一種模擬管道突水注漿治理模型裝置及其試驗系統的製作方法
2023-11-03 01:48:52 1
專利名稱：一種模擬管道突水注漿治理模型裝置及其試驗系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種模型裝置及具有所述模型裝置的試驗系統，尤其涉及一種模擬管道突水注漿治理模型裝置及具有所述模擬管道突水注漿治理模型裝置的試驗系統。
背景技術：
目前，國內外對於模擬管道突水注漿治理模型裝置尚缺乏相關報導。在實際巖溶陷落柱或立井井筒突水的工程治理中多採用地面打鑽、全孔灌漿的方法，但是由於突水水壓高、水流量大、水流速度快等特點，不僅造成注漿材料大量消耗，而且注漿堵水效果差，甚至發生再次突水。為了更好的解決注漿治理各種管道流的技術難題，模型研究是目前本領域內的研究重點。
實用新型內容有鑑於此，有必要提供一種模擬管道突水注漿治理試驗模型系統，利用不同配方骨料充填突水管道後，研究管道內水壓、流量和流速的變化特徵，從而為現場注漿方案的設計提供依據和指導。本實用新型是這樣實現的，一種模擬管道突水注漿治理模型裝置，其包括頂蓋； 密封式圓柱管，所述密封式圓柱管的一埠由所述頂蓋密封；至少一個出水管，其垂直連通於所述密封式圓柱管的側壁；上壓蓋，其密封所述密封式圓柱管的另一埠 ；下壓蓋，其與所述下壓蓋相對設置；密封式圓柱鋼板，其一埠抵持於所述上壓蓋，其另一埠抵持於所述下壓蓋；至少一個進水管，其與所述密封式圓柱鋼板垂直連通；花網式圓柱鋼板，其收容在所述密封式圓柱鋼板內，所述花網式圓柱鋼板的一埠抵持於所述上壓蓋，所述花網式圓柱鋼板的另一埠抵持於所述下壓蓋；花管式圓柱管，其收容在所述花網式圓柱鋼板內並透過所述上壓蓋與所述密封式圓柱管相通，所述花管式圓柱管的一埠抵持於所述上壓蓋，所述花管式圓柱管的另一埠抵持於所述下壓蓋；至少一個投料管，其一端收容在所述密封式圓柱管內並延伸至所述花管式圓柱管內，其另一端為透過所述頂蓋而顯露在外的投料口 ；至少一個注漿管，其一端收容在所述花網式圓柱鋼板內且處於所述密封式圓柱管外， 其另一端為透過所述上壓蓋而顯露在外的注漿孔口。進一步地，所述密封式圓柱管、所述密封式圓柱鋼板、所述花網式圓柱鋼板以及所述花管式圓柱管具有相同的同心度。進一步地，所述模擬管道突水注漿治理模型裝置還包括用於支撐的底座，所述底座安裝在所述下壓蓋的一側上並相背於所述上壓蓋。進一步地，所述模擬管道突水注漿治理模型裝置還包括收容在所述花網式圓柱鋼板內的至少一個水壓力傳感器，所述至少一個水壓力傳感器設置在所述下壓蓋與所述花網式圓柱鋼板中的至少一者上。進一步地，所述頂蓋與所述密封式圓柱管之間、所述上壓蓋與所述密封式圓柱鋼板、所述下壓蓋與所述密封式圓柱鋼板之間均採用螺栓固定。[0009]進一步地，所述密封式圓柱管、所述花網式圓柱鋼板、所述花管式圓柱管均採用螺釘與所述上壓蓋固定，所述密封式圓柱管、所述花網式圓柱鋼板、所述花管式圓柱管亦均採用螺釘與所述下壓蓋固定。進一步地，所述模擬管道突水注漿治理模型裝置還包括至少一個投料管閥門、至少一個注漿管閥門、至少一個出水管閥門以及至少一個進水管閥門，所述至少一個投料管閥門安裝在所述至少一個投料管上用於控制相應投料管的投料量，所述至少一個注漿管閥門安裝在所述至少一個注漿管上用於控制相應注漿管的注漿量，所述至少一個出水管閥門安裝在所述至少一個出水管上用於控制相應出水管的出水量，所述至少一個進水管閥門安裝在所述至少一個進水管上用於控制相應進水管的進水量。進一步地，所述模擬管道突水注漿治理模型裝置還包括至少一個出水管流量計以及至少一個進水管流量計，所述至少一個出水管流量計安裝在所述至少一個出水管上用於計算相應出水管的流量，所述至少一個進水管流量計安裝在所述至少一個進水管上用於計算相應進水管的流量。進一步地，所述模擬管道突水注漿治理模型裝置還包括至少一個出水管壓力表以及至少一個進水管壓力表，所述至少一個出水管壓力表安裝在所述至少一個出水管上用於計算相應出水管的壓力，所述至少一個進水管壓力表安裝在所述至少一個進水管上用於計算相應進水管的壓力。本實用新型還提供一種試驗系統，其包括模擬管道突水注漿治理模型裝置，所述模擬管道突水注漿治理模型裝置包括頂蓋；密封式圓柱管，所述密封式圓柱管的一埠由所述頂蓋密封；至少一個出水管，其垂直連通於所述密封式圓柱管的側壁；上壓蓋，其密封所述密封式圓柱管的另一埠 ；下壓蓋，其與所述下壓蓋相對設置；密封式圓柱鋼板，其一埠抵持於所述上壓蓋，其另一埠抵持於所述下壓蓋；至少一個進水管，其與所述密封式圓柱鋼板垂直連通；花網式圓柱鋼板，其收容在所述密封式圓柱鋼板內，所述花網式圓柱鋼板的一埠抵持於所述上壓蓋，所述花網式圓柱鋼板的另一埠抵持於所述下壓蓋； 花管式圓柱管，其收容在所述花網式圓柱鋼板內並透過所述上壓蓋與所述密封式圓柱管相通，所述花管式圓柱管的一埠抵持於所述上壓蓋，所述花管式圓柱管的另一埠抵持於所述下壓蓋；至少一個投料管，其一端收容在所述密封式圓柱管內並延伸至所述花管式圓柱管內，其另一端為透過所述頂蓋而顯露在外的投料口 ；至少一個注漿管，其一端收容在所述花網式圓柱鋼板內且處於所述密封式圓柱管外，其另一端為透過所述上壓蓋而顯露在外的注漿孔口。進一步地，所述密封式圓柱管、所述密封式圓柱鋼板、所述花網式圓柱鋼板以及所述花管式圓柱管具有相同的同心度。進一步地，所述模擬管道突水注漿治理模型裝置還包括用於支撐的底座，所述底座安裝在所述下壓蓋的一側上並相背於所述上壓蓋。進一步地，所述模擬管道突水注漿治理模型裝置還包括收容在所述花網式圓柱鋼板內的至少一個水壓力傳感器，所述至少一個水壓力傳感器設置在所述下壓蓋與所述花網式圓柱鋼板中的至少一者上。進一步地，所述頂蓋與所述密封式圓柱管之間、所述上壓蓋與所述密封式圓柱鋼板、所述下壓蓋與所述密封式圓柱鋼板之間均採用螺栓固定。[0018]進一步地，所述密封式圓柱管、所述花網式圓柱鋼板、所述花管式圓柱管均採用螺釘與所述上壓蓋固定，所述密封式圓柱管、所述花網式圓柱鋼板、所述花管式圓柱管亦均採用螺釘與所述下壓蓋固定。進一步地，所述模擬管道突水注漿治理模型裝置還包括至少一個投料管閥門、至少一個注漿管閥門、至少一個出水管閥門以及至少一個進水管閥門，所述至少一個投料管閥門安裝在所述至少一個投料管上用於控制相應投料管的投料量，所述至少一個注漿管閥門安裝在所述至少一個注漿管上用於控制相應注漿管的注漿量，所述至少一個出水管閥門安裝在所述至少一個出水管上用於控制相應出水管的出水量，所述至少一個進水管閥門安裝在所述至少一個進水管上用於控制相應進水管的進水量。進一步地，所述模擬管道突水注漿治理模型裝置還包括至少一個出水管流量計以及至少一個進水管流量計，所述至少一個出水管流量計安裝在所述至少一個出水管上用於計算相應出水管的流量，所述至少一個進水管流量計安裝在所述至少一個進水管上用於計算相應進水管的流量。進一步地，所述模擬管道突水注漿治理模型裝置還包括至少一個出水管壓力表以及至少一個進水管壓力表，所述至少一個出水管壓力表安裝在所述至少一個出水管上用於計算相應出水管的壓力，所述至少一個進水管壓力表安裝在所述至少一個進水管上用於計算相應進水管的壓力。本實用新型提供的模擬管道突水注漿治理模型裝置及具有所述模擬管道突水注漿治理模型裝置的試驗系統，可對管道突水注漿治理過程進行試驗模擬，為現場注漿方案的設計提供指導依據，具有較高的參考價值和實用價值，另外可研究不同配方骨料充填突水管道後，管道內水壓、流量和流速的變化，從而為注漿方案的設計提供指導依據，還可模擬在巖溶陷落柱或立井井筒突水條件下，利用骨料充填突水管道或進行帷幕注漿治理突水的綜合性試驗，並可對各階段堵水效果進行分析評價。
圖1為本實用新型較佳實施方式提供的模擬管道突水注漿治理模型裝置的立體示意圖。圖2為圖1中模擬管道突水注漿治理模型裝置的部分剖面示意圖。符號說明
權利要求1.一種模擬管道突水注漿治理模型裝置，其特徵在於，其包括 頂蓋；密封式圓柱管，所述密封式圓柱管的一埠由所述頂蓋密封； 至少一個出水管，其垂直連通於所述密封式圓柱管的側壁； 上壓蓋，其密封所述密封式圓柱管的另一埠 ； 下壓蓋，其與所述下壓蓋相對設置；密封式圓柱鋼板，其一埠抵持於所述上壓蓋，其另一埠抵持於所述下壓蓋； 至少一個進水管，其與所述密封式圓柱鋼板垂直連通；花網式圓柱鋼板，其收容在所述密封式圓柱鋼板內，所述花網式圓柱鋼板的一埠抵持於所述上壓蓋，所述花網式圓柱鋼板的另一埠抵持於所述下壓蓋；花管式圓柱管，其收容在所述花網式圓柱鋼板內並透過所述上壓蓋與所述密封式圓柱管相通，所述花管式圓柱管的一埠抵持於所述上壓蓋，所述花管式圓柱管的另一埠抵持於所述下壓蓋；至少一個投料管，其一端收容在所述密封式圓柱管內並延伸至所述花管式圓柱管內， 其另一端為透過所述頂蓋而顯露在外的投料口；至少一個注漿管，其一端收容在所述花網式圓柱鋼板內且處於所述密封式圓柱管外， 其另一端為透過所述上壓蓋而顯露在外的注漿孔口。
2.如權利要求1所述的模擬管道突水注漿治理模型裝置，其特徵在於，所述密封式圓柱管、所述密封式圓柱鋼板、所述花網式圓柱鋼板以及所述花管式圓柱管具有相同的同心度。
3.如權利要求1所述的模擬管道突水注漿治理模型裝置，其特徵在於，所述模擬管道突水注漿治理模型裝置還包括用於支撐的底座，所述底座安裝在所述下壓蓋的一側上並相背於所述上壓蓋。
4.如權利要求1所述的模擬管道突水注漿治理模型裝置，其特徵在於，所述模擬管道突水注漿治理模型裝置還包括收容在所述花網式圓柱鋼板內的至少一個水壓力傳感器，所述至少一個水壓力傳感器設置在所述下壓蓋與所述花網式圓柱鋼板中的至少一者上。
5.如權利要求1所述的模擬管道突水注漿治理模型裝置，其特徵在於，所述頂蓋與所述密封式圓柱管之間、所述上壓蓋與所述密封式圓柱鋼板、所述下壓蓋與所述密封式圓柱鋼板之間均採用螺栓固定。
6.如權利要求1所述的模擬管道突水注漿治理模型裝置，其特徵在於，所述密封式圓柱管、所述花網式圓柱鋼板、所述花管式圓柱管均採用螺釘與所述上壓蓋固定，所述密封式圓柱管、所述花網式圓柱鋼板、所述花管式圓柱管亦均採用螺釘與所述下壓蓋固定。
7.如權利要求1所述的模擬管道突水注漿治理模型裝置，其特徵在於，所述模擬管道突水注漿治理模型裝置還包括至少一個投料管閥門、至少一個注漿管閥門、至少一個出水管閥門以及至少一個進水管閥門，所述至少一個投料管閥門安裝在所述至少一個投料管上用於控制相應投料管的投料量，所述至少一個注漿管閥門安裝在所述至少一個注漿管上用於控制相應注漿管的注漿量，所述至少一個出水管閥門安裝在所述至少一個出水管上用於控制相應出水管的出水量，所述至少一個進水管閥門安裝在所述至少一個進水管上用於控制相應進水管的進水量。
8.如權利要求1所述的模擬管道突水注漿治理模型裝置，其特徵在於，所述模擬管道突水注漿治理模型裝置還包括至少一個出水管流量計以及至少一個進水管流量計，所述至少一個出水管流量計安裝在所述至少一個出水管上用於計算相應出水管的流量，所述至少一個進水管流量計安裝在所述至少一個進水管上用於計算相應進水管的流量。
9.如權利要求1所述的模擬管道突水注漿治理模型裝置，其特徵在於，所述模擬管道突水注漿治理模型裝置還包括至少一個出水管壓力表以及至少一個進水管壓力表，所述至少一個出水管壓力表安裝在所述至少一個出水管上用於計算相應出水管的壓力，所述至少一個進水管壓力表安裝在所述至少一個進水管上用於計算相應進水管的壓力。
10.一種試驗系統，其包括如權利要求1至9中任意一項所述的模擬管道突水注漿治理模型裝置。
專利摘要本實用新型涉及一種模擬管道突水注漿治理模型裝置，其包括頂蓋；密封式圓柱管，其一埠由頂蓋密封；出水管，其垂直連通於密封式圓柱管的側壁；上壓蓋，其密封於密封式圓柱管的另一埠；下壓蓋，其與下壓蓋相對設置；密封式圓柱鋼板，其一埠抵持於上壓蓋，其另一埠抵持於下壓蓋；進水管，其與密封式圓柱鋼板垂直連通；花網式圓柱鋼板，其收容在密封式圓柱鋼板內，其一埠抵持於上壓蓋，另一埠抵持於下壓蓋；花管式圓柱管，其收容在花網式圓柱鋼板內並透過上壓蓋與密封式圓柱管相通，其一埠抵持於上壓蓋，另一埠抵持於下壓蓋；投料管；注漿管。本實用新型還涉及一種具有所述模擬管道突水注漿治理模型裝置的試驗系統。
文檔編號G01M10/00GK202204661SQ201120360169
公開日2012年4月25日 申請日期2011年9月23日 優先權日2011年9月23日
發明者張海濤, 李磊, 秦福剛, 趙宏海 申請人:安徽省煤田地質局水文勘探隊