本實(shí)用新型涉及實(shí)驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種突水潰沙模擬實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

突水潰沙是指在開(kāi)采過(guò)程時(shí)含沙量比較高的水沙混合物流體潰入礦井工作面發(fā)生的一種礦井災(zāi)害。我國(guó)西部礦區(qū)環(huán)境比較脆弱，淺層煤礦開(kāi)采時(shí)，由于巖層的破裂地下水會(huì)帶動(dòng)沙粒發(fā)生流動(dòng)以至于滲入到礦井區(qū)域并造成突水潰沙的威脅。對(duì)突水潰沙的機(jī)理進(jìn)行研究，有助于人們對(duì)突水潰沙進(jìn)行預(yù)防和治理。

現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)中，突水潰沙模擬實(shí)驗(yàn)裝置包括包括底座、固定連接在底座頂部的外缸筒和固定連接在外缸筒頂部的筒蓋，底座頂部中間位置處設(shè)置有凹槽，凹槽內(nèi)放置有下壓頭，外缸筒內(nèi)設(shè)置有位于下壓頭頂部的內(nèi)缸筒和位于內(nèi)缸筒頂部的套筒。套筒內(nèi)從下到上依次設(shè)置有下半凹面壓頭、上半凸面壓頭和活塞，下壓頭上端面與下半凹面壓頭下端面之間的空間為用于放置破碎巖樣的破碎巖樣容腔，下半凹面壓頭和上半凸面壓頭相配合且其中心均設(shè)置有滲透液傳輸通道，活塞向上穿出到所述筒蓋外部，且筒蓋的中間位置處設(shè)置有供活塞穿過(guò)的通孔，活塞上沿軸線(xiàn)方向設(shè)置有滲透液流出通道，活塞上設(shè)置有與滲透液流出通道相連通的滲透液出口。底座的中部和下壓頭的中部設(shè)置有與破碎巖樣容腔相連通的滲透液流入通道，底座上設(shè)置有與滲透液流入通道相連通的滲透液入口。

實(shí)驗(yàn)時(shí)，在滲透液入口上外接滲透液液壓系統(tǒng)，在滲透液出口上外接滲透液流出管，滲透液液壓系統(tǒng)用于給巖樣內(nèi)通入帶壓力的滲透液，對(duì)滲透液流出管流出的滲透液的重量和體積進(jìn)行記錄和分析，從而獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到模擬結(jié)果。

但是現(xiàn)有技術(shù)中的突水潰沙模擬實(shí)驗(yàn)裝置存在的問(wèn)題是，在通入滲透液時(shí)會(huì)始終開(kāi)啟，也只能保持一定的而開(kāi)口大小，這樣就造成獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果單一，缺少對(duì)比性，得到的結(jié)論準(zhǔn)確性低，該裝置的實(shí)用性低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供突水潰沙模擬實(shí)驗(yàn)裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)用性低，實(shí)驗(yàn)結(jié)果單一，準(zhǔn)確性低技術(shù)問(wèn)題。

本實(shí)用新型提供的突水潰沙模擬實(shí)驗(yàn)裝置，包括實(shí)驗(yàn)箱、第一鋼板、第一運(yùn)動(dòng)鋼板和第一控制機(jī)構(gòu)；第一鋼板設(shè)置在實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)，且第一鋼板的側(cè)壁與實(shí)驗(yàn)箱的內(nèi)壁抵接，以將實(shí)驗(yàn)箱分隔成第一腔室和第二腔室，且第二腔室位于第一腔室的上方；第一運(yùn)動(dòng)鋼板設(shè)置在第一鋼板上，第一鋼板上和第一運(yùn)動(dòng)鋼板上均設(shè)置有第一導(dǎo)流孔；第一控制機(jī)構(gòu)設(shè)置在實(shí)驗(yàn)箱上，且與第一運(yùn)動(dòng)鋼板傳動(dòng)連接，用于帶動(dòng)第一運(yùn)動(dòng)鋼板相對(duì)第一鋼板運(yùn)動(dòng)，以將第一運(yùn)動(dòng)鋼板上的第一導(dǎo)流孔與第一鋼板上的第一導(dǎo)流孔連通或者相錯(cuò)位。

進(jìn)一步地，突水潰沙模擬實(shí)驗(yàn)裝置還包括第二鋼板、第二運(yùn)動(dòng)鋼板和第二控制機(jī)構(gòu)；第二鋼板設(shè)置在第二腔室內(nèi)，且第二鋼板的側(cè)壁與實(shí)驗(yàn)箱的內(nèi)壁抵接，以將第二腔室分隔成第一子腔室和第二子腔室，且第一子腔室位于第二子腔室的上方；第一子腔室用于放置水，第二子腔室用于放置沙，第一腔室用于放置巖樣；第二運(yùn)動(dòng)鋼板設(shè)置在第二鋼板上；第二鋼板上和第二運(yùn)動(dòng)鋼板上均設(shè)置有第二導(dǎo)流孔；第二控制機(jī)構(gòu)設(shè)置在實(shí)驗(yàn)箱上，且與第二運(yùn)動(dòng)鋼板傳動(dòng)連接，用于帶動(dòng)第二運(yùn)動(dòng)鋼板相對(duì)第二鋼板運(yùn)動(dòng)，以將第二運(yùn)動(dòng)鋼板上的第二導(dǎo)流孔與第二鋼板上的第二導(dǎo)流孔連通或者錯(cuò)位。

進(jìn)一步地，突水潰沙模擬實(shí)驗(yàn)裝置還包括第一調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)和第二調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)；第一調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)置在實(shí)驗(yàn)箱的內(nèi)壁上；第二調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)與第二鋼板連接；第一調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)與第二調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)相配合，用以調(diào)節(jié)第二鋼板在實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)在豎直方向上的位置。

進(jìn)一步地，突水潰沙模擬實(shí)驗(yàn)裝置還包括控制器；控制器設(shè)置在實(shí)驗(yàn)箱外；實(shí)驗(yàn)箱的上端開(kāi)口，實(shí)驗(yàn)箱的上端設(shè)置有箱蓋，箱蓋用以密封開(kāi)口；第一控制機(jī)構(gòu)包括第一舵機(jī)、第一傳動(dòng)軸和第一小齒輪；第一運(yùn)動(dòng)鋼板上設(shè)置有第一內(nèi)齒輪；第一舵機(jī)設(shè)置在箱蓋上，且與控制器電連接；第一傳動(dòng)軸的一端與第一舵機(jī)傳動(dòng)連接，另一端與第一小齒輪連接；第一小齒輪與第一內(nèi)齒輪嚙合傳動(dòng)。

進(jìn)一步地，第二控制機(jī)構(gòu)包括第二舵機(jī)、第二傳動(dòng)軸和第二小齒輪；箱蓋上設(shè)置有舵機(jī)保護(hù)殼，第一舵機(jī)和第二舵機(jī)均設(shè)置在舵機(jī)保護(hù)殼內(nèi)；第二運(yùn)動(dòng)鋼板上設(shè)置有第二內(nèi)齒輪；第二舵機(jī)與控制器電連接；第二傳動(dòng)軸的一端與第二舵機(jī)傳動(dòng)連接，另一端與第二小齒輪連接，第二小齒輪與第二內(nèi)齒輪嚙合傳動(dòng)。

進(jìn)一步地，突水潰沙模擬實(shí)驗(yàn)裝置還包括第一保護(hù)筒；第一保護(hù)筒的一端與第一運(yùn)動(dòng)鋼板連接，另一端與第二鋼板連接；第一傳動(dòng)軸和第一小齒輪均設(shè)置在第一保護(hù)筒內(nèi)；和/或，還包括第二保護(hù)筒，第二保護(hù)筒的一端與第二運(yùn)動(dòng)鋼板連接，另一端與箱蓋連接；第二傳動(dòng)軸和第二小齒輪均設(shè)置在第二保護(hù)筒內(nèi)。

進(jìn)一步地，第一調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)為四個(gè)；四個(gè)第一調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)沿實(shí)驗(yàn)箱的周面等間隔的設(shè)置在實(shí)驗(yàn)箱的側(cè)壁上；第二調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)為四個(gè)，一個(gè)第二調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)與一個(gè)第一調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)相配合；第一調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)包括多個(gè)螺紋孔，螺紋孔沿著實(shí)驗(yàn)箱的延伸方向等間隔的設(shè)置在實(shí)驗(yàn)箱的內(nèi)壁上；第二調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)包括鋼板固定塊；鋼板固定塊的截面為直角梯形，鋼板固定塊的側(cè)直角面上設(shè)置有與螺紋孔相配合的螺桿；鋼板固定塊的面積較大的底面上設(shè)置有凸起，第二鋼板的下表面上設(shè)置有與凸起相配合的凹槽。

進(jìn)一步地，實(shí)驗(yàn)箱的底板上設(shè)置有多個(gè)與第一腔室連通的滲流孔；每個(gè)滲流孔的下端均連通設(shè)置有一個(gè)滲流液輸送管；每個(gè)滲流液輸送管上均設(shè)置有一個(gè)滲流液流量計(jì)；和/或，每個(gè)滲流孔的上端均設(shè)置有一個(gè)分離篩；分離篩用于分離巖石和水沙。

進(jìn)一步地，實(shí)驗(yàn)箱上部的側(cè)壁上設(shè)置有進(jìn)水口，進(jìn)水口用于連通高壓水流進(jìn)給裝置；第二導(dǎo)流孔處設(shè)置有水壓傳感器和水流量傳感器；水壓傳感器和水流量傳感器均與控制器通訊連接；突水潰沙模擬實(shí)驗(yàn)裝置還包括顯示屏，顯示屏與控制器電連接，用于顯示壓力和流量。

進(jìn)一步地，突水潰沙模擬實(shí)驗(yàn)裝置還包括加載機(jī)；第一運(yùn)動(dòng)鋼板、第二鋼板和第二運(yùn)動(dòng)鋼板的中心處均設(shè)置有用以穿設(shè)加載機(jī)的加載軸的圓孔，加載軸遠(yuǎn)離加載機(jī)的一端與第一鋼板抵接，以給第一鋼板施加壓力；第一鋼板上設(shè)置有壓力傳感器，壓力傳感器與控制器通訊連接。

本實(shí)用新型提供的突水潰沙模擬實(shí)驗(yàn)裝置能夠隨時(shí)控制第一導(dǎo)流孔的連通和交錯(cuò)，即滲流通道的關(guān)閉和開(kāi)啟，且可通過(guò)控制第一運(yùn)動(dòng)鋼板的運(yùn)動(dòng)量從而控制滲流通道連通的面積大小，可實(shí)現(xiàn)在滲流通道完全關(guān)閉至完全開(kāi)啟這一范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)滲流通道的開(kāi)啟大小；方便實(shí)驗(yàn)員針對(duì)現(xiàn)實(shí)情況中不同大小的滲流情況作模擬，使模擬情況更接近現(xiàn)實(shí)情況；另外使模擬結(jié)果具有多樣性，具有對(duì)比性，從而得到更準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的突水潰沙模擬實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1所示的突水潰沙模擬實(shí)驗(yàn)裝置的剖視圖。

附圖標(biāo)記：

01-實(shí)驗(yàn)箱； 02-第一鋼板； 03-第一運(yùn)動(dòng)鋼板；

04-第一控制機(jī)構(gòu)； 05-第一導(dǎo)流孔； 06-第二鋼板；

07-第二運(yùn)動(dòng)鋼板； 08第二控制機(jī)構(gòu)； 09-第二導(dǎo)流孔；

10-第一調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)； 11-第二調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)； 12-第一保護(hù)筒；

13-第二保護(hù)筒； 14-底板； 15-加載機(jī)；

011-第一腔室； 012-第二腔室； 013-箱蓋；

014-舵機(jī)保護(hù)殼； 015-進(jìn)水口； 041-第一傳動(dòng)軸；

042-第一小齒輪； 081-第二傳動(dòng)軸； 082-第二小齒輪；

101-螺紋孔； 111-鋼板固定塊； 141-滲流孔；

142-滲流液輸送管； 143-滲流液流量計(jì)； 144-分離篩；

151-加載軸； 0121-第一子腔室； 0122-第二子腔室；

1111-螺桿； 1112-凸起。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的突水潰沙模擬實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí)用新型提供的突水潰沙模擬實(shí)驗(yàn)裝置，包括實(shí)驗(yàn)箱01、第一鋼板02、第一運(yùn)動(dòng)鋼板03和第一控制機(jī)構(gòu)04；第一鋼板02設(shè)置在實(shí)驗(yàn)箱01內(nèi)，且第一鋼板02的側(cè)壁與實(shí)驗(yàn)箱01的內(nèi)壁抵接，以將實(shí)驗(yàn)箱01分隔成第一腔室011和第二腔室012，且第二腔室012位于第一腔室011的上方；第一運(yùn)動(dòng)鋼板03設(shè)置在第一鋼板02上，第一鋼板02上和第一運(yùn)動(dòng)鋼板03上均設(shè)置有第一導(dǎo)流孔05；第一控制機(jī)構(gòu)04設(shè)置在實(shí)驗(yàn)箱01上，且與第一運(yùn)動(dòng)鋼板03傳動(dòng)連接，用于帶動(dòng)第一運(yùn)動(dòng)鋼板03相對(duì)第一鋼板02運(yùn)動(dòng)，以將第一運(yùn)動(dòng)鋼板03上的第一導(dǎo)流孔05與第一鋼板02上的第一導(dǎo)流孔05連通或者相錯(cuò)位。

其中，所述實(shí)驗(yàn)箱01的形狀可以為多種，例如：其截面呈方形、菱形或者橢圓形等，較佳地是圓形，該結(jié)構(gòu)易加工易安裝。

第一鋼板02的形狀可以為多種，例如：其呈方形、菱形或者退圓形的，較佳地是圓形，該結(jié)構(gòu)易加工易安裝。需要說(shuō)明的是，第一鋼板02的形狀較佳的與實(shí)驗(yàn)箱01的截面形狀相同，這樣使得第一鋼板02與實(shí)驗(yàn)箱01的內(nèi)壁抵接時(shí)，兩者更加貼合，保障實(shí)驗(yàn)的正常進(jìn)行。

第一控制機(jī)構(gòu)04的結(jié)構(gòu)形式有多種，例如：第一控制機(jī)構(gòu)04包括動(dòng)力源和傳動(dòng)軸；其中，動(dòng)力源可以為氣缸或者液壓缸等，動(dòng)力源設(shè)置在實(shí)驗(yàn)箱01的頂部，傳動(dòng)軸的一端與動(dòng)力源的動(dòng)力輸出軸連接，另一端與第一運(yùn)動(dòng)鋼板03連接，傳動(dòng)軸與動(dòng)力源的動(dòng)力輸出軸以及第一運(yùn)動(dòng)鋼板03均垂直設(shè)置；動(dòng)力源帶動(dòng)傳動(dòng)軸在水平方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)第一運(yùn)動(dòng)鋼板03相對(duì)于第一鋼板02在水平方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)第一運(yùn)動(dòng)鋼板03上的第一導(dǎo)流孔05與第一鋼板02上的第一導(dǎo)流孔05連通或者交錯(cuò)，且可控制兩個(gè)第一導(dǎo)流孔05連通面積的大小，實(shí)現(xiàn)在完全連通和完全交錯(cuò)之間任意調(diào)節(jié)。

當(dāng)?shù)谝贿\(yùn)動(dòng)鋼板03能夠相對(duì)于第一鋼板02移動(dòng)時(shí)，第一運(yùn)動(dòng)鋼板03可為圓形、方形，還可為多個(gè)條狀移動(dòng)板，多個(gè)移動(dòng)板上均設(shè)置有第一導(dǎo)流孔05；此時(shí)，傳動(dòng)軸為多個(gè)，一個(gè)傳動(dòng)軸與一個(gè)移動(dòng)板連接，多個(gè)傳動(dòng)軸均與動(dòng)力源傳動(dòng)連接。

又如：第一控制機(jī)構(gòu)04還可包括電機(jī)和傳動(dòng)軸；傳動(dòng)軸的一端與電機(jī)的輸出軸固定連接，另一端與第一運(yùn)動(dòng)鋼板03固定連接；電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)第一運(yùn)動(dòng)鋼板03相對(duì)于第一鋼板02轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)第一運(yùn)動(dòng)鋼板03上的第一導(dǎo)流孔05與第一鋼板02上的第一導(dǎo)流孔05連通或者交錯(cuò)，且可控制兩個(gè)第一導(dǎo)流孔05連通面積的大小，實(shí)現(xiàn)在完全連通和完全交錯(cuò)之間任意調(diào)節(jié)。

當(dāng)?shù)谝贿\(yùn)動(dòng)鋼板03相對(duì)于第一鋼板02能夠轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第一運(yùn)動(dòng)鋼板03可以為方形、圓形或者菱形等。

第一導(dǎo)流孔05的數(shù)量和位置可根據(jù)具體情況來(lái)設(shè)置，可以為一個(gè)、兩個(gè)，較佳地是為多個(gè)，且均勻設(shè)置在第一鋼板02和第一運(yùn)動(dòng)鋼板03上，該結(jié)構(gòu)能夠模擬巖樣不同位置的滲流情況，能夠得到更加準(zhǔn)確和更有說(shuō)服力的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

使用本實(shí)施例提供的突水潰沙模擬實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，先將巖樣放入實(shí)驗(yàn)箱01的第一腔室011，再將第一鋼板02覆蓋在巖樣上，第一鋼板02水平放置，然后將第一運(yùn)動(dòng)鋼板03安裝在第一鋼板02上，使第一運(yùn)動(dòng)鋼板03上的第一導(dǎo)流孔05與第一鋼板02上的第一導(dǎo)流孔05完全交錯(cuò)，即滲流通道關(guān)閉；第一控制機(jī)構(gòu)04與第一運(yùn)動(dòng)鋼板03連接；將實(shí)驗(yàn)用的滲流液注入第二腔室012；啟動(dòng)第一控制機(jī)構(gòu)04，帶動(dòng)第一運(yùn)動(dòng)鋼板03運(yùn)動(dòng)，從而使兩個(gè)第一導(dǎo)流孔05連通，即滲流通道開(kāi)啟；可根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)情況來(lái)調(diào)節(jié)滲流通道開(kāi)啟的大??；最后觀察巖樣的滲流情況，測(cè)量巖樣的慮沙量等參數(shù)，從而完成對(duì)突水潰沙機(jī)理的研究。

需要說(shuō)明的巖樣即可以為整塊巖石，也可以是碎裂的巖石。

本實(shí)施例提供的突水潰沙模擬實(shí)驗(yàn)裝置能夠隨時(shí)控制第一導(dǎo)流孔05的連通和交錯(cuò)，即滲流通道的關(guān)閉和開(kāi)啟，且可通過(guò)控制第一運(yùn)動(dòng)鋼板的運(yùn)動(dòng)量從而控制滲流通道連通的面積大小，可實(shí)現(xiàn)在滲流通道完全關(guān)閉至完全開(kāi)啟這一范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)滲流通道的開(kāi)啟大??；方便實(shí)驗(yàn)員針對(duì)現(xiàn)實(shí)情況中不同大小的滲流情況作模擬，使模擬情況更接近現(xiàn)實(shí)情況；另外使模擬結(jié)果具有多樣性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

如圖1所示，在上述實(shí)施例基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步地，突水潰沙模擬實(shí)驗(yàn)裝置還包括第二鋼板06、第二運(yùn)動(dòng)鋼板07和第二控制機(jī)構(gòu)08；第二鋼板06設(shè)置在第二腔室012內(nèi)，且第二鋼板06的側(cè)壁與實(shí)驗(yàn)箱01的內(nèi)壁抵接，以將第二腔室012分隔成第一子腔室0121和第二子腔室0122，且第一子腔室0121位于第二子腔室0122的上方；第一子腔室0121用于放置水，第二子腔室0122用于放置沙，第一腔室011用于放置巖樣；第二運(yùn)動(dòng)鋼板07設(shè)置在第二鋼板06上；第二鋼板06上和第二運(yùn)動(dòng)鋼板07上均設(shè)置有第二導(dǎo)流孔09；第二控制機(jī)構(gòu)08設(shè)置在實(shí)驗(yàn)箱01上，且與第二運(yùn)動(dòng)鋼板07傳動(dòng)連接，用于帶動(dòng)第二運(yùn)動(dòng)鋼板07相對(duì)第二鋼板06運(yùn)動(dòng)，以將第二運(yùn)動(dòng)鋼板07上的第二導(dǎo)流孔09與第二鋼板06上的第二導(dǎo)流孔09連通或者錯(cuò)位。

其中，第二控制機(jī)構(gòu)08可采取上述的第一控制機(jī)構(gòu)04中的任意一種結(jié)構(gòu)；第二鋼板06也可采取上述的第一鋼板02中的任意一種結(jié)構(gòu)。

第二鋼板06將第二腔室012分隔成第一子腔室0121和第二子腔室0122；第一子腔室0121用于放置水，第二子腔室0122用于放置沙，第一腔室011用于放置巖樣，即本實(shí)施例提供的突水潰沙模擬實(shí)驗(yàn)裝置可將水層和沙層分離開(kāi)來(lái)，而且第二控制機(jī)構(gòu)08可帶動(dòng)第二運(yùn)動(dòng)鋼板07相對(duì)第二鋼板06運(yùn)動(dòng)，從而將第二運(yùn)動(dòng)鋼板07上的第二導(dǎo)流孔09和第二鋼板06上的第二導(dǎo)流孔09聯(lián)通或者交錯(cuò)，即可控制水流通道的關(guān)閉，開(kāi)啟以及開(kāi)啟的大小。

在使用本實(shí)施例提供的突水潰沙模擬實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，可選擇多種工作方式，例如：一種是，關(guān)閉水流通道，打開(kāi)滲流通道，使第二子腔室0122內(nèi)的沙流入巖樣層，進(jìn)行模擬，從而得出巖樣單沙的滲透情況；一種是，先打開(kāi)滲流通道，然后再打開(kāi)水流通道，進(jìn)行模擬，從而得出該種情況下的巖樣滲透情況；另一種是，先打開(kāi)水流通道，等倒水沙混合好后，再打開(kāi)滲流通道，進(jìn)行模擬等。該裝置具有較高的靈活性和實(shí)用性，能夠模擬多種條件下突水潰沙情況，可進(jìn)行多組實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，更便于對(duì)突水潰機(jī)理的研究。

如圖1所示，在上述實(shí)施例基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步地，突水潰沙模擬實(shí)驗(yàn)裝置還包括第一調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)10和第二調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)11；第一調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)10設(shè)置在實(shí)驗(yàn)箱01的內(nèi)壁上；第二調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)11與第二鋼板06連接；第一調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)10與第二調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)11相配合，用以調(diào)節(jié)第二鋼板06在實(shí)驗(yàn)箱01內(nèi)在豎直方向上的位置。

其中，第一調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)10與第二調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)11的形式均可以為多種，例如：第一調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)10包括多個(gè)卡槽，多個(gè)固定槽沿著實(shí)驗(yàn)箱的延伸方向呈層狀分布；第二調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)11包括卡板，卡板滑設(shè)在第二鋼板06上，可推動(dòng)卡板使其向著靠近實(shí)驗(yàn)箱01內(nèi)壁或者遠(yuǎn)離實(shí)驗(yàn)箱01內(nèi)壁的方向運(yùn)動(dòng)；當(dāng)將第二鋼板06調(diào)節(jié)到與預(yù)設(shè)高度相對(duì)應(yīng)的卡槽時(shí)，推動(dòng)卡板向著靠近實(shí)驗(yàn)箱01內(nèi)壁的方向運(yùn)動(dòng)，直至卡入卡槽內(nèi)，從而將第二鋼板06固定；當(dāng)需要再次調(diào)節(jié)第二鋼板07的高度時(shí)，將卡板向者遠(yuǎn)離實(shí)驗(yàn)箱01內(nèi)壁的方向推動(dòng)，直至由卡槽脫離，再次操作即可。

較佳地是在實(shí)驗(yàn)箱01的內(nèi)壁上設(shè)置多個(gè)第一調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)10，相應(yīng)地在第二鋼板06上設(shè)置多個(gè)第二調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)11，這可使得第二鋼板固06定更加牢靠穩(wěn)定，便于實(shí)驗(yàn)的正常進(jìn)行。

通過(guò)調(diào)節(jié)第二鋼板06在實(shí)驗(yàn)箱01內(nèi)的高低，可改變水層和沙層的厚度，可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同水層，不同沙層條件下巖樣的滲流情況，提高了該裝置的靈活性和實(shí)用性。

圖2為圖1所示的突水潰沙模擬實(shí)驗(yàn)裝置的剖視圖。如圖1和圖2所示，在上述實(shí)施例基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步地，突水潰沙模擬實(shí)驗(yàn)裝置還包括控制器；控制器設(shè)置在實(shí)驗(yàn)箱01外；實(shí)驗(yàn)箱01的上端開(kāi)口，實(shí)驗(yàn)箱01的上端設(shè)置有箱蓋013，箱蓋013用以密封開(kāi)口；第一控制機(jī)構(gòu)04包括第一舵機(jī)、第一傳動(dòng)軸041和第一小齒輪042；第一運(yùn)動(dòng)鋼板03上設(shè)置有第一內(nèi)齒輪；第一舵機(jī)設(shè)置在箱蓋013上，且與控制器電連接；第一傳動(dòng)軸041的一端與第一舵機(jī)傳動(dòng)連接，另一端與第一小齒輪042連接；第一小齒輪042與第一內(nèi)齒輪嚙合傳動(dòng)。

其中，控制器控制第一舵機(jī)工作，第一舵機(jī)中馬達(dá)帶動(dòng)第一傳動(dòng)軸041轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)第一小齒輪042轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)第一內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)第一運(yùn)動(dòng)鋼板03運(yùn)動(dòng)，最終控制第一運(yùn)動(dòng)鋼板03上的第一導(dǎo)流孔05與第一鋼板02上的第一導(dǎo)流孔05連通或者交錯(cuò)，即滲流通道的開(kāi)啟或者關(guān)閉；且可通過(guò)控制器控制第一舵機(jī)中馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)量來(lái)控制滲流通道開(kāi)啟的大小。該第一控制機(jī)構(gòu)04結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)牢靠，易控制易操作。

較佳地是，第一控制機(jī)構(gòu)04包括四個(gè)第一舵機(jī)，四個(gè)第一傳動(dòng)軸041和四個(gè)第一小齒輪042，一個(gè)第一傳動(dòng)軸041的一端與一個(gè)第一舵機(jī)連接，另一端與一個(gè)第一小齒輪042連接，四個(gè)第一小齒輪042均與第一內(nèi)齒輪嚙合傳動(dòng)，且四個(gè)第一小齒輪042以第一內(nèi)齒輪的中心為圓心依次間隔90度設(shè)置。該結(jié)構(gòu)使傳動(dòng)更加穩(wěn)定，進(jìn)一步保障了本實(shí)施例提供的突水潰沙模擬試驗(yàn)裝置的正常工作。

箱蓋013與實(shí)驗(yàn)箱01的連接方式有多種，例如：在箱蓋013上設(shè)置多個(gè)卡扣，將箱蓋013卡設(shè)在實(shí)驗(yàn)箱01上；或者在箱蓋013上設(shè)置多個(gè)卡凸，相應(yīng)地，在實(shí)驗(yàn)箱01的開(kāi)口處設(shè)置多個(gè)卡槽，將卡凸卡設(shè)在卡槽內(nèi)；較佳地是，在箱蓋013的下表面上等間隔的設(shè)置多個(gè)掛鉤，相應(yīng)地，在實(shí)驗(yàn)箱01的開(kāi)口處設(shè)置有多個(gè)與掛鉤相配合的凸起，安裝箱蓋013時(shí)，將箱蓋013扣在實(shí)驗(yàn)箱01的開(kāi)口上，掛鉤與凸起錯(cuò)開(kāi)，然后旋轉(zhuǎn)箱蓋013直至卡凸完全卡設(shè)在掛鉤內(nèi)，該結(jié)構(gòu)使箱蓋013與實(shí)驗(yàn)箱01的連接更加牢固穩(wěn)定，密封性較好。

較佳地是，在實(shí)驗(yàn)箱01的開(kāi)口和箱蓋013之間設(shè)置密封圈，增加該裝置的密封性能，避免外界因素對(duì)實(shí)驗(yàn)造成影響。

如圖1和圖2所示，在上述實(shí)施例基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步地，第二控制機(jī)構(gòu)08包括第二舵機(jī)、第二傳動(dòng)軸081和第二小齒輪082；箱蓋013上設(shè)置有舵機(jī)保護(hù)殼014，第一舵機(jī)和第二舵機(jī)均設(shè)置在舵機(jī)保護(hù)殼014內(nèi)；第二運(yùn)動(dòng)鋼板07上設(shè)置有第二內(nèi)齒輪；第二舵機(jī)與控制器電連接；第二傳動(dòng)軸081的一端與第二舵機(jī)傳動(dòng)連接，另一端與第二小齒輪082連接，第二小齒輪082與第二內(nèi)齒輪嚙合傳動(dòng)。

其中，控制器控制第二舵機(jī)工作，第二舵機(jī)中馬達(dá)帶動(dòng)第二傳動(dòng)軸081轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)第二小齒輪082轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)第二內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)第二運(yùn)動(dòng)鋼板07運(yùn)動(dòng)，最終控制第二運(yùn)動(dòng)鋼板07上的第二導(dǎo)流孔09與第二鋼板06上的第二導(dǎo)流孔09連通或者交錯(cuò)，即水流通道的開(kāi)啟或者關(guān)閉；且可通過(guò)控制器控制第二舵機(jī)中馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)量來(lái)控制水流通道開(kāi)啟的大小。該第二控制機(jī)構(gòu)08結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)牢靠，易控制易操作。

較佳地是，第二控制機(jī)構(gòu)08包括四個(gè)第二舵機(jī)，四個(gè)第二傳動(dòng)軸081和四個(gè)第二小齒輪082，一個(gè)第二傳動(dòng)軸081的一端與一個(gè)第二舵機(jī)連接，另一端與一個(gè)第二小齒輪082連接，四個(gè)第二小齒輪082均與第二內(nèi)齒輪嚙合傳動(dòng)，且四個(gè)第二小齒輪082以第二內(nèi)齒輪的中心為圓心依次間隔90度設(shè)置。該結(jié)構(gòu)使傳動(dòng)更加穩(wěn)定，進(jìn)一步保障了本實(shí)施例提供的突水潰沙模擬試驗(yàn)裝置的正常工作。

需要說(shuō)明的是，當(dāng)?shù)谝豢刂茩C(jī)構(gòu)04和第二控制機(jī)構(gòu)08均包括四個(gè)傳動(dòng)軸時(shí)，兩個(gè)第一傳動(dòng)軸041之間設(shè)置一個(gè)第二傳動(dòng)軸081，該結(jié)構(gòu)保障了第一控制機(jī)構(gòu)04和第二控制機(jī)構(gòu)08相互不影響。

如圖1所示，在上述實(shí)施例基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步地，突水潰沙模擬實(shí)驗(yàn)裝置還包括第一保護(hù)筒12；第一保護(hù)筒12的一端與第一運(yùn)動(dòng)鋼板03連接，另一端與第二鋼板06連接；第一傳動(dòng)軸041和第一小齒輪042均設(shè)置在第一保護(hù)筒12內(nèi)；和/或，還包括第二保護(hù)筒13，第二保護(hù)筒13的一端與第二運(yùn)動(dòng)鋼板07連接，另一端與箱蓋013連接；第二傳動(dòng)軸081和第二小齒輪082均設(shè)置在第二保護(hù)筒13內(nèi)。

其中，第一保護(hù)筒12與第一運(yùn)動(dòng)鋼板03、第一保護(hù)筒12與第二鋼板06的連接方式均有多種，例如：螺紋連接；較佳地是，在第一保護(hù)筒12的兩端均設(shè)置環(huán)形凸起，第一運(yùn)動(dòng)鋼板03和第二鋼板06上均設(shè)置與環(huán)形凸起相配合的環(huán)形凹槽，該結(jié)構(gòu)加工簡(jiǎn)單，易安裝，且密封性好。

第一保護(hù)筒12能夠避免水沙進(jìn)水第一控制機(jī)構(gòu)04內(nèi)，避免了水沙對(duì)傳動(dòng)軸或者齒輪的腐蝕，保障了第一控制機(jī)構(gòu)04的正常工作。較佳地是，在第一保護(hù)筒12與第一運(yùn)動(dòng)鋼板03的連接處、第一保護(hù)筒12與第二鋼板06的連接處均設(shè)置密封圈，進(jìn)一步提高密封性。

第二保護(hù)筒13與第二運(yùn)動(dòng)鋼板07、第二保護(hù)筒13與箱蓋013的連接方式均有多種，例如：螺紋連接；較佳地是，在第二保護(hù)筒13的兩端均設(shè)置環(huán)形凸起，第二運(yùn)動(dòng)鋼板07和箱蓋013上均設(shè)置與環(huán)形凸起相配合的環(huán)形凹槽，該結(jié)構(gòu)加工簡(jiǎn)單，易安裝，且密封性好。

第二保護(hù)筒13能夠避免水進(jìn)水第二控制機(jī)構(gòu)08內(nèi)，避免了水對(duì)傳動(dòng)軸或者齒輪的腐蝕，保障了第二控制機(jī)構(gòu)08的正常工作。較佳地是，在第二保護(hù)筒13與第二運(yùn)動(dòng)鋼板07的連接處、第二保護(hù)筒13與箱蓋013的連接處均設(shè)置密封圈，進(jìn)一步提高密封性。

需要說(shuō)明的是，當(dāng)?shù)诙摪?6在實(shí)驗(yàn)箱01內(nèi)的高度改變后，相應(yīng)地，第一保護(hù)筒12、第一傳動(dòng)軸041、第二保護(hù)筒13和第二傳動(dòng)軸081的長(zhǎng)度均改變，以適應(yīng)多種模擬條件的要求。

如圖1所示，在上述實(shí)施例基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步地，第一調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)10為四個(gè)；四個(gè)第一調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)10沿實(shí)驗(yàn)箱01的周面等間隔的設(shè)置在實(shí)驗(yàn)箱01的側(cè)壁上；第二調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)11為四個(gè)，一個(gè)第二調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)11與一個(gè)第一調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)10相配合；第一調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)10包括多個(gè)螺紋孔101，螺紋孔101沿著實(shí)驗(yàn)箱01的延伸方向等間隔的設(shè)置在實(shí)驗(yàn)箱01的內(nèi)壁上；第二調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)11包括鋼板固定塊111；鋼板固定塊111的截面為直角梯形，鋼板固定塊111的側(cè)直角面上設(shè)置有與螺紋孔101相配合的螺桿1111；鋼板固定塊111的面積較大的底面上設(shè)置有凸起1112，第二鋼板06的下表面上設(shè)置有與凸起1112相配合的凹槽。

其中，第一調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)10為四個(gè)，第二調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)11相應(yīng)地為四個(gè)，該結(jié)構(gòu)能使第二鋼板06固定穩(wěn)定牢固。

安裝第二鋼板06時(shí)，先將一個(gè)鋼板固定塊111上的螺桿1111擰入一個(gè)螺紋孔101內(nèi)，四個(gè)鋼板固定塊111位于同一高度，四個(gè)鋼板固定塊111上的凸起1112均向著實(shí)驗(yàn)箱01的開(kāi)口延伸；將第二鋼板06上的凹槽與鋼板固定塊111上凸起1112卡設(shè)固定；當(dāng)需要調(diào)節(jié)第二鋼板06的高度時(shí)，將第二鋼板06上的凹槽與鋼板固定塊111上的凸起1112分離，然后調(diào)整鋼板固定塊111的高度即可。該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易加工，易操作，且固定穩(wěn)定。

如圖1所示，在上述實(shí)施例基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步地，實(shí)驗(yàn)箱01的底板14上設(shè)置有多個(gè)與第一腔室011連通的滲流孔141；每個(gè)滲流孔141的下端均連通設(shè)置有一個(gè)滲流液輸送管142；每個(gè)滲流液輸送管142上均設(shè)置有一個(gè)滲流液流量計(jì)143；和/或，每個(gè)滲流孔141的上端均設(shè)置有一個(gè)分離篩144；分離篩144用于分離巖石和水沙。

其中，由于巖樣不同位置的滲流情況不同，因此，較佳地是多個(gè)滲流孔141均勻的設(shè)置在底板14上，以收集巖樣各個(gè)位置的滲流量，使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加全面，更加可靠。

在滲流液輸送管142下放置用于收集滲流液，滲流液流量計(jì)143方便實(shí)驗(yàn)員獲得滲流液的流量，便于記錄數(shù)據(jù)。可通過(guò)起始加沙量與收集的沙量來(lái)計(jì)算滯留在巖樣中的沙量，即可得出巖樣的慮沙量，方便、簡(jiǎn)單、快捷。

根據(jù)具體情況可設(shè)置分離篩144也可不設(shè)置。設(shè)置分離篩144時(shí)，較佳的采用網(wǎng)孔密度較大，網(wǎng)孔直徑較小的金屬濾網(wǎng)，可以較好地避免破碎的巖石塊進(jìn)入滲流液輸送管142中而造成阻塞使最終收集的滲流液量不準(zhǔn)確。

如圖1所示，在上述實(shí)施例基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步地，實(shí)驗(yàn)箱01上部的側(cè)壁上設(shè)置有進(jìn)水口015，進(jìn)水口015用于連通高壓水流進(jìn)給裝置；第二導(dǎo)流孔09處設(shè)置有水壓傳感器和水流量傳感器；水壓傳感器和水流量傳感器均與控制器通訊連接；突水潰沙模擬實(shí)驗(yàn)裝置還包括顯示屏，顯示屏與控制器電連接，用于顯示壓力和流量。

實(shí)驗(yàn)員可通過(guò)顯示屏獲取水流通道處的水流壓力和水流量，實(shí)驗(yàn)員可通過(guò)控制外部高壓水流進(jìn)給裝置來(lái)控制進(jìn)水壓力和進(jìn)水量，從而實(shí)現(xiàn)模擬一定水壓下巖樣的突水潰沙情況，還可實(shí)現(xiàn)任意調(diào)節(jié)水沙混合混的含沙比例，方便人們使用。

如圖1所示，在上述實(shí)施例基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步地，突水潰沙模擬實(shí)驗(yàn)裝置還包括加載機(jī)15；第一運(yùn)動(dòng)鋼板03、第二鋼板06和第二運(yùn)動(dòng)鋼板07的中心處均設(shè)置有用以穿設(shè)加載機(jī)15的加載軸151的圓孔，加載軸151遠(yuǎn)離加載機(jī)15的一端與第一鋼板02抵接，以給第一鋼板02施加壓力；第一鋼板02上設(shè)置有壓力傳感器，壓力傳感器與控制器通訊連接。

其中，加載機(jī)15的種類(lèi)有很多，例如：液壓壓力機(jī)、氣缸壓力及或者千斤頂?shù)取?/p>

顯示屏方便工作人員觀察第一鋼板02上的壓力，從而控制加載機(jī)的加載大小。

工作人員可根據(jù)具體試驗(yàn)情況來(lái)決定是否對(duì)巖樣加壓以及加壓的壓力值，可模擬巖樣在不同壓力下的滲流情況，進(jìn)一步提高了本實(shí)施例提供的突水潰沙模擬試驗(yàn)裝置的靈活性和實(shí)用性，進(jìn)一步提高了模擬的真實(shí)性。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。