[发明专利]立井井壁稳定性受含水层动变影响的模拟装置及方法

摘要

一种立井井壁稳定性受含水层动变影响的模拟装置及方法，装置主要由模拟箱、设在模拟箱内的相似材料层、传感器、应变数据采集系统、压力数据采集系统、抽水泵、支架、蓄水箱构成；在模型几何中心内从上到下贯穿有相似比的模拟井筒，井筒的内壁上粘贴有环形应变片，应变片通过导线与应变数据采集系统连接，在承压含水层底部埋置压力传感器，通过导线与压力数据采集系统连接，能够进行模拟深部含水层失水条件下的变化对井壁结构稳定性的影响相似试验，在室内试验中演示实际工程问题，并定性获得参数，建立起含水层水压力短时动态变化与井壁变形的关系，进一步深化对立井井壁破坏机理的认识，以及对水土结构耦合关系的认知。

主权项

一种立井井壁稳定性受含水层动变影响的模拟装置，包括应变数据采集系统（16）、压力数据采集系统（17）、抽水泵（18）、支架（19）、蓄水箱（9），其特征在于：在所述的支架（19）上设有可透视的模拟箱，模拟箱内由下而上依次设置埋置层（7）、岩层（6）、承压含水层（5）、土层二（4）、土层一（3），所述的土层二（4）与承压含水层（5）之间设有隔水板（11），所述的承压含水层（5）内设有环形补水管（12），环形补水管（12）经连通管沿模拟箱壁伸出，与设在模拟箱上方的给水溢流箱（1）相连，含水层补给从一侧、双侧或四周供水，通过内设的环形补水管(12)，控制补给区域；给水溢流箱（1）经连通管与抽水泵（18）的出水口相连，抽水泵（18）的入水口经连通管伸入蓄水箱（9）内；所述模拟箱的中部设有由上而下深入岩层（6）内的模拟井筒（10），在位于承压含水层（5）的底部设有压力传感器（8），并在承压含水层（5）内的模拟井筒（10）的内壁上设置应变片（13），所述应变片（13）经导线（15）与应变数据采集系（16）相连，所述的压力传感器（8）经导线（15）与压力数据采集系统（17）相连，模拟箱的下部设有出水口，出水口处设有排水阀门（14），出水口经出水管连接至蓄水箱（9）内。