[发明专利]承压水流场水压变化时浆液运移过程的模拟系统及方法

权利要求书

1.一种承压水流场水压变化时浆液运移过程的模拟系统，包括模型底座(1)，其特征在于，所述的模型底座(1)上设置有实验模型箱(2)，所述的实验模型箱(2)的中部设置有采场渗透底板(3)，所述的采场渗透底板(3)将所述的实验模型箱(2)分为上部模型箱(201)和下部模型箱(202)；所述的上部模型箱(201)的两侧壁上对称设置有模拟顶板安装孔(4)，所述的模拟顶板安装孔(4)中设置有模型顶板(5)；所述的实验模型箱(2)外部布设有三架数码相机(6)；

所述的下部模型箱(202)内部为集水池(7)，所述的集水池(7)中设置有汇水槽(8)，所述的汇水槽(8)的底部设置有多个第一流量传感器(9)，所述的第一流量传感器(9)均与第一数据采集仪(10)相连；

所述的上部模型箱(201)内由下至上依次设置有采场模拟装置(11)和采场上覆地层(12)，所述的采场上覆地层(12)中设置有含水层充水系统(13)，所述的采场上覆地层(12)中还均匀布设有多个采动覆岩变形监测点(14)；

所述的采场模拟装置(11)包括采场边界板(1101)和固定装置(1104)，所述的采场边界板(1101)上位于实验模型箱(2)外部的一侧固定在固定装置(1104)上；所述的采场边界板(1101)的位于实验模型箱(2)内部的一侧面上开设有采场调节板安装卡槽(1102)，所述的采场调节板安装卡槽(1102)中设置有采场调节板(1103)，所述的采场调节板(1103)上设置有刻度尺(1106)；

所述的含水层充水系统(13)包括水箱(1301)，所述的水箱(1301)上连接有电磁隔膜计量泵(1302)的充水管，所述的电磁隔膜计量泵(1302)的输水管与集水槽(1303)一侧相连；所述的含水层充水系统(13)还包括一端沿周向均匀布设在采场上覆地层(12)中的含水层充水管(1304)，所述的含水层充水管(1304)的另一端与集水槽(1303)的另一侧相连；所述的磁隔膜计量泵(1302)的输水管上设置有输水管阀门(1305)，所述的含水层充水管(1304)上均设置充水管阀门(1306)，每一个所述的含水层充水管(1304)上均设置有第二流量传感器(1307)，所述的第二流量传感器(1307)均连接在第二数据采集仪(15)上；所述的第一数据采集仪(10)和第二数据采集仪(15)均与计算机(16)连接；

所述的上部模型箱(201)中还设置有加压气囊(17)，所述的加压气囊(17)位于所述的采场上覆地层(12)的顶部，所述的加压气囊(17)的顶部连接有微型充气泵(18)的充气导管(19)一端；所述的充气导管(19)上设置有充气阀门(20)；所述的加压气囊(17)与所述的采场上覆地层(12)之间还均匀设置有多个压力传感器(21)，所述的压力传感器(21)与所述的第二数据采集仪(15)相连；

所述的采场上覆地层(12)中还安装有注浆管(22)的一端，所述的注浆管(22)的另一端连接有微型注浆泵(23)，所述的微型注浆泵(23)的进浆管上连接有浆液罐(24)；所述的注浆管(22)上设置有注浆管阀门(25)，所述的注浆管(22)上还设置有第三流量传感器(26)，所述的第三流量传感器(26)与所述的第一数据采集仪(10)相连；所述的微型注浆泵(23)的进浆管上设置有进浆管阀门(28)。

2.如权利要求1所述的承压水流场水压变化时浆液运移过程的模拟系统，其特征在于，所述的第一流量传感器(9)与第一数据采集仪(10)之间、第二流量传感器(1307)与第二数据采集仪(15)之间、第三流量传感器(26)与第一数据采集仪(10)之间，第一数据采集仪(10)和第二数据采集仪(15)与计算机(16)之间均通过数据传输导线相连。

3.如权利要求1所述的承压水流场水压变化时浆液运移过程的模拟系统，其特征在于，所述的实验模型箱(2)的侧壁均采用透明亚克力板。

4.如权利要求1所述的承压水流场水压变化时浆液运移过程的模拟系统，其特征在于，所述的模型顶板(5)上预设有加压气囊充气导管孔(501)，所述的微型充气泵(18)的充气导管(19)一端穿过所述的加压气囊充气导管孔(501)与加压气囊(17)的顶部相连。