固定有保护箱，所述保护箱的下端设有转动装置，所述承载台的一侧设有烘干装置，且烘干装置和转动装置相对应，所述第二输气管和连接管上均贯穿设有固定箱，所述固定箱内设有封闭装置，所述操作台的两侧均固定有固定板，所述固定板上设有两个减震装置，四个减震装置的一端分别转动连接在操作台的两侧，所述操作台的一侧设有支撑架，所述支撑架的上端固定有高压气泵，所述高压气泵的一端连接有第一输气管，所述第一输气管的一端连接在水仓的上端，所述试验舱内的底部设有水压传感器，所述保护箱的两侧均设有第一开口，且两个第一开口分别和两个封闭装置相对应，所述转动装置包括固定在保护箱下端的放置箱，所述放置箱内的一端侧壁上固定有驱动电机，所述驱动电机的输出轴贯穿保护箱的侧壁并延伸至保护箱内，所述驱动电机的输出轴末端固定有水砂分离罐，所述连接管的一端贯穿保护箱的侧壁并连接在水砂分离罐的上端，所述水砂分离罐内的底部设有称重装置。