专利名称：一种模拟管道突水注浆治理模型装置及其试验系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种模型装置及具有所述模型装置的试验系统，尤其涉及一种模拟管道突水注浆治理模型装置及具有所述模拟管道突水注浆治理模型装置的试验系统。
背景技术：
目前，国内外对于模拟管道突水注浆治理模型装置尚缺乏相关报道。在实际岩溶陷落柱或立井井筒突水的工程治理中多采用地面打钻、全孔灌浆的方法，但是由于突水水压高、水流量大、水流速度快等特点，不仅造成注浆材料大量消耗，而且注浆堵水效果差，甚至发生再次突水。为了更好的解决注浆治理各种管道流的技术难题，模型研究是目前本领域内的研究重点。

实用新型内容有鉴于此，有必要提供一种模拟管道突水注浆治理试验模型系统，利用不同配方骨料充填突水管道后，研究管道内水压、流量和流速的变化特征，从而为现场注浆方案的设计提供依据和指导。本实用新型是这样实现的，一种模拟管道突水注浆治理模型装置，其包括顶盖； 密封式圆柱管，所述密封式圆柱管的一端口由所述顶盖密封；至少一个出水管，其垂直连通于所述密封式圆柱管的侧壁；上压盖，其密封所述密封式圆柱管的另一端口 ；下压盖，其与所述下压盖相对设置；密封式圆柱钢板，其一端口抵持于所述上压盖，其另一端口抵持于所述下压盖；至少一个进水管，其与所述密封式圆柱钢板垂直连通；花网式圆柱钢板，其收容在所述密封式圆柱钢板内，所述花网式圆柱钢板的一端口抵持于所述上压盖，所述花网式圆柱钢板的另一端口抵持于所述下压盖；花管式圆柱管，其收容在所述花网式圆柱钢板内并透过所述上压盖与所述密封式圆柱管相通，所述花管式圆柱管的一端口抵持于所述上压盖，所述花管式圆柱管的另一端口抵持于所述下压盖；至少一个投料管，其一端收容在所述密封式圆柱管内并延伸至所述花管式圆柱管内，其另一端为透过所述顶盖而显露在外的投料口 ；至少一个注浆管，其一端收容在所述花网式圆柱钢板内且处于所述密封式圆柱管外， 其另一端为透过所述上压盖而显露在外的注浆孔口。进一步地，所述密封式圆柱管、所述密封式圆柱钢板、所述花网式圆柱钢板以及所述花管式圆柱管具有相同的同心度。进一步地，所述模拟管道突水注浆治理模型装置还包括用于支撑的底座，所述底座安装在所述下压盖的一侧上并相背于所述上压盖。进一步地，所述模拟管道突水注浆治理模型装置还包括收容在所述花网式圆柱钢板内的至少一个水压力传感器，所述至少一个水压力传感器设置在所述下压盖与所述花网式圆柱钢板中的至少一者上。进一步地，所述顶盖与所述密封式圆柱管之间、所述上压盖与所述密封式圆柱钢板、所述下压盖与所述密封式圆柱钢板之间均采用螺栓固定。[0009]进一步地，所述密封式圆柱管、所述花网式圆柱钢板、所述花管式圆柱管均采用螺钉与所述上压盖固定，所述密封式圆柱管、所述花网式圆柱钢板、所述花管式圆柱管亦均采用螺钉与所述下压盖固定。进一步地，所述模拟管道突水注浆治理模型装置还包括至少一个投料管阀门、至少一个注浆管阀门、至少一个出水管阀门以及至少一个进水管阀门，所述至少一个投料管阀门安装在所述至少一个投料管上用于控制相应投料管的投料量，所述至少一个注浆管阀门安装在所述至少一个注浆管上用于控制相应注浆管的注浆量，所述至少一个出水管阀门安装在所述至少一个出水管上用于控制相应出水管的出水量，所述至少一个进水管阀门安装在所述至少一个进水管上用于控制相应进水管的进水量。进一步地，所述模拟管道突水注浆治理模型装置还包括至少一个出水管流量计以及至少一个进水管流量计，所述至少一个出水管流量计安装在所述至少一个出水管上用于计算相应出水管的流量，所述至少一个进水管流量计安装在所述至少一个进水管上用于计算相应进水管的流量。进一步地，所述模拟管道突水注浆治理模型装置还包括至少一个出水管压力表以及至少一个进水管压力表，所述至少一个出水管压力表安装在所述至少一个出水管上用于计算相应出水管的压力，所述至少一个进水管压力表安装在所述至少一个进水管上用于计算相应进水管的压力。本实用新型还提供一种试验系统，其包括模拟管道突水注浆治理模型装置，所述模拟管道突水注浆治理模型装置包括顶盖；密封式圆柱管，所述密封式圆柱管的一端口由所述顶盖密封；至少一个出水管，其垂直连通于所述密封式圆柱管的侧壁；上压盖，其密封所述密封式圆柱管的另一端口 ；下压盖，其与所述下压盖相对设置；密封式圆柱钢板，其一端口抵持于所述上压盖，其另一端口抵持于所述下压盖；至少一个进水管，其与所述密封式圆柱钢板垂直连通；花网式圆柱钢板，其收容在所述密封式圆柱钢板内，所述花网式圆柱钢板的一端口抵持于所述上压盖，所述花网式圆柱钢板的另一端口抵持于所述下压盖； 花管式圆柱管，其收容在所述花网式圆柱钢板内并透过所述上压盖与所述密封式圆柱管相通，所述花管式圆柱管的一端口抵持于所述上压盖，所述花管式圆柱管的另一端口抵持于所述下压盖；至少一个投料管，其一端收容在所述密封式圆柱管内并延伸至所述花管式圆柱管内，其另一端为透过所述顶盖而显露在外的投料口 ；至少一个注浆管，其一端收容在所述花网式圆柱钢板内且处于所述密封式圆柱管外，其另一端为透过所述上压盖而显露在外的注浆孔口。进一步地，所述密封式圆柱管、所述密封式圆柱钢板、所述花网式圆柱钢板以及所述花管式圆柱管具有相同的同心度。进一步地，所述模拟管道突水注浆治理模型装置还包括用于支撑的底座，所述底座安装在所述下压盖的一侧上并相背于所述上压盖。进一步地，所述模拟管道突水注浆治理模型装置还包括收容在所述花网式圆柱钢板内的至少一个水压力传感器，所述至少一个水压力传感器设置在所述下压盖与所述花网式圆柱钢板中的至少一者上。进一步地，所述顶盖与所述密封式圆柱管之间、所述上压盖与所述密封式圆柱钢板、所述下压盖与所述密封式圆柱钢板之间均采用螺栓固定。[0018]进一步地，所述密封式圆柱管、所述花网式圆柱钢板、所述花管式圆柱管均采用螺钉与所述上压盖固定，所述密封式圆柱管、所述花网式圆柱钢板、所述花管式圆柱管亦均采用螺钉与所述下压盖固定。进一步地，所述模拟管道突水注浆治理模型装置还包括至少一个投料管阀门、至少一个注浆管阀门、至少一个出水管阀门以及至少一个进水管阀门，所述至少一个投料管阀门安装在所述至少一个投料管上用于控制相应投料管的投料量，所述至少一个注浆管阀门安装在所述至少一个注浆管上用于控制相应注浆管的注浆量，所述至少一个出水管阀门安装在所述至少一个出水管上用于控制相应出水管的出水量，所述至少一个进水管阀门安装在所述至少一个进水管上用于控制相应进水管的进水量。进一步地，所述模拟管道突水注浆治理模型装置还包括至少一个出水管流量计以及至少一个进水管流量计，所述至少一个出水管流量计安装在所述至少一个出水管上用于计算相应出水管的流量，所述至少一个进水管流量计安装在所述至少一个进水管上用于计算相应进水管的流量。进一步地，所述模拟管道突水注浆治理模型装置还包括至少一个出水管压力表以及至少一个进水管压力表，所述至少一个出水管压力表安装在所述至少一个出水管上用于计算相应出水管的压力，所述至少一个进水管压力表安装在所述至少一个进水管上用于计算相应进水管的压力。本实用新型提供的模拟管道突水注浆治理模型装置及具有所述模拟管道突水注浆治理模型装置的试验系统，可对管道突水注浆治理过程进行试验模拟，为现场注浆方案的设计提供指导依据，具有较高的参考价值和实用价值，另外可研究不同配方骨料充填突水管道后，管道内水压、流量和流速的变化，从而为注浆方案的设计提供指导依据，还可模拟在岩溶陷落柱或立井井筒突水条件下，利用骨料充填突水管道或进行帷幕注浆治理突水的综合性试验，并可对各阶段堵水效果进行分析评价。

图1为本实用新型较佳实施方式提供的模拟管道突水注浆治理模型装置的立体示意图。图2为图1中模拟管道突水注浆治理模型装置的部分剖面示意图。符号说明
权利要求1.一种模拟管道突水注浆治理模型装置，其特征在于，其包括 顶盖；密封式圆柱管，所述密封式圆柱管的一端口由所述顶盖密封； 至少一个出水管，其垂直连通于所述密封式圆柱管的侧壁； 上压盖，其密封所述密封式圆柱管的另一端口 ； 下压盖，其与所述下压盖相对设置；密封式圆柱钢板，其一端口抵持于所述上压盖，其另一端口抵持于所述下压盖； 至少一个进水管，其与所述密封式圆柱钢板垂直连通；花网式圆柱钢板，其收容在所述密封式圆柱钢板内，所述花网式圆柱钢板的一端口抵持于所述上压盖，所述花网式圆柱钢板的另一端口抵持于所述下压盖；花管式圆柱管，其收容在所述花网式圆柱钢板内并透过所述上压盖与所述密封式圆柱管相通，所述花管式圆柱管的一端口抵持于所述上压盖，所述花管式圆柱管的另一端口抵持于所述下压盖；至少一个投料管，其一端收容在所述密封式圆柱管内并延伸至所述花管式圆柱管内， 其另一端为透过所述顶盖而显露在外的投料口；至少一个注浆管，其一端收容在所述花网式圆柱钢板内且处于所述密封式圆柱管外， 其另一端为透过所述上压盖而显露在外的注浆孔口。
2.如权利要求1所述的模拟管道突水注浆治理模型装置，其特征在于，所述密封式圆柱管、所述密封式圆柱钢板、所述花网式圆柱钢板以及所述花管式圆柱管具有相同的同心度。
3.如权利要求1所述的模拟管道突水注浆治理模型装置，其特征在于，所述模拟管道突水注浆治理模型装置还包括用于支撑的底座，所述底座安装在所述下压盖的一侧上并相背于所述上压盖。
4.如权利要求1所述的模拟管道突水注浆治理模型装置，其特征在于，所述模拟管道突水注浆治理模型装置还包括收容在所述花网式圆柱钢板内的至少一个水压力传感器，所述至少一个水压力传感器设置在所述下压盖与所述花网式圆柱钢板中的至少一者上。
5.如权利要求1所述的模拟管道突水注浆治理模型装置，其特征在于，所述顶盖与所述密封式圆柱管之间、所述上压盖与所述密封式圆柱钢板、所述下压盖与所述密封式圆柱钢板之间均采用螺栓固定。
6.如权利要求1所述的模拟管道突水注浆治理模型装置，其特征在于，所述密封式圆柱管、所述花网式圆柱钢板、所述花管式圆柱管均采用螺钉与所述上压盖固定，所述密封式圆柱管、所述花网式圆柱钢板、所述花管式圆柱管亦均采用螺钉与所述下压盖固定。
7.如权利要求1所述的模拟管道突水注浆治理模型装置，其特征在于，所述模拟管道突水注浆治理模型装置还包括至少一个投料管阀门、至少一个注浆管阀门、至少一个出水管阀门以及至少一个进水管阀门，所述至少一个投料管阀门安装在所述至少一个投料管上用于控制相应投料管的投料量，所述至少一个注浆管阀门安装在所述至少一个注浆管上用于控制相应注浆管的注浆量，所述至少一个出水管阀门安装在所述至少一个出水管上用于控制相应出水管的出水量，所述至少一个进水管阀门安装在所述至少一个进水管上用于控制相应进水管的进水量。
8.如权利要求1所述的模拟管道突水注浆治理模型装置，其特征在于，所述模拟管道突水注浆治理模型装置还包括至少一个出水管流量计以及至少一个进水管流量计，所述至少一个出水管流量计安装在所述至少一个出水管上用于计算相应出水管的流量，所述至少一个进水管流量计安装在所述至少一个进水管上用于计算相应进水管的流量。
9.如权利要求1所述的模拟管道突水注浆治理模型装置，其特征在于，所述模拟管道突水注浆治理模型装置还包括至少一个出水管压力表以及至少一个进水管压力表，所述至少一个出水管压力表安装在所述至少一个出水管上用于计算相应出水管的压力，所述至少一个进水管压力表安装在所述至少一个进水管上用于计算相应进水管的压力。
10.一种试验系统，其包括如权利要求1至9中任意一项所述的模拟管道突水注浆治理模型装置。
专利摘要本实用新型涉及一种模拟管道突水注浆治理模型装置，其包括顶盖；密封式圆柱管，其一端口由顶盖密封；出水管，其垂直连通于密封式圆柱管的侧壁；上压盖，其密封于密封式圆柱管的另一端口；下压盖，其与下压盖相对设置；密封式圆柱钢板，其一端口抵持于上压盖，其另一端口抵持于下压盖；进水管，其与密封式圆柱钢板垂直连通；花网式圆柱钢板，其收容在密封式圆柱钢板内，其一端口抵持于上压盖，另一端口抵持于下压盖；花管式圆柱管，其收容在花网式圆柱钢板内并透过上压盖与密封式圆柱管相通，其一端口抵持于上压盖，另一端口抵持于下压盖；投料管；注浆管。本实用新型还涉及一种具有所述模拟管道突水注浆治理模型装置的试验系统。
文档编号G01M10/00GK202204661SQ201120360169
公开日2012年4月25日 申请日期2011年9月23日 优先权日2011年9月23日
发明者张海涛, 李磊, 秦福刚, 赵宏海 申请人:安徽省煤田地质局水文勘探队