本實(shí)用新型涉及一種監(jiān)測(cè)裝置，尤其涉及一種適用于固液耦合相似模擬實(shí)驗(yàn)的導(dǎo)水裂縫帶監(jiān)測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

固液耦合相似模型實(shí)驗(yàn)是研究礦業(yè)工程采動(dòng)及滲流影響的主要手段之一，實(shí)驗(yàn)的監(jiān)測(cè)手段呈現(xiàn)多樣化。例如，使用全站儀進(jìn)行采場覆巖位移監(jiān)測(cè)，使用高精度應(yīng)力測(cè)試儀進(jìn)行采場應(yīng)力監(jiān)測(cè)，使用模擬液壓支架進(jìn)行采場應(yīng)力監(jiān)測(cè)。但是仍有很多問題：例如研究采場頂板突水問題時(shí)，對(duì)采場上覆的導(dǎo)水裂縫帶監(jiān)測(cè)技術(shù)仍未突破，目前主要采用模型表面宏觀裂隙場監(jiān)測(cè)進(jìn)行導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育的監(jiān)測(cè)；認(rèn)為模型宏觀裂隙帶即為導(dǎo)水裂縫帶的思路是在目前技術(shù)條件下的權(quán)宜之計(jì)，存在較大誤差。當(dāng)模型內(nèi)部裂隙帶發(fā)育并未波及至模型表面時(shí)，僅僅通過模型表面裂隙帶的發(fā)育來判定導(dǎo)水裂縫帶的發(fā)育高度，會(huì)使實(shí)驗(yàn)監(jiān)測(cè)高度低于實(shí)際高度。因此，目前采用模型表面宏觀裂隙場監(jiān)測(cè)的方式不適用于監(jiān)測(cè)采場開挖過程中基巖層導(dǎo)水裂縫帶的發(fā)育規(guī)律。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種適用于固液耦合相似模擬實(shí)驗(yàn)的導(dǎo)水裂縫帶監(jiān)測(cè)裝置，其實(shí)現(xiàn)了固液耦合相似模擬實(shí)驗(yàn)的導(dǎo)水裂縫帶的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及記錄，監(jiān)測(cè)精度高；預(yù)埋在模擬材料的高精密薄膜貼片電阻成本低且能夠回收利用，容易批量購買，能夠滿足多架次的實(shí)驗(yàn)?zāi)M。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：適用于固液耦合相似模擬實(shí)驗(yàn)的導(dǎo)水裂縫帶監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：包括鋼體模型框，所述鋼體模型框內(nèi)由下至上依次設(shè)置有煤層、基巖層、隔水土層和松散含水層，所述基巖層內(nèi)設(shè)置有多個(gè)高精密薄膜貼片電阻，所述高精密薄膜貼片電阻的輸出端均與數(shù)據(jù)采集箱連接，所述數(shù)據(jù)采集箱設(shè)置在鋼體模型框外；所述松散含水層上設(shè)置有水量計(jì)量器，所述水量計(jì)量器的下部位于松散含水層內(nèi)，所述松散含水層的數(shù)量為多個(gè)，所述水量計(jì)量器位于鋼體模型框內(nèi)。

上述的適用于固液耦合相似模擬實(shí)驗(yàn)的導(dǎo)水裂縫帶監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：所述煤層的一側(cè)設(shè)置有開切眼。

上述的適用于固液耦合相似模擬實(shí)驗(yàn)的導(dǎo)水裂縫帶監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：所述高精密薄膜貼片電阻為PR02高精密薄膜貼片電阻。

上述的適用于固液耦合相似模擬實(shí)驗(yàn)的導(dǎo)水裂縫帶監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：所述水量計(jì)量器的數(shù)量為三個(gè)，三個(gè)所述水量計(jì)量器均勻設(shè)置。

上述的適用于固液耦合相似模擬實(shí)驗(yàn)的導(dǎo)水裂縫帶監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：所述鋼體模型框?yàn)榉叫武擉w模型框。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理且使用操作方便。

2、以往的模擬實(shí)驗(yàn)只能通過巖層表面位移量進(jìn)行籠統(tǒng)的裂隙帶發(fā)育描述，不能夠定性定量分析；而本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了固液耦合相似模擬實(shí)驗(yàn)的導(dǎo)水裂縫帶的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及記錄，監(jiān)測(cè)精度高。

3、本實(shí)用新型預(yù)埋在模擬材料的高精密薄膜貼片電阻成本低且能夠回收利用，容易批量購買，能夠滿足多架次的實(shí)驗(yàn)?zāi)M。

下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明:

1—鋼體模型框； 2—煤層； 3—基巖層；

4—隔水土層； 5—松散含水層； 6—高精密薄膜貼片電阻；

7—水量計(jì)量器； 8—數(shù)據(jù)采集箱。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型包括鋼體模型框1，所述鋼體模型框1內(nèi)由下至上依次設(shè)置有煤層2、基巖層3、隔水土層4和松散含水層5，所述基巖層3內(nèi)設(shè)置有多個(gè)高精密薄膜貼片電阻6，所述高精密薄膜貼片電阻6的輸出端均與數(shù)據(jù)采集箱8連接，所述數(shù)據(jù)采集箱8設(shè)置在鋼體模型框1外；所述松散含水層5上設(shè)置有水量計(jì)量器7，所述水量計(jì)量器7的下部位于松散含水層5內(nèi)，所述松散含水層5的數(shù)量為多個(gè)，所述水量計(jì)量器7位于鋼體模型框1內(nèi)。

導(dǎo)水裂縫帶的發(fā)育規(guī)律，表征了采場上基巖層3在采動(dòng)及滲流作用下的耦合作用，模型中的導(dǎo)水裂縫帶在是含水層水進(jìn)入頂板的導(dǎo)水通道，可以通過監(jiān)測(cè)水體運(yùn)移規(guī)律來說明微觀導(dǎo)水裂縫帶的發(fā)育規(guī)律。該導(dǎo)水裂縫帶監(jiān)測(cè)裝置為了能夠監(jiān)測(cè)到模型的微觀裂隙水運(yùn)移規(guī)律，通過在基巖層3內(nèi)設(shè)置有多個(gè)高精密薄膜貼片電阻6，高精密薄膜貼片電阻6的輸出端均與數(shù)據(jù)采集箱8連接，由高精密薄膜貼片電阻6實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的對(duì)水量數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，最后通過分析判斷導(dǎo)水裂縫帶的發(fā)育規(guī)律，監(jiān)測(cè)精度高。

如圖1所示，所述煤層2的一側(cè)設(shè)置有開切眼9。

本實(shí)施例中，所述高精密薄膜貼片電阻6為PR02高精密薄膜貼片電阻。

本實(shí)施例中，所述水量計(jì)量器7的數(shù)量為三個(gè)，三個(gè)所述水量計(jì)量器7均勻設(shè)置，利于提高測(cè)量數(shù)據(jù)。

本實(shí)施例中，所述鋼體模型框1為方形鋼體模型框。

本實(shí)用新型的工作原理為：當(dāng)煤層開采后，在采動(dòng)及滲流作用下隔水土層4發(fā)生破壞，松散含水層5的潛水將通過隔水土層4的裂縫進(jìn)入基巖層3，基巖層3內(nèi)部的裂隙帶是水體的導(dǎo)水通道，高精密薄膜貼片電阻6將實(shí)時(shí)記錄基巖層3內(nèi)一定范圍的水量變化，并傳輸給數(shù)據(jù)采集箱8，各個(gè)高精密薄膜貼片電阻6能夠?qū)⒒鶐r層3位置的水量完整準(zhǔn)確的記錄下來，通過水量數(shù)據(jù)的處理，可以從微觀上定性定量的分析固液耦合實(shí)驗(yàn)的導(dǎo)水裂縫帶的發(fā)育規(guī)律。

以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。