[实用新型]一种室内离层充水沟通断层的渗透实验系统

说明书

本实用新型公开了一种室内离层充水沟通断层的渗透实验系统，属于煤矿安全技术领域。该系统包括试验台，试验台上设有相似模拟实验模型，相似模拟实验模型由相似模拟实验材料制成，相似模拟实验模型连接有离层水加载系统；离层水加载系统包括多个支路进水管道，支路进水管道预埋在相似模拟实验材料中，且多个支路进水管道均通过三通和总进水管道连接，总进水管道通过供水管路和供水装置连接，总进水管道上设有第一压力表和稳压调节器，供水管路上设有第二压力表。本实用新型的试验系统模拟水压因素对离层水渗流产生的影响，有利于观测断层对离层水渗流产生的影响，分析水压以及水流量的变化对渗流过程产生以及工作面的影响。

技术领域

本实用新型涉及煤矿安全技术领域，具体涉及一种室内离层充水沟通断层的渗透实验系统。

背景技术

煤炭生产的安全问题长期以来备受社会各界的关注，在煤炭生产过程中常出现的五大灾害中，瓦斯事故和水害事故对社会影响最大。在煤矿重特大事故中，水害事故在伤亡人数上，仅次于瓦斯事故居第二位。其中，离层水害作为一种新的水害类型，具有瞬时水量大、突水前兆不明显、危害大等特点，给许多生产矿井造成了重大的经济损失和人员伤亡。

近年来，许多学者专家对这种水害展开了积极的研究。到现在为止，此类问题研究主要集中于离层水的水文地质方面和一些机理分析：研究离层水的直接充水水源和产生离层水的地质结构，离层水的一些防治工作等。在室内试验方面主要集中研究离层空间的发育位置以及离层空间变化情况，对于模拟离层水的形成机理、离层充水渗流突出过程和离层水发生涌水对工作面产生的破坏等的研究涉及很少，因此我们提出一种室内离层充水沟通断层的渗透实验系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术中的问题，提供一种室内离层充水沟通断层的渗透实验系统。

本实用新型提供了一种室内离层充水沟通断层的渗透实验系统，包括试验台，所述试验台上设有相似模拟实验模型，所述相似模拟实验模型由相似模拟实验材料制成，所述相似模拟实验模型的顶部设有加载板，所述相似模拟实验模型连接有离层水加载系统；

所述离层水加载系统包括多个支路进水管道，所述支路进水管道预埋在相似模拟实验材料中，且多个支路进水管道均通过三通和总进水管道连接，所述总进水管道通过供水管路和供水装置连接，所述总进水管道上设有第一压力表和稳压调节器，供水管路上设有第二压力表。

较佳地，相似模拟实验模型自下而上依次包括底板层、煤层、直接顶层、基本顶层、泥岩层、粗砂岩层、砂质泥岩层、粗砾岩层、中砂岩层和松散层，相似模拟实验模型内还设有贯穿多个岩层的断层。

较佳地，供水管路与总进水管道或总进水管道与支路进水管道均通过连接管连接。

较佳地，供水管路上还设有水泵和单向控制阀，所述水泵设在靠近供水装置的一端，单向控制阀设在水泵和第二压力表之间。

较佳地，相似模拟实验模型的两侧设有由透明材质制成的防水挡板。

较佳地，粗砂岩层两侧表面设有厚度2-5cm的石蜡。

较佳地，断层自下而上贯穿底板层、煤层、直接顶层和基本顶层。

较佳地，支路进水管道包括水平段和垂直段，所述水平段埋设在松散层内，所述垂直段延伸至粗砂岩层顶部，水平段与总进水管道连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过水泵控制进水管路初段的压力，可以根据需要改变水压，模拟水压因素对离层水渗流产生的影响；通过第一压力表和第二压力表计算出水管的沿程阻力，有利于得出准确的水压；通过单向控制阀能够控制水流量，可以观测不同的水流量在渗流通道中的水流变化情况。通过本实用新型的室内模拟实验，有利于观测断层对离层水渗流产生的影响，分析水压以及水流量的变化对渗流过程产生以及工作面的影响，为离层水的预测预防以及灾后治理提供实验帮助。

附图说明