一种水渗流动态演化规律测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种煤层注水测试装置，尤其涉及一种水渗流动态演化规律测试装置。


背景技术：

2.近年来，随着经济的发展，煤炭产量持续增加，随着开采深度的不断增加，瓦斯和煤尘等灾害越来越严重，在煤矿生产过程中，煤与瓦斯突出、冲击矿压等煤岩动力灾害的发生，经常会造成大量人员伤亡，同时，也会影响煤矿的经济效益。
3.煤层注水作为防治煤与瓦斯突出的水力化措施之一，相关研究和试验表明，煤层注水后，煤的物理力学性质发生明显变化，其弹性和强度减小，塑性增大，从而使煤层的应力分布发生根本变化，即高应力区向煤体深部转移，应力集中系数减小，地应力和瓦斯压力梯度减小，弹性潜能降低，其释放的速度变小，大大减小了突然释放弹性潜能的概率水平，水进入煤的孔隙，降低了瓦斯放散初速度(可减少90％)，增加了瓦斯流动的阻力，从而削弱了瓦斯在突出过程中的作用。
4.但在一些渗透性差的煤层注水效果不理想，现有技术虽然在一定程度上解决了部分问题，降低了煤岩动力灾害的发生，但至少存在以下缺点：防突和防冲击效果不理想等，如何进一步改进注水技术改善注水效果涉及到一个关键问题，就是水在煤层中的渗流问题。因此，需要进一步研究注水过程中水在煤中的流动规律。
5.有鉴于此，特提出本实用新型。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是提供了一种水渗流动态演化规律测试装置。
7.本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
8.本实用新型的水渗流动态演化规律测试装置，包括进排水系统、数据采集系统、观测系统、渗流发生系统、固定系统；
9.所述的进排水系统包括高位水箱、水管、阀门；
10.所述的数据采集系统包括计量天平、锥形瓶；
11.所述的观测系统包括高速摄影相机；
12.所述的渗流发生系统包括渗流发生装置；
13.所述的固定系统包括高度可调支架、固定支架。
14.由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的水渗流动态演化规律测试装置，首先将取来的煤样敲碎，然后将事先称好的煤样分五次倒入渗流发生装置中，然后用击样器进行击实至规定高度后继续下一次装样，直至全部装样结束。往高位水箱倒入水，调节高位水箱高度，打开阀门让高位水箱水通过皮管流入渗流发生装置并湿化煤样，在此过程中打开下部排水口以加速水的浸润速度，直至完全湿化并开始滴水，并开始计时，直至发生稳定渗流并测试流量，同时用高速摄影观测水渗流的过程。该装置可开
展实现不同水压头等条件下水流动实验。
附图说明
15.图1为本实用新型实施例提供的水渗流动态演化规律测试装置的结构示意图。
16.图2为高度可调支架的俯视剖面图。
17.图中：
18.1、高位水箱；2、高度可调支架；3、阀门；4、水管；5、法兰盘；6、渗流发生装置；7、高速摄影相机；8、螺丝；9、锥形瓶；10、计量天平；
19.11、固定支架；12、螺丝；13、高度可调支架；14、穿孔横板；15、三角接合器。
具体实施方式
20.下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，这并不构成对本实用新型的限制。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
21.首先对本文中可能使用的术语进行如下说明：
22.术语“和/或”是表示两者任一或两者同时均可实现，例如，x和/或y表示既包括“x”或“y”的情况也包括“x和y”的三种情况。
23.术语“包括”、“包含”、“含有”、“具有”或其它类似语义的描述，应被解释为非排它性的包括。例如：包括某技术特征要素(如原料、组分、成分、载体、剂型、材料、尺寸、零件、部件、机构、装置、步骤、工序、方法、反应条件、加工条件、参数、算法、信号、数据、产品或制品等)，应被解释为不仅包括明确列出的某技术特征要素，还可以包括未明确列出的本领域公知的其它技术特征要素。
24.术语“由
……
组成”表示排除任何未明确列出的技术特征要素。若将该术语用于权利要求中，则该术语将使权利要求成为封闭式，使其不包含除明确列出的技术特征要素以外的技术特征要素，但与其相关的常规杂质除外。如果该术语只是出现在权利要求的某子句中，那么其仅限定在该子句中明确列出的要素，其他子句中所记载的要素并不被排除在整体权利要求之外。
25.除另有明确的规定或限定外，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如：可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本文中的具体含义。
26.术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述和简化描述，而不是明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文的限制。
27.本实用新型实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有
技术。本实用新型实施例中未注明具体条件者，按照本领域常规条件或制造商建议的条件进行。本实用新型实施例中所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
28.本实用新型的水渗流动态演化规律测试装置，包括进排水系统、数据采集系统、观测系统、渗流发生系统、固定系统；
29.所述的进排水系统包括高位水箱、水管、阀门；
30.所述的数据采集系统包括计量天平、锥形瓶；
31.所述的观测系统包括高速摄影相机；
32.所述的渗流发生系统包括渗流发生装置；
33.所述的固定系统包括高度可调支架、固定支架。
34.所述的渗流发生装置为圆柱体状，由亚克力制成，上部和下部的亚克力板为可拆卸结构并用法兰盘固定在所述圆柱体上。
35.所述的渗流发生装置上部和下部分别设有进水口、排水口，所述进水口与所述高位水箱相连，所述排水口与所述锥形瓶相连。
36.所述的固定支架带有滑道，所述的高度可调支架装于所述固定支架的滑道上，并用螺丝固定；
37.所述高位水箱放于所述高度可调支架上；
38.所述渗流发生装置放于所述高位水箱下方的固定支架上；
39.所述锥形瓶放于所述渗流发生装置下方。
40.综上可见，本实用新型实施例的水渗流动态演化规律测试装置，能实现不同水压头等条件下水流动实验。
41.为了更加清晰地展现出本实用新型所提供的技术方案及所产生的技术效果，下面以具体实施例对本实用新型实施例所提供的进行详细描述。
42.实施例1
43.如图1所示，包括进排水系统、数据采集系统、观测系统、渗流发生系统、固定系统等；
44.所述的进排水系统主要包括高位水箱、水管、阀门等；所述的数据采集系统主要包括计量天平、锥形瓶等；所述的观测系统主要包括高速摄影等；所述的渗流发生系统主要包括渗流发生装置等；所述的固定系统主要包括高度可调支架等。
45.首先将取来的煤样敲碎，然后将事先称好的煤样分五次倒入渗流发生装置中，然后用击样器进行击实至规定高度后继续下一次装样，直至全部装样结束。往高位水箱倒入水，调节高位水箱高度，打开阀门让高位水箱水通过水管流入渗流发生装置并湿化煤样，在此过程中打开下部排水口以加速水的浸润速度，直至完全湿化并开始滴水，并开始计时，直至发生稳定渗流并测试流量，同时用高速摄影观测水渗流的过程。
46.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。本文背景技术部分公开的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技
术人员所公知的现有技术。