一种采动覆岩固液两相运移可视化模拟装置及其方法

摘要

本发明公开了一种采动覆岩固液两相运移可视化模拟装置及其方法,尤其适用于模拟再现矿山保水开采过程中上覆隔水层采动裂隙张开、弥合及水流场演变的动态变化过程。本发明所采用的实验系统有五大系统组成：模型架、注水装置(2)、开采控制自动化系统、水位连续监测系统和可视化系统；发明采用的实验方法包括：1)铺设实验模型；2)模拟地下潜水3)向模型中注水；4)模拟开挖过程；5)通过水位连续监测系统时时记录分析模型中水位变化；6)通过可视化系统观察实验现象，本发明结构紧凑，具有很强的实验可操作性，在矿山保水开采中，为模拟地下层状矿产资源开采覆岩裂隙及地下水流场演变的可视化提供了一种新的方法。

主权项

一种采动覆岩固液两相运移可视化模拟装置，其特征在于，包括模型架、注水装置(2)、开采控制自动化系统、水位连续监测系统和可视化系统；模型架位于整个系统的一侧，开采控制自动化系统位于整个系统的另一侧，可视化系统位于模型架和开采控制自动化系统之间，距离模型架N毫米；所述模型架包括实验架(1‑1)、透明的有机玻璃挡板(1‑5)和液压千斤顶支撑块(6)；所述注水装置(2)包括水箱(2‑2)、塑料注水管(2‑3)和注水孔(2‑4)；所述开采控制自动化系统包括操作控制台(5‑1)、计算机、液压输油孔集成板、液压泵、液压出回油控制器；所述水位连续监测系统包括操作控制台(5‑1)、计算机、水位连续检测器和水位连续监测记录仪；所述可视化系统包括紫外灯、防护镜和荧光示踪剂；所述实验架(1‑1)包括左右两个支架，支架两侧壁固定有机玻璃挡板(1‑5)；支架底部为一组液压千斤顶支撑块(6)；实验架(1‑1)、两块有机玻璃挡板(1‑5)及一组液压千斤顶支撑块(6)形成一个顶部开放的实验腔体；该实验腔体由底部向上依次填塞有物理模型岩层(1‑6)和物理模型表土层；注水孔(2‑4)为注水管(2‑3)端部的出水孔；所述注水管(2‑3)两端伸入所述实验腔体中的物理模型表土层；所述水箱(2‑2)与注水管(2‑3)连接；一组玻璃管插在实验腔体中，水位连续监测器(1‑4)探入玻璃管内；开采控制自动化系统连接液压千斤顶支撑块(6)。