CN209570486U - 一种模拟露天矿富水软岩型边坡渗流试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种模拟露天矿富水软岩型边坡渗流试验装置公开了一种能够模拟降水渗透过程中两个阶段的渗流，且能够对局部进行渗流观测的试验装置。能够对煤岩试件内的不同层高的渗透进行观测。其特征在于底部封板插接置于主体筒底端，所述主体筒内壁上置有连接板，隔板置于主体筒内，且隔板外侧和连接板相卡接，所述隔板为纤维材料制成，所述隔板和底部封板之间置有渗流腔，所述主体筒上开有导出孔，导出管一端穿过导出管置于主体筒内，导出管另一端置于主体筒外部，紧固螺母螺接置于导出管上，且和主体筒外侧相贴合，连接套置于导出管另一端上，过滤网管置于主体筒内，且和导出管一端相连接，所述过滤网管和导出管相连通，所述过滤网管上置有过滤孔。

Description

一种模拟露天矿富水软岩型边坡渗流试验装置

技术领域

本实用新型一种模拟露天矿富水软岩型边坡渗流试验装置，涉及一种露天采掘时，对矿富水软岩型边坡进行渗流试验的装置，属于煤矿实验设备领域。特别涉及一种能够模拟降水渗透过程中两个阶段的渗流，且能够对局部进行渗流观测的试验装置。

背景技术

目前，软岩型边坡的渗流是露天采掘滑坡主要研究参数，尤其是在降雨条件下，降雨引起边坡失稳是因为雨水渗入导致边坡内部孔隙水压力场升高导致，因而进行软岩型边坡的渗流能力的试验，能够为预防上述灾害提供有效的参考数据，雨水的渗入分为两个阶段，地表径流形成前的完全渗入，地表径流形成后的有压入渗入，雨水渗入软岩型边坡的强度为入渗率，在目前的一些渗流试验中，其主要是通过流量和水压来观测，不能够进行局部渗透的观测，且主要是通过计算总的渗透流量进行结果观测，不能够更好的进行软岩边坡土层之间的渗流情况观测。

公开号 CN107024421A公开了一种渗流试验系统，包括设置有进水口的渗流试验装置，还包括供水箱和用于调节所述供水箱相对所述进水口高度的高度调节装置，所述供水箱下端的出水孔与所述进水口通过水管连通，该装置体积巨大，整个系统复杂，通过调节供水向高端调节水压，效率低下，且不能够对边坡土层间进行渗透观测。

发明内容

为了改善上述情况，本实用新型一种模拟露天矿富水软岩型边坡渗流试验装置提供了一种能够模拟降水渗透过程中两个阶段的渗流，且能够对局部进行渗流观测的试验装置。能够对煤岩试件内的不同层高的渗透进行观测。

本实用新型一种模拟露天矿富水软岩型边坡渗流试验装置是这样实现的：本实用新型一种模拟露天矿富水软岩型边坡渗流试验装置由主体筒、隔板、渗流腔、底部封板、过滤网管、紧固螺母、连接套、导出管、固定环、内环形筒、密封环、上盖板、流量计、导入管、中部防护管、数据传输线和湿度传感器组成，底部封板插接置于主体筒底端，所述主体筒内壁上置有连接板，隔板置于主体筒内，且隔板外侧和连接板相卡接，所述隔板为纤维材料制成，所述隔板和底部封板之间置有渗流腔，所述主体筒上开有导出孔，导出管一端穿过导出管置于主体筒内，导出管另一端置于主体筒外部，紧固螺母螺接置于导出管上，且和主体筒外侧相贴合，连接套置于导出管另一端上，过滤网管置于主体筒内，且和导出管一端相连接，所述过滤网管和导出管相连通，所述过滤网管上置有过滤孔，内环形筒置于主体筒内，且位于隔板的上方，所述内环形筒底端向外弯折至和主体筒内壁相连接，所述主体筒内壁和内环形筒外壁之间置有安装腔，密封环置于安装腔顶端，所述内环形筒上等距开有多组安装孔，一组安装孔由至少两个安装孔组成，且沿内环形筒环形分布，上盖板置于内环形筒顶端内，中部防护管置于主体筒内中心位置，且一端和上盖板相连接，所述中部防护管上等距开有多个安装孔，所述安装孔内置有湿度传感器，所述湿度传感器上连接有数据传输线，所述上盖板上开有渗水孔，导入管一端置于上盖板上，且和渗水孔相对应，导入管另一端从主体筒顶端向外穿出，所述导入管上置有流量计，所述过滤孔的直径从外向内逐渐减小，所述底部中部防护管和上盖板为一体成型，所述密封环外侧置有多个橡胶球。

有益效果。

一、能够对煤岩试件局部渗透进行观测。

二、能够对煤岩试件内的不同层高的渗透进行观测，

三、能够模拟降水渗透过程中两个阶段的渗流情况，试验效果更好。

附图说明

图1为本实用新型一种模拟露天矿富水软岩型边坡渗流试验装置的结构示意图；

图2为本实用新型一种模拟露天矿富水软岩型边坡渗流试验装置过滤网管的立体结构图；

附图中

其中为：主体筒（1），隔板（2），渗流腔（3），底部封板（4），过滤网管（5），紧固螺母（6），连接套（7），导出管（8），固定环（9），内环形筒（10），密封环（11），上盖板（12），流量计（13），导入管（14），中部防护管（15），数据传输线（16），湿度传感器（17）

具体实施方式：

本实用新型一种模拟露天矿富水软岩型边坡渗流试验装置是这样实现的，由主体筒（1）、隔板（2）、渗流腔（3）、底部封板（4）、过滤网管（5）、紧固螺母（6）、连接套（7）、导出管（8）、固定环（9）、内环形筒（10）、密封环（11）、上盖板（12）、流量计（13）、导入管（14）、中部防护管（15）、数据传输线（16）和湿度传感器（17）组成，底部封板（4）插接置于主体筒（1）底端，所述主体筒（1）内壁上置有连接板，隔板（2）置于主体筒（1）内，且隔板（2）外侧和连接板相卡接，所述隔板（2）为纤维材料制成，所述隔板（2）和底部封板（4）之间置有渗流腔（3），所述主体筒（1）上开有导出孔，导出管（8）一端穿过导出管（8）置于主体筒（1）内，导出管（8）另一端置于主体筒（1）外部，紧固螺母（6）螺接置于导出管（8）上，且和主体筒（1）外侧相贴合，连接套（7）置于导出管（8）另一端上，过滤网管（5）置于主体筒（1）内，且和导出管（8）一端相连接，所述过滤网管（5）和导出管（8）相连通，所述过滤网管（5）上置有过滤孔，内环形筒（10）置于主体筒（1）内，且位于隔板（2）的上方，所述内环形筒（10）底端向外弯折至和主体筒（1）内壁相连接，所述主体筒（1）内壁和内环形筒（10）外壁之间置有安装腔，密封环（11）置于安装腔顶端，所述内环形筒（10）上等距开有多组安装孔，一组安装孔由至少两个安装孔组成，且沿内环形筒（10）环形分布，上盖板（12）置于内环形筒（10）顶端内，中部防护管（15）置于主体筒（1）内中心位置，且一端和上盖板（12）相连接，所述中部防护管（15）上等距开有多个安装孔，所述安装孔内置有湿度传感器（17），所述湿度传感器（17）上连接有数据传输线（16），所述上盖板（12）上开有渗水孔，导入管（14）一端置于上盖板（12）上，且和渗水孔相对应，导入管（14）另一端从主体筒（1）顶端向外穿出，所述导入管（14）上置有流量计（13），所述过滤孔的直径从外向内逐渐减小，所述底部中部防护管（15）和上盖板（12）为一体成型，所述密封环（11）外侧置有多个橡胶球。

使用时，当对矿富水软岩型边坡进行渗流试验时，首先将露天矿富水软岩型边坡煤岩试件放置在主体筒（1）内，且位于隔板（2）上部，煤岩试件将内环形筒（10）和中部防护管（15）上的湿度传感器（17）掩埋，将上盖板（12）覆盖在内环形筒（10）内，上盖板（12）上的中部防护管（15）插入煤岩试件中部位置，上盖板（12）悬置于煤岩试件上表面上，将导入管（14）和外部供水管连通，将连接套（7）和外部抽气泵连通，将湿度传感器（17）上的数据传输线（16）和外部的显示装置连接，当需要模拟地表径流形成前的完全渗流时，打开外部供水管进行供水，水流流经流量计（13），通过控制水流量模拟不同的降水强度，水流进入主体筒（1）内，并沿着煤岩试件下渗水流的下渗，煤岩试件内的水分含量变化，通过湿度传感器（17）检测煤岩试件内部各层的湿度的变化，且能够通过检测点土层的湿度变化对土层局部进行渗透观测，进而观测煤岩试件内不同层高的渗流状况，煤岩试件内的水分饱和时，水流通过隔板（2）渗入渗流腔（3）内，当需要模拟地表径流形成后的有压渗入时，启动导出管（8）上的抽气泵，对渗流腔（3）内进行抽气，形成负压，进而将煤岩试件内的水分进行抽取，形成有压渗流，并通过湿度传感器（17）检测煤岩试件内各土层的湿度变化；

所述过滤孔的直径从外向内逐渐减小的设计，能够进一步提高对抽取气体的过滤效果，避免抽气泵堵塞；

所述底部中部防护管（15）和上盖板（12）为一体成型的设计，强度更好，不易损坏；

所述密封环（11）外侧置有多个橡胶球的设计，能够增加和内环形筒（10）、主体筒（1）的接触面积，不易脱离；

达到能够模拟降水渗透过程中两个阶段的渗流，且能够对局部进行渗流观测的试验。

上述实施例为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本实用新型所做的同等改进，应为本实用新型的范围所涵盖。

Claims (5)

1.一种模拟露天矿富水软岩型边坡渗流试验装置，其特征是：由主体筒、隔板、渗流腔、底部封板、过滤网管、紧固螺母、连接套、导出管、固定环、内环形筒、密封环、上盖板、流量计、导入管、中部防护管、数据传输线和湿度传感器组成，底部封板插接置于主体筒底端，所述主体筒内壁上置有连接板，隔板置于主体筒内，且隔板外侧和连接板相卡接，所述隔板和底部封板之间置有渗流腔，所述主体筒上开有导出孔，导出管一端穿过导出管置于主体筒内，导出管另一端置于主体筒外部，紧固螺母螺接置于导出管上，且和主体筒外侧相贴合，连接套置于导出管另一端上，过滤网管置于主体筒内，且和导出管一端相连接，所述过滤网管和导出管相连通，所述过滤网管上置有过滤孔，内环形筒置于主体筒内，且位于隔板的上方，所述内环形筒底端向外弯折至和主体筒内壁相连接，所述主体筒内壁和内环形筒外壁之间置有安装腔，密封环置于安装腔顶端，所述内环形筒上等距开有多组安装孔，上盖板置于内环形筒顶端内，中部防护管置于主体筒内中心位置，且一端和上盖板相连接，所述中部防护管上等距开有多个安装孔，所述安装孔内置有湿度传感器，所述湿度传感器上连接有数据传输线，所述上盖板上开有渗水孔，导入管一端置于上盖板上，且和渗水孔相对应，导入管另一端从主体筒顶端向外穿出，所述导入管上置有流量计。

2.根据权利要求1所述的一种模拟露天矿富水软岩型边坡渗流试验装置，其特征在于一组所述安装孔由至少两个安装孔组成，且沿内环形筒环形分布。

3.根据权利要求1所述的一种模拟露天矿富水软岩型边坡渗流试验装置，其特征在于所述过滤孔的直径从外向内逐渐减小。

4.根据权利要求1所述的一种模拟露天矿富水软岩型边坡渗流试验装置，其特征在于所述密封环外侧置有多个橡胶球。

5.根据权利要求1所述的一种模拟露天矿富水软岩型边坡渗流试验装置，其特征在于所述底部中部防护管和上盖板为一体成型。