CN105467152A - 用于地下承压水示踪实验的示踪剂投放装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于地下承压水示踪实验的示踪剂投放装置，包括充气单元、示踪剂投放单元和密封单元，充气单元的进口端连接有气源供应装置，示踪剂投放单元包括储剂瓶，在储剂瓶的底部设置有进气口和出液口，进气口通过管道一与充气单元的出口端连接，出液口处连接有管道二，隔水层中设置有钻孔，钻孔穿透隔水层并且其底部位于隔水层下方的承压水岩层中，管道二的尾端位于所述钻孔的底部，尾端表面开设有若干个呈蜂窝状的管孔，密封圈设置在伸入隔水层内的管道二外壁。本发明装置通过储剂瓶上的透明刻度尺可以准确显示投放示踪剂量，从而可以较为准确的测出过水带的水量，与普通的投放装置相比，提高了监测的精准度。

Description

用于地下承压水示踪实验的示踪剂投放装置
技术领域
本发明涉及地下承压水示踪实验技术领域，具体涉及一种用于地下承压水示踪实验的示踪剂投放装置。
背景技术
国内目前大多数煤矿在监测承压水含水层的主要过水带准确水量和流速时，主要采用地下水示踪联通实验。而在整个示踪实验中因选取示踪剂的不同和承压水水压的大小需要频繁的换用各种不同的投放装置，增加了实验的成本，有些投放装置操作繁琐，失误率高，并且大多投放装置无法确定投放的示踪剂准确数量，在计算过水带水量时误差较大。
发明内容
针对现有技术投放装置操作繁琐、精准度低的问题，本发明提供了一种用于地下承压水示踪实验的示踪剂投放装置，该装置可实现一体化测量，操作简便，并且该装置不受承压水水压大小的限制。
其技术解决方案包括：
一种用于地下承压水示踪实验的示踪剂投放装置，包括充气单元、示踪剂投放单元和密封单元，所述充气单元的进口端连接有气源供应装置，所述气源供应装置用于向所述充气单元内充气，所述地下承压水上方为隔水层，所述示踪剂投放单元包括储剂瓶，在所述储剂瓶的底部设置有进气口和出液口，所述进气口通过管道一与所述充气单元的出口端连接，所述出液口处连接有管道二，所述隔水层中设置有钻孔，所述钻孔穿透所述隔水层并且其底部位于隔水层下方的承压水岩层中，所述管道二的尾端位于所述钻孔的底部，所述管道二靠近出液口的一端设置有阀门，中部设置有进水开关，尾端表面开设有若干个呈蜂窝状的管孔，所述密封单元包括密封圈和法兰，所述密封圈设置在伸入隔水层内的管道二外壁，所述法兰加固在位于隔水层顶面的管道二上，所述法兰配有螺栓，通过法兰与螺栓配合固定将隔水层处的钻孔封堵。
作为本发明的一个优选方案，所述管道一上依次设置有充气开关、气压表和进气阀。
作为本发明的另一个优选方案，所述储剂瓶壁上安装有刻度尺。
优选的，所述法兰配有四个螺栓来固定。
优选的，所述密封圈的材质为聚氯乙烯。
优选的，所述密封圈的厚度为2～5mm。
本发明所带来的有益技术效果：
与现有技术相比，通过控制充气开关来调节气压，从而将示踪剂压入地层中，一方面，由于在位于隔水层顶面的管道二上加固有法兰，因此，本发明装置可以不受承压水水压大小的限制，不管承压水水压多大都可通过调节充气开关使气压大于承压水水压，保证示踪剂可以压入含水层，并且也不受示踪剂类型限制，无论何种示踪剂都可使用此装置；另一方面，本发明装置通过储剂瓶上的透明刻度尺可以准确显示投放示踪剂量，从而可以较为准确的测出过水带的水量，与普通的投放装置相比，提高了监测的精准度。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步说明：
图1为本发明投放装置的结构示意图；
图中，1、储剂瓶，2、充气开关，3、气压表，4、进气阀，5、出水阀，6、进水开关，7、法兰，8、密封圈，9、管孔，10、刻度尺，11、承压水岩层。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做详细说明。
本发明，用于地下承压水示踪实验的示踪剂投放装置，如图1所示，其主要包括充气单元、示踪剂投放单元和密封单元，其中，充气单元向示踪剂投放单元内注气，通过示踪剂投放单元向钻孔内注入示踪剂，充气单元的进口端连接气源供应装置，充气单元的主管道为管道一，管道一上分别设置有充气开关2、气压表3和进气阀4，管道一连接至示踪剂投放单元，充气开关2和气压表3用于控制气源量。
示踪剂投放单元，包括储剂瓶1，储剂瓶1的顶部开设有入口，底部开设有进气口和出液口，进气口与管道一连接，出液口处连接管道二，为了便于控制，在靠近进气口的管道一处安设有进气阀4，在靠近出液口的管道二上安设有出水阀5，地下承压水位于承压水岩层11，在承压水岩层11上方为隔水层，钻孔的顶部从隔水层的顶面开始，且钻孔的底部伸入承压水岩层内，管道二的一端与出液口连接，中部有进水开关6，另一端伸入该钻孔的底部，用于向其中投放示踪剂，位于便于示踪剂更好的扩散，在位于钻孔底部的管道二的外表面开设有若干个管孔9，这若干个管孔优选为蜂窝状，利于示踪剂的均匀扩散。
密封单元包括密封圈8和法兰7，密封圈8设置在伸入隔水层内的管道二外壁，法兰7加固在位于隔水层顶面的管道二上，法兰配有螺栓，法兰7和密封圈8配合既能起密封作用，又能防止管道二被高承压水冲出。
优选在储剂瓶的瓶壁上粘贴有刻度尺10，便于观察储剂瓶中示踪剂的量。
密封圈8的可以其气密性好材质，如聚氯乙烯，并且其厚度优选为2～5mm，此厚度的密封圈8与法兰配合密封效果更好。
上述投放装置的具体工作方法，包括以下步骤：
首先将示踪剂放入储剂瓶1中，并记录下透明刻度尺10的数值；
然后将充气单元与气源供应装置相连接，打开充气开关2，通过调节充气开关2使气压表3显示的气压高于承压水压，依次开启进气阀4、出水阀5和进水开关6，并通过调节进气阀4来调节压水速度，管道二伸入钻孔的一端表面设置有蜂窝状管孔9，利于示踪剂的均匀扩散，法兰7和密封圈8既能起密封作用，又能防止管路被高承压水冲出；
当投放完成后依次关闭出水阀5、进气阀4和进水开关6，其中关闭出水阀5后要迅速关闭进气阀4，防止储剂瓶1中气压过大，通过透明刻度尺10显示刻度算出试剂投放量，以此3来准确计算过水带水量。
需要说明的是，在本说明书的教导下本领域技术人员所做出的任何等同方式，或明显变型方式均应在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于地下承压水示踪实验的示踪剂投放装置，包括充气单元、示踪剂投放单元和密封单元，所述充气单元的进口端连接有气源供应装置，所述气源供应装置用于向所述充气单元内充气，所述地下承压水上方为隔水层，其特征在于：
所述示踪剂投放单元包括储剂瓶，在所述储剂瓶的底部设置有进气口和出液口，所述进气口通过管道一与所述充气单元的出口端连接，所述出液口处连接有管道二，所述隔水层中设置有钻孔，所述钻孔穿透所述隔水层并且其底部位于隔水层下方的承压水岩层中，所述管道二的尾端位于所述钻孔的底部，所述管道二靠近出液口的一端设置有阀门，中部设置有进水开关，尾端表面开设有若干个呈蜂窝状的管孔，所述密封单元包括密封圈和法兰，所述密封圈设置在伸入隔水层内的管道二外壁，所述法兰加固在位于隔水层顶面的管道二上，所述法兰配有螺栓，通过法兰与螺栓配合固定将隔水层处的钻孔封堵。
2.根据权利要求1所述的用于地下承压水示踪实验的示踪剂投放装置，其特征在于：所述管道一上依次设置有充气开关、气压表和进气阀。
3.根据权利要求1所述的用于地下承压水示踪实验的示踪剂投放装置，其特征在于：所述储剂瓶壁上安装有刻度尺。
4.根据权利要求1所述的用于地下承压水示踪实验的示踪剂投放装置，其特征在于：所述法兰配有四个螺栓来固定。
5.根据权利要求1所述的用于地下承压水示踪实验的示踪剂投放装置，其特征在于：所述密封圈的材质为聚氯乙烯。
6.根据权利要求1所述的用于地下承压水示踪实验的示踪剂投放装置，其特征在于：所述密封圈的厚度为2～5mm。
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