[实用新型]承压水下开采流固耦合相似试验装置

权利要求书

1.承压水下开采流固耦合相似试验装置，其特征在于：主要包括安装在该装置外骨架的实验架构件，用于支撑安装其他构件；安装在该装置内部的相似模拟存放腔构件，用于铺设相似模拟材料及监测传感器；安装在实验架横竖梁上的加载装置构件，用于施加不同情况应力；安装在承压台内的储水加压构件，用于提供模拟不同压力的承压水；安装在承压水层内的相似承压水岩层构件，可模拟再现深部承压水层状态；安装在实验架两侧的玻璃挡板构件，通过卡槽安装在两端的竖梁上，可实现实验过程的可视化；监测系统构件通过分布式光纤在铺设相似材料时将渗流应力传感器安装在预定地点，监测不同数据变化；裂纹图像获取构件通过摄像机记录标点的移动过程生成不同数据曲线；按照不同比例铺设不同的配比的相似模拟材料，在铺设中安装预定位置的应力渗流传感器，施加相应的应力加载及含水层水压，待其稳定后布标点开挖，通过裂纹图像获取构件记录数据变化。

2.根据权利要求1所述的承压水下开采流固耦合相似试验装置，其特征在于：所述实验架构件为钢材质，由实验架横梁，实验架竖梁及承压台构成，通过焊接相互连接，用于支撑实验的各种构件；实验架横梁和竖梁中开孔通过焊接安装加载装置构件，为实验需要提供不同应力加载；承压台中安装储水加压装置，为实验需要提供不同承压水加载。

3.根据权利要求1所述的承压水下开采流固耦合相似试验装置，其特征在于：所述相似模拟存放腔构件，由支撑横梁，支撑竖梁构成，通过焊接连接横竖两梁，用于固定相似模拟材料；支撑横梁和支撑竖梁中开孔用于固定支撑加载装置构件；支撑横竖梁中有输水管道，用于运输储水加压装置提供的高压水；在向相似模拟存放腔内侧，横竖梁上安装多个输水阀，用于提供在不同高度的含水层水源。

4.根据权利要求1所述的承压水下开采流固耦合相似试验装置，其特征在于：所述加载装置构件，采用油压加载，主要包括油压泵，油压千斤顶，稳压器；所述油压泵为独立装置，同相似模拟装置配套使用；所述油压千斤顶，通过焊接安装固定在实验架横竖梁上和油压泵连接，通过支撑横竖梁支撑稳定，为相似模拟材料提供应力加载；所述稳压器，通过焊接安装在实验架横竖梁外侧，可提供不同稳定动静加载。

5.根据权利要求1所述的承压水下开采流固耦合相似试验装置，其特征在于：所述储水加压构件，安装在承压台内部，在承压台右端有输水口，通过支撑横竖梁内的输水管道及疏水阀提供不同程度的高压水。

6.根据权利要求1所述的承压水下开采流固耦合相似试验装置，其特征在于：所述玻璃挡板构件，用于观测实验过程，在支撑横梁前后端有多个工字钢槽，当相似模拟材料铺设完后采用轻型工字钢安装在支撑横梁上，待整体稳定后将轻型工字钢换成玻璃挡板。

7.根据权利要求1所述的承压水下开采流固耦合相似试验装置，其特征在于：所述应力渗流传感器，通过分布式光纤布置在预定岩层中，记录应力渗流数据变化。

8.根据权利要求1所述的承压水下开采流固耦合相似试验装置，其特征在于：所述相似承压水岩层构件，外框架采用铝制金属，用于支撑上覆岩层；内部采用柔性材质储水构件，所述储水构件分为储水袋和渗水器，储水袋同相似承压水岩层构件外框架连接，可以无缝隙的接触上覆岩层传递压力，右侧安装有进水口，用于输送不同程度承压水；所述渗水器安装在储水袋底部，通过一层出水孔模拟岩层渗流，在储水袋和渗水器中间安装有控制阀，用于岩层稳定后控制出水孔开始模拟渗流进程。