用于模拟岩溶塌陷的实验装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107248361A(43)申请公布日2017.10.13(21)申请号201710612757.X(22)申请日2017.07.25(71)申请人重庆工程职业技术学院地址402260重庆市江津区滨江新城南北大道1号(72)发明人粟俊江陈洪凯廖云平裴灵董平王贺(74)专利代理机构重庆强大凯创专利代理事务所(普通合伙)50217代理人隋金艳刘嘉(51)Int.Cl.G09B23/40(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称用于模拟岩溶塌陷的实验装置(57)摘要本发明涉及一种水文地质学实验装置，具体是一种用于模拟岩溶塌陷的实验装置，包括模拟箱、进水箱和排水箱，模拟箱内设置有模拟岩溶，模拟岩溶内设有岩溶洞穴和岩溶洞隙，模拟岩溶上设有覆盖层，模拟箱设有与岩溶洞穴连通的进水管和出水管，进水箱中设有水力转轮、偏心轮、推杆以及推板，排水箱设有内筒、排泥管和疏通装置。本发明岩溶塌陷模拟装置能够使水位自动变化，避免在模拟过程中人工手动重复操作，减轻实验者的工作强度，且能够在排泥管堵塞时，自动疏通排泥管。CN107248361ACN107248361A权利要求书1/1页1.用于模拟岩溶塌陷的实验装置，包括模拟箱，模拟箱内设置有模拟岩溶，模拟岩溶内设有岩溶洞穴和岩溶洞隙，模拟岩溶上设有覆盖层，模拟箱设有与岩溶洞穴连通的进水管和出水管，其特征在于：还包括：进水箱，进水箱设置在模拟箱一侧，进水箱通过进水管与模拟箱连通，进水箱内设有依次连接的水力转轮、偏心轮、推杆以及推板，进水箱顶部设有供水进入的开口，所述开口与水力转轮位置对应，所述水力转轮能够在水流的推动下转动并能够通过带动偏心轮使推板水平往复运动；排水箱，排水箱位于模拟箱下方，排水箱通过出水管与模拟箱连通，出水管上设有阀门，排水箱内设有内筒，内筒底部与排水箱底部之间通过弹簧连接，内筒底部设有用来连接下水道的排泥管，排水箱底部设有供排泥管穿过的通孔，内筒侧壁设有竖直的齿条，排水箱顶部设有与齿条啮合的齿轮，排水箱顶部还设有与齿轮动力连接的疏通装置，所述齿轮转动时能够驱动疏通装置疏通排泥管入口。2.如权利要求1所述的用于模拟岩溶塌陷的实验装置，其特征在于：所述内筒内设有滤网。3.如权利要求1所述的用于模拟岩溶塌陷的实验装置，其特征在于：所述内筒底部为倒锥形，所述排泥管道位于内筒底部中央。4.如权利要求3所述的用于模拟岩溶塌陷的实验装置，其特征在于：所述弹簧沿排泥管周向均匀分布。5.如权利要求1所述的用于岩溶塌陷模拟装置，其特征在于：所述内筒采用轻质材料。6.如权利要求1至5任一项所述的用于模拟岩溶塌陷的实验装置，其特征在于：还包括检测装置，所述检测装置包括传感器、控制器以及显示器，所述传感器安装在模拟箱内，所述传感器与所述控制器信号输入端连接，所述显示器与所述控制器信号输出端连接，所述控制器能够获取传感器数据，并控制显示器将数据显示出来。7.如权利要求6所述的用于模拟岩溶塌陷的实验装置，其特征在于：所述传感器包括气压传感器，所述气压传感器安装在所述岩溶洞穴内。8.如权利要求6所述的用于模拟岩溶塌陷的实验装置，其特征在于：所述传感器包括水压传感器，所述水压传感器安装在所述岩溶洞穴内。9.如权利要求6所述的用于模拟岩溶塌陷的实验装置，其特征在于：所述传感器包括压力传感器，所述压力传感器安装在所述覆盖层与模拟岩溶之间。2CN107248361A说明书1/5页用于模拟岩溶塌陷的实验装置技术领域[0001]本发明涉及一种水文地质学实验装置，具体而言，涉及一种用于模拟岩溶塌陷的实验装置。背景技术[0002]岩溶塌陷是岩溶地区，特别是隐伏岩溶地区的一种地质灾害。我国是世界上岩溶塌陷发生最广泛、受害严重的国家之一。岩溶塌陷给城市建设、交通运输、矿山开采、农田水利、生态环境及人民生活等都带来了严重的危害，因此对岩溶地区形成岩溶塌陷的影响因素、形成条件、盖层稳定性等的系统研究具有重要的意义和巨大的价值。[0003]岩溶塌陷至少要具备三个条件：岩溶洞穴和洞隙、一定厚度的覆盖层、动力条件。[0004]为了能够对岩溶塌陷进行直观的研究，可以对岩溶塌陷的过程进行模拟，现有的模拟装置，如中国专利CN105810075公开的抽水触发岩溶塌陷过程实验装置，通常包括模拟箱体、进水装置和排水装置，其以水动力作为岩溶坍塌的动力条件，在模拟箱内建立模拟岩溶洞隙，并在洞隙上方设置覆盖层，然后通过对模拟箱内水量的控制，模拟岩溶地区水流流动与水位变化，进而实现岩溶坍塌的模拟和研究。[0005]但是，现有的模拟装置在模拟水位变化时，主要是通过人工控制进水量和出水量的方法实现的，因为水位变化是反复的，模拟这些重复的变化过程会很麻烦；另外，在模拟完成后，覆