CN114252579A - 一种地下水库岩体净化矿井水的模拟装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种地下水库岩体净化矿井水的模拟装置和方法，模拟装置包括：净化模块组，其包括串联连通并相互平行的多个净化单元，净化单元包括模块化组装和连通的多个净化模块，每个净化模块内部填充有具有预设粒度级配的地下水库岩体；储水组件，其与净化模块组的入口连通以供给待净化的矿井水；以及至少一个柔性连接件，柔性连接件设置于相邻净化单元之间，以使得相邻净化单元能够相对于彼此转动。利用本方面的模拟装置，能够有效增加试验净化路径，缩短试验周期，且采用模块化组装，安装简便，易操作，有效节约安装时间，并且能够实现针对某一净化单元进行角度调节，来模拟倾斜煤层地下水库岩体对矿井水的净化作用。

Description

一种地下水库岩体净化矿井水的模拟装置及方法

技术领域

本发明涉及矿业工程试验研究技术领域，并且更具体地，涉及一种地下水库岩体净化矿井水的模拟装置及方法。

背景技术

煤炭的大规模开采破坏地下含水层，从而造成水资源的极大浪费。因此，应该选择合理的煤炭开采水资源保护技术，在实现煤炭开发与水资源保护相协调的同时，最大限度的保护水资源。针对煤-水资源协调开采的问题，专家提出了煤矿地下水库的概念，即利用煤炭开采形成的采空区岩体空隙储孔，将安全煤柱用人工坝体连接形成水库坝体，同时建设矿井水入库设施和取水设施，充分利用采空区岩体对矿井水的自然净化作用，建设煤矿地下水库工程。

煤矿地下水库开辟了煤-水资源协调开采新的技术途径，同时，矿井水在库内流动过程中与采空区岩体发生水-岩耦合作用，在流动过程中实现了水质的净化。但是，目前地下水库岩体对矿井水的净化作用还比较模糊，尚未掌握其净化机理，更无法揭示其净化规律。为了实现煤-水协调开采，有必要针对地下水库岩体对矿井水的净化机理开展系统深入的研究，揭示其净化规律，提出增强净化效果的技术方法。常规的水净化试验研究水质变化的主要装置由于其围整体式结构，只能整体地调整倾斜角度，无法实现对某一段路径的角度控制，从而不能准确地模拟倾斜煤层地下水库岩体对矿井水的净化作用。

发明内容

针对上述现有技术中的问题，本申请提出了一种地下水库岩体净化矿井水的模拟装置及方法，其最大程度地模拟了地下水库的真实情况，有效净化路径长，试验周期短，模块化组装，且可针对其中某一段调节角度以模拟倾斜煤层，操作简便。

第一方面，本发明提供了一种地下水库岩体净化矿井水的模拟装置，该模拟装置包括：净化模块组，其包括串联连通并相互平行的多个净化单元，该净化单元包括模块化组装和连通的多个净化模块，每个该净化模块内部填充有具有预设粒度级配的地下水库岩体；储水组件，其与该净化模块组的入口连通以供给待净化的矿井水；以及至少一个柔性连接件，该柔性连接件设置于相邻净化单元之间，以使得相邻净化单元能够相对于彼此转动；在相邻净化单元的每个净化单元上，在净化模块的设置所述柔性连接件处固定设置有方形篦子。利用本方面的模拟装置，能够有效增加试验净化路径，缩短试验周期，且采用模块化组装，安装简便，易操作，有效节约安装时间，并且能够实现针对某一净化单元进行角度调节，来模拟倾斜煤层地下水库岩体对矿井水的净化作用。

在第一方面的一个实施方式中，采用该柔性连接件相互连接的净化单元还包括液压设备，以调整该净化单元的倾斜角度。通过该实施方式，能够为净化单元调整角度提供动力，使其更加有效率地完成倾斜角度的调整。

在第一方面的一个实施方式中，该净化模块包括不锈钢侧板、不锈钢底板、设置于侧板上的采样管以及设置于其一端或两端的连接法兰；在该净化单元内部，相邻净化模块之间通过连接法兰密封式连接。通过该实施方式，限定了净化模块地构造，使得相邻净化模块之间紧固连接，并且利于试验人员通过采样管进行采样，对水质指标进行分析测试。

在第一方面的一个实施方式中，该净化单元包括以下净化模块中的多个：第一净化模块，其一端固定设置有连接法兰，另一端设置有开口以作为进水口或出水口，在其侧板上设置有2个采样管；第二净化模块，其两端均固定设置有连接法兰，在其侧板上设置有4个采样管；第三净化模块，其一端固定设置有连接法兰，另一端侧板上固定焊接有方形篦子，并且在侧板上设置有2个采样管；第四净化模块，其呈L形，且两端均固定设置有连接法兰，在其侧板上设置有4个采样管；以及第五净化模块，其呈L形，且两端均固定设置有连接法兰，在其侧板上设置有4个采样管。

在第一方面的一个实施方式中，该净化模块组包括4个净化单元，每个该净化单元包括3个该净化模块。通过该实施方式，能够模拟多个地下水库采空区(净化单元)岩体对矿井水的净化作用。

在第一方面的一个实施方式中，相邻净化模块的连接法兰之间设置有插板阀。通过该实施方式，利用插板阀将净化模块分隔开，可根据试验需求的净化路径，将该模拟装置的一部分作为有效试验区域，调节净化路径。

在第一方面的一个实施方式中，该净化单元还包括在线监测模块，其设置于该净化单元的顶部以对流经该净化单元的矿井水进行监测和分析。

在第一方面的一个实施方式中，该净化单元的尺寸为15m×1m×1m。通过该实施方式，能够最大程度地模拟现场实际情况，提高试验的可靠性。

在第一方面的一个实施方式中，该模拟装置还包括：循环组件，其与该净化模块组的入口和出口均连通，使得净化后的矿井水经由该出口、该循环组件和该入口完成循环。通过该实施方式，能够使矿井水在试验过程中循环进入模拟装置中进行净化。

第二方面，提供了一种利用第一方面及其任一实施方式的模拟装置模拟地下水库岩体净化矿井水的方法，该方法包括以下步骤：将该多个净化模块组装该净化模块组，将该净化模块组与该储水组件连通；在连接有所述柔性连接件的相邻两个净化单元中，使其中一个净化单元相对于另一个净化单元围绕所述柔性连接件的轴线枢转目标角度；该储水组件向该净化模块组通入待净化的矿井水。

本发明提供的地下水库岩体净化矿井水的模拟装置和方法，相比于现有技术，具有如下的有益效果：

(1)该模拟试验装置能够更真实的反映地下水库现场的实际情况，试验数据更具有可靠性；

(2)该装置专门为研究地下水库岩体对水质的净化作用而设计的，试验净化路径更长，能有效缩短试验周期；

(3)该装置由净化模块组件拼接而成，可实现模块式组装，安装简便，易操作，可有效节约安装时间；

(4)该装置能够实现某一个净化单元的角度调节，来模拟倾斜煤层地下水库岩体对矿井水的净化作用；

(5)该装置利用插板阀将模块组件分隔开，在试验中可实现净化路径的调节，试验更加灵活；

(6)利用插板阀可以将模块组件独立起来，每一个模块组件都可以用来试验，能够根据需求同时做多组试验。

因此，本发明能够更好的完成地下水库岩体净化矿井水的模拟试验，试验数据更加真实，为煤层开采过程中水资源的保护与利用提供技术支持。

上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本发明的目的。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1显示了根据本发明实施例的模拟装置的俯视图；

图2显示了根据本发明实施例的净化模块组的俯视图；

图3显示了根据本发明实施例的模拟装置的侧视图；

图4至图8分别显示了根据本发明实施例的第一净化模块至第五净化模块的结构示意图；

图9显示了根据本发明实施例的柔性连接件的结构示意图；

图10显示了根据本发明实施例的模拟方法的示意性流程图。

附图标记清单:

100-模拟装置；110-储水组件；111-储水池；112-进水软管；113-进水泵；114-手动球阀；120-净化模块组；121-净化单元；121A-第一净化单元；121B-第二净化单元；121C-第三净化单元；121D-第四净化单元；122-净化模块；122A-第一净化模块；122B-第二净化模块；122C-第三净化模块；122D-第四净化模块；122E-第五净化模块；130-循环组件；131-循环水池；132-循环水软管；133-循环水管；134-循环水泵；140-采样管；150-连接法兰；160-方形篦子；170-柔性连接件；171-框架；172-柔性材料；180-插板阀；190-液压设备；200-支撑肋板；210-在线监测模块；300-水泥台子。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

图1为本发明提供的用于模拟地下水客岩体净化矿井水的模拟装置100的俯视图。如图1和图2所示，该模拟装置100包括：储水组件110和净化模块组120，其中，净化模块组120由至少一个净化单元121串联连通而形成，每个净化单元121包括模块化组装和连通的多个净化模块122，每个净化模块122内部均填充有预设粒度级配的地下水库岩体材料。通过这种方式，使得该模拟装置能够以多个分体单元的形式构造，能够控制矿井水的有效净化路径的长短，并且模块化组装能够简化安装操作，节省安装时间。

具体地，该储水组件110包括储水池111、进水软管112、进水泵113以及设置在进水软管112上的手动球阀114，储水池111内部储存有待净化的矿井水，且其经由进水软管112与该净化装置组120的其中一个净化单元121的入口连通以通过进水泵113向净化模块组120供给矿井水，并通过手动球阀114控制供给的通断。多个净化单元121串联连接并连通，来自储水池111的供给水经由设置在与其相连的净化单元上的进水口进入该净化模块组120，在内部流通后经由设置在最后一个净化单元末端的出水口(优选为圆形形状)排出该净化模块组120，以完成对矿井水的净化。

可选地，该模拟装置100还可以包括循环组件130，以使得从出水口排出的矿井水能够再次循环进入净化模块组120中。该循环组件130包括循环水池131、循环水软管132、循环水管133、循环水泵134以及设置在循环水软管132和/或循环水管133上的手动球阀114，其中循环水管133用于连接模块组出水口和循环水池131，循环水软管132用于连接循环水池131和模块组进水口，从出水口排出的矿井水能够依次经由循环水管133、循环水池131和循环水软管132再次通过模块组进水口进入净化模块组120，这样矿井水就会在试验过程中循环进入模拟装置100中进行净化。当净化模块组120内部的矿井水量达到试验需求时，通过旋转手动球阀114停止储水池111中的矿井水继续注入净化模块组120，使其内部的矿井水量达到动态平衡状态。

在一个实施例中，储水池111设置在地面以上，用于储存试验用的矿井水；循环水池131设置在地面以下，用于收集试验过程中的循环矿井水，并循环供给试验。

优选地，进水泵113和循环水泵134都选用螺杆泵，方便控制流量，也可避免对水体造成大的扰动，影响水质指标。

在本申请提供的模拟装置100中，对矿井水的净化模拟是以净化单元为单位，换句话说，净化单元的构造模拟的是地下水库采空区，其内部填充的岩体应当选用现场的水库岩体，即该岩体的预设粒度级配应当与现场的岩体粒度级配一致，以便最大程度地还原现场的地质状况。应当理解的是，岩体的填充率应当以满足试验要求为准，即位于50％～80％的范围内。模拟装置100的净化模块组120如图1和图2所示，该净化模块组120包括多个净化单元121，该多个净化单元121串联连接，并(通过如后文所详细描述的插板阀)可通断地连通形成连续的净化路径，而每个净化单元121可以包括模块化组装的多个串联连接的净化模块122。

应理解，本发明提供的模拟装置100可以包括一个净化单元，也可以包括多个净化单元。在图1至图3所示的优选实施例中，为了模拟更多地下水库采空区岩体对矿井水的净化作用，该模拟装置100依次设置了4个净化单元121A、121B、121C和121D，来模拟4个采空区组成的地下水库对矿井水的净化试验。为了更大程度地模拟现场实际情况，提高试验的可靠性，根据典型矿井工作面长度、推进距离、冒落带高度等参数，设计试验装置模拟地下水库的净化单元121的尺寸为15m×1m×1m。

具体地，每个净化单元121可以由第一净化模块122A、第二净化模块122B、第三净化模块122C、第四净化模块122D和第五净化模块122E中的多个进行模块化组合而获得，图1和图2中示出了第一净化单元121A、第二净化单元121B、第三净化单元121C和第四净化单元121D的组成。其中，第一净化单元121A与储水池111和循环水池131连通，其依次包括第一净化模块122A、第二净化模块122B和第三净化模块122C；第二净化单元121B依次包括第三净化模块122C、第二净化模块122B和第四净化模块122D；第三净化单元121C依次包括第四净化模块122D、第二净化模块122B和第五净化模块122E；第四净化单元121D依次包括第五净化模块122E、第二净化模块122B和第一净化模块122A；上述的所有净化模块122首尾相接，形成四个净化单元121首尾相接的模拟装置100的结构。

图4-图8分别为本发明的第一净化模块122A至第五净化模块122E的结构示意图。如图所示，每个净化模块均包括不锈钢侧板、不锈钢底板、设置于侧板上的采样管140以及固定设置于其一端或两端的连接法兰150。

如图4所示，第一净化模块122A的轮廓由不锈钢侧板和不锈钢地板通过焊接等固定连接方式形成，横截面为方形，其一端固定焊接有角钢制成的连接法兰150，另一端设置有多个开口，该多个开口可以包括与储水池111和循环水池131连通的进水口和与循环水池131连通的出水口，在长边的其中一块侧板上设置有两个采样管140，其中1个采样管140位于侧板底部，另外1个采样管140位于侧板的中部。

如图5所示，第二净化模块122B的轮廓由不锈钢侧板和不锈钢地板通过焊接等固定连接方式形成，横截面为方形，其两端均焊接有连接法兰150，在长边的其中一块侧板上设置有4个采样管140，其中2个采样管140位于侧板底部，另外2个采样管140位于侧板的中部。

如图6所示，第三净化模块122C的轮廓由不锈钢侧板和不锈钢地板通过焊接等固定连接方式形成，横截面为方形，其一端固定焊接有连接法兰150，另一端固定焊接有方形篦子160(图3最佳地示出)，并且在长边的其中一块侧板上设置有2个采样管140，在短边的一块侧板上设置有2个采样管140，其中2个采样管140位于侧板底部，另外2个采样管140位于侧板的中部。具体地，该方形篦子160定位在该净化模块的另一端的侧板上，即在长边侧板的端部处为缺口设计，方形篦子160恰好覆盖该缺口焊接，篦子的左端与第三净化模块122C的左侧不锈钢板焊接，尺寸大小为1m×1m(长×宽)，厚5mm，篦孔是边长为10mm的正方形，防止大块岩体进入柔性连接件170(后文详细描述)内。

如图7所示，第四净化模块122D的轮廓由不锈钢侧板和不锈钢底板通过焊接等固定连接方式形成，该轮廓呈L形，在其两端均焊接有连接法兰150，在长边侧板和短边侧板上均设置有2个采样管140，其中1个采样管140位于侧板底部，另外1个采样管140位于侧板的中部。

如图8所示，第五净化模块122E的轮廓由不锈钢侧板和不锈钢底板通过焊接等固定连接方式形成，该轮廓呈L形，在其两端均焊接有连接法兰150，在长边侧板和短边侧板上均设置有2个采样管140，其中2个采样管140位于侧板底部，另外2个采样管140位于侧板的中部。

在组装每一个净化单元时，相邻的两个净化模块122的连接法兰150通过高强螺栓连接。优选地，在相邻净化模块122的连接法兰150之间还可以防止插板阀180(图1至图3示出)，该插板阀180能够根据试验需求开启或关闭相邻净化模块之间的流体连通，进而控制净化单元121或者净化模块组120的净化路径，使其延长或缩短。应理解，在中间还可以设置加厚橡胶密封垫圈，防止试验过程中漏水。

通过本申请提供的多个净化模块的构造，能够使第一净化单元121A至第四净化单元121D以两个S形的构造形成该净化模块组120，这样能够有效减小该模拟装置100的占地面积。

同时，在图1至图3所述的实施例中，该模拟装置100共包括46个采样管140，其中，23个采样管140位于模拟装置的侧板底部，另外23个采样管140位于侧板的中部。

结合上述净化单元的优选实施例，在该优选实施例中，第一净化模块122A的尺寸构造为3m×1m(长×宽)；第二净化模块122B的尺寸构造为6m×1m(长×宽)；第三净化模块122C的尺寸构造为6m×1m(长×宽)；第四净化模块122D的尺寸构造为3m×1m(长×宽)，短边侧板宽为1.5m；第五净化模块122E的尺寸构造为6m×1m(长×宽)，短边侧板宽为1.25m；通过这种方式，能够实现每个净化单元121的尺寸为15m×1m×1m。

如图1和图2所示，在优选的实施例中，为了便于调节某一净化单元121的角度，可以将该净化单元与相邻净化单元之间通过柔性连接件170而不是连接法兰150连接。具体地，该柔性连接件170设置于具有方形篦子160的净化模块(在上述优选实施例中为第三净化模块122C)的端部位置，并位于两个方形篦子160之间，以使得某一净化单元能够相对于其相邻的净化单元转动，即净化单元整体以设置柔性连接件170的一端为支点进行枢转，使另一端相对于地面抬升一定角度，以便实现针对指定的净化单元进行角度调节，模拟倾斜煤层地下水库岩体对矿井水的净化作用；其中，该方形篦子160的设置能够防止净化模块122内部的大块岩体进入该柔性连接件180内部，保证实验可靠性的同时，避免了对柔性连接件180的磨损损耗。

如图9所示为该柔性连接件170的结构示意图。该柔性连接件170可以包括两个框架171以及固定设置于该两个框架171之间的柔性材料172，其中，框架171和柔性材料172之间可以通过本领域技术人员已知的密封手段(如胶黏剂粘贴)密封连接，使得矿井水流经此处时不会发生泄漏。

应理解，在本申请提供的模拟装置中，可以包括多个柔性连接件170，即在该多个净化单元121的至少一对相邻净化单元之间设置有柔性连接件170。可选地是，在必要情况下，针对每一对设置有柔性连接件170的净化单元，可以使其中一个净化单元121相对于其相邻的净化单元围绕柔性连接件170枢转各自的角度，以模拟复杂底层下的倾斜煤层地下水库对矿井水的净化作用。最优选地，在该模拟装置的任意相邻的净化单元之间均设置有柔性连接件170。

更优选地，该模拟装置100还可以包括至少一个液压设备190，每个液压设备对应于通过柔性连接件180连接的净化单元121(在图2所示实施例中为第一净化单元121A)的每个净化模块122而设置，以为调节该净化单元121的角度提供动力。在需要调节该净化单元的角度时，将该至少一个液压设备190的支撑力设置使得该净化单元121的各个净化模块122受力稳定。

例如，在图2所示优选实施例中，该第一净化单元121A的第一净化模块122A、第二净化模块122B和第三净化模块122C各设置一个液压设备190，间距为4.5m。当需要调节第一净化单元122A的角度时，将该3组液压设备190的支撑力设置为使得各个模块组件受力均匀。

然而应当理解，在该净化模块组120内存在多个通过柔性连接件170连接的净化单元时，应当为每个净化单元121设置独立的至少一个液压设备190，从而使得可以同时对多个净化单元设置不同倾斜角度，研究不同倾斜角度对净化作用的影响。

在优选实施例中，每个净化单元121通过柔性连接件170发生相对于地面的倾斜时，其倾斜角度(即枢转角度)在0°～16°的范围内。

附加地，该模拟装置100还包括焊接在净化模块122的侧板上的至少一个支撑肋板200，每个支撑肋板200对应于上述设置有液压设备的每个净化模块122而设置，以承受支撑力。

上文所述的设置在净化模块122侧板上的采样管140，使得能够在试验过程中通过任意一个采样管140进行采样，对水质指标进行分析测试。

附加地或者备选地，如图2和图3所示，该模拟装置100还可以包括在线监测模块210，以实现对矿井水水质指标的在线监测，可针对一定时间段进行连续监测。在图1和图2的实施例中，该模拟装置100共设置5组在线监测模块210，其中4组设置在沿着水流方向的插板阀180的前面，1组设置在该模拟装置100的靠近出水口的位置。

本领域技术人员应当理解，本申请中利用插板阀180可将各个净化模块122独立起来，每一个净化模块122都可以用来试验，能够根据需求同时做多组试验。

另外，在实际应用过程中，该模拟装置100可以安装在水泥台子300上，该水泥太子300高出地面100mm。

如图9所示，本申请还提供了一种利用该模拟装置100模拟地下水库岩体净化矿井水的方法400，该方法400包括如下步骤：

S410，将所述多个净化模块组装所述净化模块组120，将所述净化模块组120与所述储水组件110连通；

S420，在连接有所述柔性连接件170的相邻两个净化单元中，使其中一个净化单元相对于另一个净化单元围绕所述柔性连接件170的轴线枢转目标角度。

S430，所述储水组件110向所述净化模块组120通入待净化的矿井水。

由于该净化模块组120的结构、原理以及工作过程已经在上文中详细地说明，在此不作赘述。

通过本申请提供的地下水库岩体净化矿井水的模拟装置及方法，使得能够更真实的反映地下水库现场的实际情况，试验数据更具有可靠性；该装置专门为研究地下水库岩体对水质的净化作用而设计的，试验净化路径更长，能有效缩短试验周期；该装置由净化模块组件拼接而成，可实现模块式组装，安装简便，易操作，可有效节约安装时间；该装置能够实现某一个净化单元的角度调节，来模拟倾斜煤层地下水库岩体对矿井水的净化作用；该装置利用插板阀将模块组件分隔开，在试验中可实现净化路径的调节，试验更加灵活；利用插板阀可以将模块组件独立起来，每一个模块组件都可以用来试验，能够根据需求同时做多组试验。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (10)

1.一种地下水库岩体净化矿井水的模拟装置，其特征在于，所述模拟装置包括：

净化模块组，其包括串联连通并相互平行的多个净化单元，所述净化单元包括模块化组装和连通的多个净化模块，每个所述净化模块内部填充有具有预设粒度级配的地下水库岩体；

储水组件，其与所述净化模块组的入口连通以供给待净化的矿井水；以及

至少一个柔性连接件，所述柔性连接件设置于相邻净化单元之间，以使得相邻净化单元能够相对于彼此转动；

其中，在相邻净化单元的每个净化单元上，在净化模块的设置所述柔性连接件处固定设置有方形篦子。

2.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，采用所述柔性连接件相互连接的净化单元还包括液压设备，以调整所述净化单元的倾斜角度。

3.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，所述净化模块包括不锈钢侧板、不锈钢底板、设置于侧板上的采样管以及设置于其一端或两端的连接法兰；在所述净化单元内部，相邻净化模块之间通过连接法兰密封式连接。

4.根据权利要求3所述的模拟装置，其特征在于，所述净化单元包括以下净化模块中的多个：

第一净化模块，其一端固定设置有连接法兰，另一端设置有开口以作为进水口或出水口，在其侧板上设置有2个采样管；

第二净化模块，其两端均固定设置有连接法兰，在其侧板上设置有4个采样管；

第三净化模块，其一端固定设置有连接法兰，另一端侧板上固定焊接有方形篦子，并且在侧板上设置有2个采样管；

第四净化模块，其呈L形，且两端均固定设置有连接法兰，在其侧板上设置有4个采样管；以及

第五净化模块，其呈L形，且两端均固定设置有连接法兰，在其侧板上设置有4个采样管。

5.根据权利要求4所述的模拟装置，其特征在于，所述净化模块组包括4个净化单元，每个所述净化单元包括3个所述净化模块。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的模拟装置，其特征在于，相邻净化模块的连接法兰之间设置有插板阀。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的模拟装置，其特征在于，所述净化单元还包括在线监测模块，其设置于所述净化单元的顶部以对流经所述净化单元的矿井水进行监测和分析。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的模拟装置，其特征在于，所述净化单元的尺寸为15m×1m×1m。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的模拟装置，其特征在于，还包括：

循环组件，其与所述净化模块组的入口和出口均连通，使得净化后的矿井水经由所述出口、所述循环组件和所述入口完成循环。

10.一种利用如权利要求1至9中任一项所述的模拟装置模拟地下水库岩体净化矿井水的方法，包括以下步骤：

将所述多个净化模块组装所述净化模块组，将所述净化模块组与所述储水组件连通；

在连接有所述柔性连接件的相邻两个净化单元中，使其中一个净化单元相对于另一个净化单元围绕所述柔性连接件的轴线枢转目标角度；以及

所述储水组件向所述净化模块组通入待净化的矿井水。

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