一种可持续供给水沙的破碎岩体突水溃沙模拟实验装置的制作方法

文档序号:12267305阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种可持续供给水沙的破碎岩体突水溃沙模拟实验装置,主要由顶座(28)、渗透主缸筒(12)和活塞(19)构成,渗透主缸筒(12)为圆环形套筒,顶座(28)与活塞(19)分别位于渗透主缸筒(12)的上下两端,渗透主缸筒(12)固连在顶座(28)上,活塞(19)安装在渗透主缸筒(12)的下端内部,其特征是:

所述顶座(28)内部具有一个加水通道(1),加水通道(1)的进水口(3)位于顶座(28)外部并连接水流供给与测量装置(4),加水通道(1)的出水口(27)位于顶座(28)的中心部位并开口向下通向渗透主缸筒(12);

在所述渗透主缸筒(12)内部由上至下分别设有承压圆环(8)、多孔透水板(11)和破碎岩体(21),承压圆环(8)、多孔透水板(11)和破碎岩体(21)上下相连并均紧靠渗透主缸筒(12)内壁设置,破碎岩体(21)向下又与活塞(19)相接触,渗透主缸筒(12)靠近上端口的位置具有两个注沙管道(5),两个注沙管道(5)对称于出水口(27)两侧布置,注沙管道(5)沿渗透主缸筒(12)径向插入并伸向靠近渗透主缸筒(12)中心的位置,注沙管道(5)的出沙口(25)弯曲向下,注沙管道(5)的进沙口在外部连接有可调控直流推杆电机(26),可调控直流推杆电机(26)连接的注沙推板(6)紧贴注沙管道(5)内壁安装,在可调控直流推杆电机(26)和出沙口(25)之间于渗透主缸筒(12)外部安装有注沙管道阀门(7);所述多孔透水板(11)为多孔的透水圆板,其上孔(22)的孔径远远大于风积沙的平均粒径,同时略小于试验用的破碎岩体(21)的粒径;

所述活塞(19)的顶部加工有多个孔洞(20),孔洞(20)的孔径远远大于风积沙的平均粒径,同时略小于试验用的破碎岩体(21)的粒径,活塞(19)具有中空内腔(13),活塞(19)在位于下部的外壁上开设有若干个水沙出口(14)。

2.根据权利要求1所述的一种可持续供给水沙的破碎岩体突水溃沙模拟实验装置,其特征是:所述承压圆环(8)还包括一个叶轮(24),叶轮(24)通过叶轮支架(23)安装在承压圆环(8)内部并位于承压圆环(8)中心轴线上,叶轮(24)朝向出水口(27)和出沙口(25)布置,叶轮(24)将承压圆环(8)的腔体分割成A空间(9)和B空间(10)。

3.根据权利要求1或2所述的一种可持续供给水沙的破碎岩体突水溃沙模拟实验装置,其特征是:所述破碎岩体突水溃沙模拟实验装置的活塞(19)下端面放置在一个水沙收集托盘(16)中,活塞(19)的底部在周边形成有凸缘(18),在水沙收集托盘(16)中部具有与凸缘(18)相匹配的凹槽(15),活塞(19)通过凸缘(18)、凹槽(15)与水沙收集托盘(16)固连,水沙收集托盘(16)的下部具有一个水收集口(17),在水收集口(17)处设有沙子过滤网,水收集口(17)外连一个收集水容器。

4.根据权利要求3所述的一种可持续供给水沙的破碎岩体突水溃沙模拟实验装置,其特征是:所述加水通道(1)的出水口(27)为多个,出水口(27)由顶座(28)的中心部位向外均匀对称排布,出水口(27)位于进沙口的上部,出水口(27)的连线与进沙口的连线垂直交错。

5.根据权利要求3所述的一种可持续供给水沙的破碎岩体突水溃沙模拟实验装置,其特征是:所述多孔透水板(11)为均匀多孔的透水圆板,所述活塞(19)的顶部也加工有均布的多个孔洞(20)。

6.根据权利要求1或2所述的一种可持续供给水沙的破碎岩体突水溃沙模拟实验装置,其特征是:所述渗透主缸筒(12)的上端部设有连接凸台,连接凸台和顶座(28)在相应位置上都均布有若干个连接孔,通过螺栓(2)于连接孔处将渗透主缸筒(12)与顶座(28)固连。

7.根据权利要求1或2所述的一种可持续供给水沙的破碎岩体突水溃沙模拟实验装置,其特征是:在所述顶座(28)和渗透主缸连接处的顶座(28)上还加工有圆环形凹槽,其中放入O形橡胶圈,顶座(28)和渗透主缸筒(12)之间通过O形橡胶圈密封连接。

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