一种溃砂模拟试验装置和试验方法

一种溃砂模拟试验装置和试验方法
【专利摘要】本发明涉及砂土渗透破坏和矿井水文地质试验【技术领域】，特指一种模型试验条件下采矿及相关工程诱发溃砂过程监测的试验装置和方法，以“一种高水压、高应力和自动开采的矿井水害综合模拟系统及试验方法”（申请号：201010285897.9）为基础，其装置由可变溃砂口和止砂塞模块、侧向水源补给模块、溃砂过程监测模块和溃砂收集测试模块构成，其特征在于可提供不同垂直荷载、上覆低渗透性盖层不同厚度及性质、不同初始边界水头、降落漏斗动态变化、不同含水砂层厚度和颗粒级配、不同溃砂裂缝尺度的溃砂试验条件以及溃砂过程中渗透破坏范围、溃砂及涌水量、水头及水力梯度监测条件，同时获取溃砂试验参数；其试验方法的特征在于基于无穷远边界的水头控制和垂直荷载调控制方法、溃砂范围的识别方法和溃砂体重量、体积、溃砂实际涌水量的确定方法。
【专利说明】一种溃砂模拟试验装置和试验方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及砂土渗透破坏和矿井水文地质试验【技术领域】，特指一种模型试验条件 下采矿及相关工程诱发溃砂过程监测的试验装置和方法。

【背景技术】
[0002] 松散层砂土沿采矿及相关工程形成的裂缝向下垮落或被水流携带进入到地下采 空区的过程称为溃砂，一旦发生就会堵塞巷道、压埋设备和危害生产人员生命。溃砂灾害主 要是由于高强度开采破坏了煤层上覆薄基岩和相邻隔水结构，导致上部松散层砂土在自重 或水流作用下沿渗流裂缝进入到更深部空间所致，主要发生于隐伏煤田松散层含水层开采 条件下。
[0003] 溃砂灾害在基岩厚度不大于60m的薄基岩下和厚基岩高强度开采条件下都有可 能发生，在自重或水流作用下也都可能发生，其必要条件是砂颗粒运动的临空面和通道，如 在钻孔施工过程中地下无水的情况下砂土沿钻孔溃入地下并压埋施工设备、掘进顶板抽冒 造成上部砂层大量溃入、采动裂隙渗流携带大量泥砂等，其形成机理不同于地表砂土液化， 与堤坝管涌的产生条件也存在一定区别，但到目前为止也没有形成完备的理论认识。从 1996年起，我国陆续有学者采取试验手段研究溃砂过程，其中梁燕、张敏江、汤爱平等采用 了相同的圆柱形容器装满砂土并施加孔隙水压力，通过观测水压与突水溃砂量获得溃砂的 临界水力梯度。蔡光桃、梁艳坤等采用改造的渗透仪和不同形式的裂缝模拟溃砂过程，获得 了裂缝形状、张开度与溃砂量的对应关系。杨伟峰通过裂缝通道模型试验研究了含水层初 始水头、水砂源特征和裂隙通道张开度等对水砂混合流运移特征的影响。许延春在自制的 上柱下锥型流动性试验仪上进行了含黏砂土流动性试验，获得了水头、漏斗出口直径和黏 粒含量对含黏砂土流动性的影响规律。杜峰通过压力机上渗流装置试验研究了水砂两相通 过破碎岩体渗流规律，考虑了地层荷载和水压力的共同作用。董青红和隋旺华通过大尺度 圆柱状溃砂模型试验研究了地层荷载、初始水头、颗粒直径、含水砂层厚度、裂缝张开度等 对溃砂量及动态过程的影响。以上研究反映出，水力梯度、溃砂通道、颗粒级配、裂缝形态 和应力状态是影响溃砂过程的重要因素，但由于模型条件所限，在早期研究中，关键边界条 件如砂层上覆地层荷载、含水层无限分布及侧向动态补给、裂隙动态变化，被或多或少的忽 略，与实际工程条件和过程是脱节的；近期试验研究中有一些考虑了地层荷载和侧向边界 条件的作用，但裂隙的动态演化和侧向渗流仍是没有恰当实现的内容。同时，溃砂过程也不 是简单的突涌与通道问题，还包括砂源及运移启动、溃砂休止的系列问题，特别是溃砂过程 中的关键信息如砂土流动的范围、水力梯度的变化、裂隙的演化与溃砂量的关系，尚还是目 前试验条件中无法揭示和解决的问题，因此研制或改进出条件与原型接近，试验过程可靠 的溃砂试验装置具有十分重要意义。
[0004] 2010年，董青红等申报的发明专利"一种高水压、高应力和自动开采的矿井水害综 合模拟系统及试验方法"（申请号201010285897. 9)设计了一种以顶底板突水试验为目标的 矿井水害综合模拟系统，能够提供溃砂试验的荷载、水压、容器和数据采集等基本条件。本 发明以该试验系统的主体结构：模型试验箱、水压和荷载条件以及内部的采动控制机构为 基础，通过功能扩展构成溃砂试验装置并形成了溃砂试验方法。


【发明内容】

[0005] 本发明所要解决的问题是：在装配的模型上，在限制侧向变形、砂土层厚度可 变、垂直荷载、侧向渗流稳定水头水量补给、采动裂缝可控的条件下，通过监测识别溃砂启 动-突涌过程中含水砂层内水力梯度分布、变形破坏范围、变形破坏程度，获得溃砂出口的 水砂混合流密度和孔压、溃砂量和溃水量的动态变化特征，为地质、开采组合条件下的溃砂 研究提供基础数据。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明提出的解决方案为：一种溃砂模拟试验装置及试验 方法。
[0007] -种溃砂模拟试验装置以一种高水压、高应力和自动开采的矿井水害综合模拟系 统为基础，由可变溃砂口和止砂塞模块、侧向水源补给模块、溃砂过程监测模块和溃砂收集 测试模块构成。其中垂直荷载（1)、模型箱（3)、采动模拟顶（底）板（9)、采动模拟活动板 (27)、监测接口（23)为"一种高水压、高应力和自动开采的矿井水害综合模拟系统及试验方 法"中组件，模型材料安装于采动模拟顶（底）板（9)以上的模型箱空腔内，由一定厚度、 颗粒级配的含水砂层（8)铺设而成，其上为由粘性土为主构成的低渗透性盖层（4)，其上为 压力调整水囊（2)，上部施加垂直荷载（1);采动模拟顶（底）板（9)中部原来采动模拟活动 板处由中心开有溃砂裂缝或孔洞的圆形金属板覆盖，溃砂口的尺寸限制在90cm长和20cm 宽以内，中心布置，由下部结构支撑的止砂塞凸起部分（36)直接嵌入溃砂口（13)，止砂塞 (15)的支撑和控制结构为下腔采动模拟液压缸控制的活塞（17)，活塞（17)下沉则溃砂口 (13)打开，反之则封闭不允许砂颗粒通过，试验期间溃砂口（ 13)常开，所述止砂塞材料为钢 材，上部形状与溃砂口（ 13) -致并能嵌入和退出，下部为矩形板，板背为交错导水槽（35)， 其下为管状帽（37)，扣在采动模拟液压缸活塞（16)上，所有测试传感器电缆通过监测接口 (23)传递信息到箱外。
[0008] 所述侧向水源补给模块由侧向水源补给通道（5)和水头控制组件构成，所述侧向 水源补给通道由模型箱外多层供水管路构成，每层由轮辐式径向分支管路（40)连接模型箱 (3)侧壁进水口和环状管路（42)，各部分过流面积采用无阻力设计，模型箱（3)侧壁分支管 路过流面积大于环状管路（42)过流面积，各层环状管路（42)按120°角由3条主管道（44) 并联，由大容量高压水箱向主管道供水；所述水头控制组件由原模型可控恒压供水系统、模 型箱（3)外水头测点（43)、连接于3条主管道（44)的远程控制压力溢流阀（45)组成，在压 力控制体系中通过补充多路溢流阀及时溢流，实现按既定降落漏斗控制边界水头。
[0009] 所述溃砂过程监测模块由压力-倾角传感器（6)、孔隙水压力传感器（7)和箱内信 号线（18)组成，所述孔隙水压力传感器（7)按120°角间隔径向排列组成3列，列内传感器 间距10-20cm，感应面水平朝向溃砂口（13);所述压力-倾角传感器（6)为侧压力传感器和 倾角传感器组合而成，倾角监测的倾向方向为径向，侧压力监测的初始法线方向为径向水 平，压力-倾角联合观测组件与孔隙水传感器（7)布置在相同垂向剖面内，相互间隔120° 角，径向间距5-20cm，垂向高度上分布于瞬态水位降落漏斗（20)以下，主要布置在溃砂稳 定坡面（19)上下，所述的箱内信号线（18)为传感器与数据采集装置连接线，所有靠近传感 器的信号线（18)采用无束缚布置，即在水砂流作用下传感器容许有一定的自由移动距离而 不受信号线（18)束缚。
[0010] 所述溃砂收集测试模块包括水砂分离与监测组件、流量监测组件，所述流量监测 组件由模型箱（3)底部排水口（25)内嵌的流量-水压传感器（24)组成，用于监测涌水量和 排水口（25)压力，排水口（25)水平高度与水砂分离筛（11)顶部一致，保持水砂分离筛（11) 内溃砂体（14)始终浸没于水面以下；所述水砂分离与监测组件由模型箱（3)下腔底板上的 三块互成120°角的基座（21)、基座上的压力传感器（22)、水砂分离筛（11)和滤砂网（12) 组成，试验中称量溃砂体的重量和体积，试验结束后打开模型清理溃砂体并做颗粒级配分 析；所述压力传感器（22)上部由三段柱体的传力及定位销（38)构成，其特征在于上段定位 水砂分离筛（11 )，中段支撑水砂分离筛（11 )，下段传递分担的水砂分离筛（11)重量给传感 器；所述水砂分离筛（11)为三片可拆装组合结构，中部为通孔（32)，允许采动模拟液压缸 活塞（16)自由通过，在止砂塞（15)下落后管状帽（37)恰好进入圆形通孔（32)并定位，活 塞落至最底部。
[0011] 一种溃砂模拟试验方法的特征在于基于无穷远边界的水头控制和垂直荷载调整 控制方法、溃砂范围的识别方法和溃砂体重量、体积、溃砂实际涌水量的确定方法，具体 是： 所述基于无穷远边界的水头控制方法是试验中，以无穷远边界水头为定水头，按水头 降落漏斗实测和理论计算规律，通过水源补给通道（5)，采用计算机自动控制模型边界水 头随降落漏斗扩大而逐渐降低的过程；所述垂直荷载调整控制方法是以上覆低渗透性盖层 (4)为过渡性地层，当溃砂形成局部沉降后，刚性荷载无法垂直均布，在过渡性地层上通过 一个与模型等直径的压力调整水囊（2)和垂直荷载（1)伺服调整，控制上覆垂直荷载的均 匀分布。
[0012] 所述的溃砂范围的识别方法是通过互成120°角的三组观测传感器获得数据进 行分析，以孔隙水压力动态监测数据和测点位置关系绘制渗流形成的降落漏斗和计算水力 梯度分布，以含水砂层内测点倾角变化、侧向压力变化参数为依据，在含水砂层内划分出倾 角的稳定区、有规律变化区和无规律变化区，侧压力的稳定区、有规律变化区和无规律变化 区，通过分区叠加识别出渗透破坏的范围，判别出临界水力梯度及影响。
[0013] 所述溃砂体重量、体积、溃砂实际涌水量的称量与计算方法如下：自由水位面以下 压力传感器（22)所测重力扣除水砂分离筛（11)重量后的溃砂体水下浮重量JF'，水压力传 感器（16)监测自由水位面位置，溃砂监测涌水量为β'，试验前测得砂土比重为Gi，水下堆 『二.】_ψ' 积孔隙比为e，根据土的三相组成导出各相关关系如式（1)(2) (3) (4)，其中 \ ± 为溃出砂体固体颗粒的实际重量，P= 为砂体固体颗粒的体积，溃砂体积增量 (Urj w与浮重量增量Viri为线性关系，BPvr=p ,e4__VF为溃砂实际涌 水量，根据溃砂过程动态监测曲线，密度观测传感器（14)获得的水砂混合流密度历时曲线， 可分析不同时刻溃砂量、涌水量及其变化特征。
[0014] 与现有技术比较，本发明的优点在于：建立了一种溃砂模拟试验装置及试验方法， 与同类试验装置相比：1)实现了层状含水砂层侧向有渗流补给、降落漏斗可控，2)通过侧向 应力衰减、颗粒运动造成的局部倾角变化和降落漏斗形态观测可识别含水砂层变形破坏范 围及临界水力梯度，3)获得含水砂层厚度、颗粒级配、侧向补给水源初始水头及降落漏斗动 态特征、溃砂口裂缝张开度、上覆低渗透性盖层厚度及性质、垂直荷载共6因素影响下溃砂 过程水砂混合流密度、孔隙水压力及分布、溃砂量、涌水量的动态特征。

【专利附图】

【附图说明】
[0015] 图1是本发明模拟试验装置的结构示意图； 图2是本发明溃砂口模拟板示意图； 图3是本发明水砂分离筛结构示意图； 图4是本发明止砂塞结构示意图； 图5是本发明浮重量监测基座结构示意图； 图6是本发明侧向水源补给模块示意图； 图7是本发明模拟试验原理图； 图8是本发明试验流程图。
[0016] 图例说明 I、 垂直荷载 2、压力调整水囊 3、模型箱 4、低渗透性盖层 5、水源补给通道 6、压力-倾角传感器 7、孔隙水压力传感器 8、含水砂层 9、采动模拟顶（底）板 10、溃砂口模拟板 II、 水砂分离筛 12、滤砂网 13、溃砂口 14、溃砂体 15、止砂塞 16、活塞 17、液压缸密封件 18、信号线 19、溃砂稳定坡面 20、瞬态水位降落漏斗 21、基座 22、压力传感器 23、信号线密封件 24、流量-水压传感器 25、排水口 26、定位标志浅孔 27、采动模拟活动板 28、定位线 29、水砂分离筛包围 30、定位孔 31、筛盘连接件 32、通孔 33、导流孔 34、止砂塞平板 35、导水槽 36、止砂塞凸起 37、管状帽 38、传力及定位销 39、限位保护套 40、分支管路 41、侧壁 42、环状管路 43、水头测点 44、主管道 45、压力溢流阀

【具体实施方式】 一种溃砂模拟试验装置的试验方法，其步骤为： 1、打开模型箱（3)，移除采动模拟活动板（27)，在基座（21)上固定压力传感器（21)，同 时在临近安装孔隙水压力传感器（7)，安装水砂分离筛（11)，放上滤砂网（12)，连接好信号 线（18)，提升采动模拟液压缸，安装止砂塞（15)，检测信号连接和机械装置正常后进行下 一步，否则返回第1步。
[0017] 2、安装溃砂口模拟板（10)，对正溃砂口（13)与止砂塞（15)，用玻璃胶密封溃砂口 模拟板（10)与采动模拟顶（底）板（9)、模型箱（3)侧壁的间隙，暂时密封溃砂口间隙， 注水试验密封性，确保密封可靠，打开液压系统控制采动模拟液压缸，令止砂塞（15)略微下 沉，放出箱内积水。
[0018] 3、在溃砂口模拟板上按120°角标记测试位置布置全部测试信号线，其中孔隙水 压力传感器（7)等径向间距布置，透水石水平朝向溃砂口（13)，留下恰当长度的压力-倾角 传感器（6)测试电缆，压力-倾角传感器（6)信号线首先向模型中间走线，然后逆水砂流方 向向上延伸到指定位置，连接完成后做好位置测量和记录，检测信号正常后进行下一步。
[0019] 4、将特定颗粒级配砂土逐层密实、铺进模型箱，一边铺一边定位压力-倾角传感 器（6)的位置并做好记录，所有压力-倾角传感器（6)倾角监测的倾向方向与径向一致，完 成后检测信号正常进行下一步。
[0020] 5、从排水口（25)反向模型箱（3)内注水，逐步加水至水头超过含水砂层（8)表 面，检测孔隙水压力传感器（7)是否工作正常后停止注水，关闭排水口（25);施加垂向荷载 (1)至上部地层自重应力值，检测压力传感器（22)是否工作正常，在稳定的垂向应力下保 持2-3小时，压密砂土层至沉降稳定；打开水源补给通道（4)和水头补给控制组件，维持边 界水头稳定，观测孔隙水压力和边界水头测点水压力变化正常后，打开出水通道，监测模型 内渗流压力的变化和涌水量的动态特征，逐步降低边界水头模拟降落漏斗扩大，监测孔隙 水压变化是否正常；关闭出水通道通过侧向水源通道恢复水位，打开出水通道使水位下降 50%，再从侧向水源补给向模型箱（3)内继续缓慢注水使水位上升至含水砂层（8)表面，如 此重复2-3,排除气体，检测孔隙水压力传感器（7)是否工作正常后，保持箱内砂土饱和，关 闭出水通道和维持边界水头稳定。
[0021] 6、分析各传感器监测曲线信号是否正常，如3-5步任何一步异常，返回到第3步。
[0022] 7、保持关闭出水通道，卸去垂直荷载（1)，在含水砂层（8)上铺设低渗透性盖层 (4)至设计厚度，一般为黏土层，铺设完毕后压覆压力调整水囊（2)，施加垂直荷载（1)至设 计值，保持1-2天沉降稳定后等待试验。
[0023] 8、溃砂试验计时开始，打开水源补给通道（4)和水头补给控制组件，维持边界水头 稳定，打开监测系统采集背景数据5-10分钟，数据变化稳定后打开排水口（25)，监测模型 内渗透压力的变化和涌水量的动态特征，启动采动模拟液压缸控制止砂塞（15)下沉，形成 溃砂裂缝，在检测到压力传感器（22)反馈的重量突然增加后即止砂塞（15)顺利落到水砂 分离筛（11)上，此后各监测模块同时检测并记录溃砂过程中水压、含水砂层（8)内侧向应 力、溃砂量随时间变化和涌水量随时间变化参数。在试验过程中还可以使用原模型系统的 垂直应力、温度、PH值监测系统进行数据采集，采取涌水样，做悬浮物颗粒级配和含量分析。
[0024] 9、根据监测反馈的溃砂量，当水砂分离筛（11)内砂体超过容积80%后，关闭水源 补给通道（4)和水头补给控制模块停止试验，排干模型内水分、卸去垂直荷载（1)后打开模 型箱（3)，检查并记录拆模型发现的各种现象，否则继续试验。
[0025] 10、变换含水砂层（8)厚度、颗粒级配、侧向补给水源初始水头及形成降落漏斗后 的边界水头、溃砂口（13)裂缝张开度、上覆低渗透性盖层（2)厚度及性质、垂直荷载，重复 1-9过程，发现多种试验现象并监测记录试验数据。
[0026] 11、试验结束，统计分析试验结果。
【权利要求】
1. 一种溃砂模拟试验装置包括可变溃砂口和止砂塞模块、侧向水源补给模块、溃砂过 程监测模块和溃砂收集测试模块，其特征在于可提供不同垂直荷载、初始边界水头及降落 漏斗动态变化、含水砂层厚度和颗粒级配、溃砂裂缝尺度下的模型试验条件W及溃砂过程 中渗透破坏、溃砂及涌水量、水头及水力梯度监测条件。
2. 所述可变溃砂口和止砂塞模块是溃砂口形状尺寸控制和溃砂启动的开关部件，包括 溃砂口模拟板（10)、止砂塞（15)及采动模拟液压缸（16 )，所述溃砂口模拟板（10)为中也 开有溃砂口（ 13)的圆形板，其特征在于由钢板制作，溃砂口（ 13)的最大尺寸为90cm长和 20cm宽，溃砂口（ 13 )在圆形钢板中也布置，不同溃砂口模拟板（10 )可由不同形状和尺寸的 (13)溃砂口构成；所述止砂塞（15)材料为钢材，上部止砂塞凸起（36)形状与溃砂口（ 13) 一致并能嵌入和退出，下部为矩形止砂塞平板（34)，板背为纵横交错的导水槽（35)，其下 为管状帽（33)，扣在采动模拟液压缸活塞（16)上，向下移动可落在水砂分离筛（11)的中也 通孔（32)上，止砂塞（15)下沉则溃砂口（13)打开；所述的采动模拟液压缸活塞（16)为止 砂塞（15)的支撑部件，通过水砂分离筛（11)的中也通孔（32)伸缩，活塞（16)下沉则止砂 塞（15)下降。
3. 所述侧向水源补给模块由侧向水源补给通道（5)及水头控制组件构成，其特征在于 供水管路的无阻力设计和边界水头自动控制，所述供水管路无阻力设计为由多层多通道组 成的模型箱（3)外供水管路，每个分支管路（40)与模型箱（3)侧壁（41)垂直连接，由环状 管路（42)供水，各层环状管路通过H路主管道（44)并联后经压力溢流阀（45)连接水源，管 路过流总断面积从模型箱（3)向外逐级放大；所述边界水头自动控制由外设稳定水头大容 量高压水箱、模型箱（3)侧壁的边界水头测点（43)、连接于H路主管道（44)的多路远程控 制压力溢流阀（45)组成，其特征在于W无穷远为定水头，在压力控制体系中通过多路溢流 阀及时溢流，实现按既定降落漏斗控制边界水头。
4. 所述溃砂过程监测模块由压力-倾角传感器（6)、孔隙水压力传感器（7)和信号线 (18)组成，其特征在于通过采动溃砂过程中含水砂层（8)内降落漏斗变化、水平向应力衰减 和砂层内嵌标志物的径向倾角变化及其组合关系识别渗透破坏区域和临界水力梯度；所述 孔隙水压力传感器（7)按120°角间隔径向排列成3列，列内传感器间距10-20cm，感应面水 平朝向溃砂口（13);所述压力-倾角传感器（6)由侧压力传感器和倾角传感器组合而成，倾 角监测的倾向方向为径向，侧压力监测的初始法线方向为径向水平，压力-倾角传感器（6) 与孔隙水压力传感器（7)布置在相同垂向剖面内，相互间隔120°角，径向间距5-20cm，垂 向高度上分布于瞬态水位降落漏斗（20) W下，主要布置在溃砂稳定坡面（19)上下；所述的 信号线（18)为传感器与数据采集装置连接线，其特征在于在水砂流作用下传感器容许有一 定的自由移动距离而不受信号线（18)束缚。
5. 所述溃砂收集测试模块包括水砂分离与监测组件、流量监测组件，所述流量监测组 件由模型箱（3)底部排水口（25)内嵌的流量-水压传感器（24)组成，用于监测涌水量和排 水口（25)压力，排水口（25)水平高度与水砂分离筛包围的顶部（29)-致，保持水砂分离筛 (11)内溃砂体（14)始终浸没于水面W下；所述水砂分离与监测组件由模型箱（3)下腔底板 上的H块互成120°角的基座（21)、基座上的压力传感器（22)、相邻的孔压传感器、水砂分 离筛（11)和滤砂网（12)组成，试验中称量溃砂体（14)的重量和体积，试验结束后打开模型 清理溃砂体（14)并做颗粒级配分析；所述基座（21)上部由传力及定位销（38)、限位保护套 (39)构成，其特征在于上段定位水砂分离筛（11)，中段支撑水砂分离筛（11)，下段传递分 担的水砂分离筛（11)重量给压力传感器（22);所述水砂分离筛（11)为H片可拆装组合结 构，中部为圆形通孔（32)，允许采动模拟液压缸活塞（16)自由通过，在止砂塞（15)下落后 管状帽（37)恰好进入圆形通孔（32)并定位，活塞（16)落至最底部。
6. -种溃砂模拟试验方法的特征在于基于无穷远边界的水头控制和垂直荷载调整控 制方法、溃砂范围的识别方法和溃砂体重量、体积、溃砂实际涌水量的确定方法；所述基于 无穷远边界的水头控制方法是试验中，W无穷远边界水头为定水头，按水头降落漏斗实测 和理论计算规律，通过侧向水源补给通道（5)，采用计算机自动控制模型边界水头随降落漏 斗扩大而逐渐降低的过程；所述垂直荷载调整控制方法是W低渗透性盖层（4)为过渡性地 层，其上为一个与模型等直径的压力调整水囊（2)，用于适应沉降变形和调整垂直伺服荷载 的均匀分布。
7. 所述的溃砂范围的识别方法是W互成120°角的H组传感器观测数据为基础，根据 孔隙水压力和测点位置关系绘制渗流形成的降落漏斗和计算水力梯度，根据压力-倾角联 合观测点倾角、侧向压力变化，在含水砂层内划分出倾角角度稳定区、有规律变化区和无规 律变化区，侧压力稳定区、有规律变化区和无规律变化区，通过分区叠加识别出渗透破坏的 范围，判别出临界水力梯度。
8. 所述溃砂体重量、体积、溃砂实际涌水量的确定方法如下：自由水位面W 下重力传感器（40)所测重力扣除水砂分离筛（11)重量后的溃砂体水下浮重量 护，溃砂监测涌水量为色'，已知砂±比重为巧，水下堆积孔隙比为e，水的重度为&， 狀- 1 fp-' 则试验中砂体固体颗粒的实际重量IT按 -1_丄计算，砂体固体颗粒的体积F按 巧 tr = 护计算，溃砂过程中实际涌水量0按技=《-,,_yr计算。 輯-1)7* 辉-斬，
【文档编号】E21F17/18GK104265365SQ201410541260
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月14日 优先权日:2014年10月14日
【发明者】董青红, 陈伟 申请人:中国矿业大学