[发明专利]一种宽大裂隙涌水封堵模拟设备及其模拟方法

权利要求书

1.一种宽大裂隙涌水封堵模拟设备，其特征在于，包括裂隙涌水模拟系统、钻孔模拟系统、孔口封闭注浆系统以及循环供水系统；所述裂隙涌水模拟系统包括内设有流动腔室的透明模拟箱，所述流动腔室包括沿水流方向依次设置的进水段、稳流段和出水段，所述稳流段上设有涌水管；所述循环供水系统包括供水箱和回水箱，所述供水箱与所述进水段连通，所述回水箱包括上下分布的浆料拦截腔和清水回水腔，所述浆料拦截腔与所述出水段连通，所述浆料拦截腔内设有浆料过滤层，所述清水回水腔通过回水管路与所述供水箱连通；所述钻孔模拟系统包括用于模拟钻孔的透明模拟管，所述透明模拟管的顶部与预设涌水高度齐平，所述透明模拟管与所述涌水管可拆卸连接；所述孔口封闭注浆系统包括架设在所述透明模拟管上的封堵注浆管，所述封堵注浆管的注浆端伸入所述透明模拟管中，所述封堵注浆管的注浆端与所述透明模拟管之间设有封孔囊袋，所述封孔囊袋与囊袋注浆管连接。

2.根据权利要求1所述的一种宽大裂隙涌水封堵模拟设备，其特征在于，包括竖向设置的第一标尺和水平设置的第二标尺，所述第一标尺包括位于所述透明模拟管上的第一标段和位于所述涌水管上的第二标段，所述第二标段延伸至所述稳流段的底壁上，所述第二标尺从所述第二标段向所述出水段延伸。

3.根据权利要求2所述的一种宽大裂隙涌水封堵模拟设备，其特征在于，所述回水箱顶部设有与所述浆料拦截腔连通的回水口，所述出水段的端部设有排水管，所述排水管上设有排水流量计和出水调节阀，所述排水管的出液端连接有位于所述回水口上方的排水软管，所述进水段上设有与所述供水管连接的进水管，所述进水管上设有供水流量计和供水调节阀。

4.根据权利要求3所述的一种宽大裂隙涌水封堵模拟设备，其特征在于，所述回水箱内设有与所述回水管路连接的回水泵，所述浆料过滤层包括由上到下依次设有过滤网和过滤模袋。

5.根据权利要求1所述的一种宽大裂隙涌水封堵模拟设备，其特征在于，所述透明模拟管由若干标准长度段组成，相邻两个所述标准长度段通过法兰盘螺栓连接，所述涌水管上设有涌水回收盘，所述涌水回收盘的底部设有涌水回收管，所述涌水回收管的出液端位于所述回水口上方，所述标准长度段与所述涌水回收盘螺栓连接。

6.根据权利要求1所述的一种宽大裂隙涌水封堵模拟设备，其特征在于，所述透明模拟箱包括顶部设有开口的模拟水槽，所述模拟水槽的开口上封盖有水槽盖板，所述水槽盖板和所述模拟水槽通过若干对拉螺栓连接，所述对拉螺栓沿所述模拟水槽的长度方向布置，所述对拉螺栓包括螺杆、分设在所述螺杆连端的加固顶板和加固底板，所述加固顶板通过螺母压紧在所述水槽盖板的顶壁上，所述加固底板通过螺母压紧在所述模拟水槽的底壁上。

7.根据权利要求6所述的一种宽大裂隙涌水封堵模拟设备，其特征在于，还包括扰动监测系统，所述扰动检测系统包括依次电连接的无线应变传感器、数据采集仪以及数据管理分析设备，所述无线应变传感器分布在所述对拉螺栓的螺杆上和所述加固顶板底面上。

8.根据权利要求7所述的一种宽大裂隙涌水封堵模拟设备，其特征在于，所述封堵注浆管通过注浆软管与第一注浆泵连接，所述囊袋注浆管与第二注浆泵连接，所述封堵注浆管上设有注浆流量计和压力传感器，所述注浆流量计和所述压力传感器与所述数据采集仪电连接。