CN206292141U - 一种模拟单斜地层溶蚀的实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种模拟单斜地层溶蚀作用的实验装置。该装置主要有供水装置，溶蚀槽装置，集水箱，若干软管以及阀门组成。其中供水装置可控制溶蚀水流出时水压，用于向溶蚀槽中提供配制好的溶蚀水，溶蚀槽装置可调节倾角且内部装有石英砂及野外实地采集的碳酸盐岩(白云岩、灰岩)来模拟现实的单斜地层溶蚀作用，集水箱用来收集反应后的溶蚀水。试验通过观测碳酸盐岩溶蚀现象，以此来模拟不同地下水环境下的碳酸盐岩溶蚀过程，为研究单斜地层中碳酸盐岩溶蚀规律提供依据。

Description

一种模拟单斜地层溶蚀的实验装置

技术领域：

一种单斜地层溶蚀的实验装置，模拟碳酸盐岩的溶蚀规律，应用于研究岩溶塌陷方面。

背景技术

岩溶(喀斯特)：指水对可溶岩石(碳酸盐岩、硫酸盐岩、卤化物岩等)进行以化学溶蚀作用为主要特征(包括水的机械侵蚀以及物质的运移和再沉积)的综合地质作用以及由此产生的各种现象的总称。

在研究岩溶陷落住中，岩溶发育是不可忽视的因素，在现代采煤过程，岩溶突水一直是开采中重大隐患，如何预测发现规律已成为现在的主要研究工作。

目前岩溶研究已进入成熟阶段，但是在具体研究中还缺乏深度，在对单斜地层的岩溶发育细致过程还有待研究，本发明提供一种在不同水压力和地层倾角两个条件下对研究其发育过程进行了细致的模拟现实。

实用新型内容

本实用新型的目的提供一种模拟地下水侵蚀碳酸盐岩的实验装置，结构设置合理，能较为逼真的模拟单斜地层中碳酸盐岩的溶蚀过程。

本实用新型的上述目的所采用的技术方案为：一种模拟单斜地层溶蚀现象的试验装置，主体为供水装置、溶蚀槽装置、集水箱、若干软管以及阀门五部分组成，

所述的供水装置包括升降架，进水口，注水箱，溢流槽，进水口与注水箱相连接，注水箱在通过软管接入溢流槽；所述溢流槽上部连接升降架，侧面连接溶蚀槽；采用升降式结构，控制溶蚀水流出时水压，用于向溶蚀槽中提供配制好的溶蚀水；

进一步地，所述注水箱内部有潜水泵；

所述溶蚀槽装置包括一端带有升降仪的铁支架及放置在其上的溶蚀槽；溶蚀槽与集水箱相连接；溶蚀槽采用可调节倾角式结构，用于放置野外采集带回的碳酸盐岩，与供水装置连接，使溶蚀水与碳酸盐岩进行溶蚀反应；

进一步地，所述溶蚀槽还包括观测孔和侧面水位孔，观测孔为孔壁带洞的空心圆柱；

所述集水箱包括水位标尺和排水收集箱，用于收集反应后的溶蚀液；

本实用新型的有益效果是：(1)溢流槽连接在升降架上从而可以控制水压达到改变流速的目的。(2)溶蚀槽通过底部支架可调节倾斜度来模拟地层的实际倾角，根据实际的需要来调节溶蚀槽的倾角。

附图说明

图1为本实用新型装置立体图；

图中1-升降支架；2-溢流槽；3-绳；4-潜水泵；5-注水箱；6-溶蚀槽；7-升降仪；8-观测孔；9-水位孔；10-铁支架；11-软管(1)；12-软管(2)；13-软管(3)；14-软管(4)；15-软管(5)；16-出水阀门(1)；17-进水阀门；18-出水阀门(2)；19-集水箱；20-水位标尺。

具体实施方式

下面结合附图说明本实用新型的实施情况。

如图1所示，本实用新型提供了一种溶蚀试验装置，用于研究碳酸盐岩(白云岩、灰岩)在不同地下水环境下溶蚀特征，从而得到地下水流与岩溶溶蚀特征之间的相关性。本发明包括供水装置、溶蚀槽装置、集水箱、若干软管及阀门五部分组成；

所述的供水装置用于供应配置好的溶蚀水，其中包括升降架1通过绳3与溢流槽2相连接，溢流槽2在通过软管(2)12及出水阀门(1)16与溶蚀槽相连；下部注水箱5与进水软管(4)14及进水阀门17相连接，内有一潜水泵4通过软管(1)11注水进入溢流槽2，溢出的溶蚀水通过软管(3)13回流至注水箱5内；

所述的溶蚀槽装置采用采用溶蚀槽可调节倾角式结构，其中溶蚀槽6放置于铁支架10(一端有升降仪7)上，用来放置石英砂及野外采集的碳酸盐岩(白云岩、灰岩)，通过观测孔8和侧面水位孔9来观测水位及取水样，在经过软管(5)15及出水阀门(2)18接入注水箱；

所述的注水箱用于收集溶蚀过后的水包括集水箱19和水位标尺20；

本实用新型实验装置实施方案为：在试验开始之前在溶蚀槽6中放置好野外采集的碳酸盐岩(白云岩、灰岩)，然后配置足够溶蚀水通过进水口14进入注水箱5，溶蚀水的PH值控制在6.5～8.0温度控制在20～30℃与天然条件下的岩溶地下水一致，在通过潜水泵4注入溢流槽2，在用升降架1调节溢流槽2的高度，来实现水压控制，溶蚀水通过软管12进入溶蚀槽6与碳酸盐岩反应，反应时间为7～9天，通过升降仪7调节溶蚀槽6的倾角来模拟单斜地层；

溶蚀反应后，溶蚀水进入排水收集箱19，通过水位标尺20计算水量，分析流速、流量和水压等参数，取出碳酸盐岩冲洗、烘干，测定重量变化，对比不同水压力和地层倾角下碳酸盐岩的溶蚀情况，对单斜地层的溶蚀规律做出初步分析。

Claims (2)

1.一种模拟单斜地层溶蚀的实验装置，其特征在于：该装置有供水装置、溶蚀槽装置、保持水力联系的软管、集水箱及阀门组成，各部分之间连接主要为：注水箱通过软管对溢流槽进行水量补给，溢流槽为可通过支架调节高度改变初始水压力通过软管流入溶蚀槽；溶蚀槽内部有一观测孔，侧面有一排水位孔，以此来检测地下水流动情况，在通过铁支架上的升降仪来调节倾角以变成不同的单斜程度，通过溶蚀槽的水流流入集水箱，集水箱里的标尺可以计算出总水量，在通过检测集水箱水质及碳酸盐岩前后重量对比来检测碳酸盐岩溶蚀程度；各装置之间通过阀门来控制水量大小。

2.根据权利要求1所述的一种模拟单斜地层溶蚀的实验装置，其特征在于：溶蚀槽一端带有升降仪，通过调节升降仪来模拟单斜地层的倾角大小，其中的观测孔可以检测地下水流动，侧面水位孔控制水位。