鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置及模擬試驗(yàn)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置及模擬試驗(yàn)方法，屬于巖土工程技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括第一容器、第二容器、夾層、鹽溶液、通液管路、閥門(mén)，第一容器內(nèi)部設(shè)有容置腔，鹽溶液盛裝于容置腔內(nèi)；夾層設(shè)置于第二容器內(nèi)部，使得第二容器在夾層底部形成模擬巖腔，夾層上設(shè)有通孔；通液管路的一端連接于第一容器，通液管路的另一端通過(guò)通孔通入模擬巖腔內(nèi)，容置腔與模擬巖腔之間通過(guò)通液管路連通；閥門(mén)設(shè)置于通液管路上，用于控制通液管路的連通或者截止。該方法基于該裝置而實(shí)現(xiàn)。其能夠?qū)}巖溶腔夾層垮塌情況進(jìn)行試驗(yàn)?zāi)M，因此，能夠給實(shí)際施工帶來(lái)啟發(fā)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置及模擬試驗(yàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及巖土工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置及模擬試驗(yàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鹽巖具有良好的蠕變特性、低滲透性和損傷恢復(fù)特性，被認(rèn)為是能源地下儲(chǔ)存和核廢料地下處置的理想介質(zhì)。我國(guó)鹽巖地層埋深較淺，成層分布，夾層較多，地質(zhì)條件相對(duì)比較復(fù)雜。在地下能源儲(chǔ)存方面，現(xiàn)在層狀鹽巖中建設(shè)儲(chǔ)氣庫(kù)屬于國(guó)家能源戰(zhàn)略?xún)?chǔ)備，因此有必要對(duì)地下儲(chǔ)存環(huán)境進(jìn)行探討。在鹽巖中儲(chǔ)存能源，利用水溶造腔技術(shù)，即利用鹽溶于水這一物理特性，這地下鹽巖層中形成腔體，但是因?yàn)閵A層的存在，夾層里面成分含有鹽，含鹽率的不同致使其強(qiáng)度不同尤其是在水溶過(guò)程中因?yàn)槠浜}率不同強(qiáng)度會(huì)有不同程度的弱化，最后其夾層在水溶之后的形態(tài)以及其垮塌的形態(tài)，夾層垮塌下落過(guò)程以及在鹽腔底部堆積的形態(tài)也有所不同。夾層垮塌在水溶造腔過(guò)程中會(huì)對(duì)造腔套管造成損傷，其垮塌下落之后會(huì)造成鹽腔體積減少，因此有必要對(duì)其進(jìn)行研究。因?yàn)楣こ虒?shí)際在地下人眼無(wú)法觀(guān)察其具體垮塌過(guò)程以及形態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明提供一種鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置及模擬試驗(yàn)方法，其能夠?qū)}巖溶腔夾層垮塌情況進(jìn)行試驗(yàn)?zāi)M，因此，能夠給實(shí)際施工帶來(lái)啟發(fā)。從而更加適于實(shí)用。
[0004]為了達(dá)到上述第一個(gè)目的，本發(fā)明提供的鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置的技術(shù)方案如下:
[0005]本發(fā)明提供的鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置包括第一容器、第二容器、夾層、鹽溶液、通液管路、閥門(mén)，
[0006]所述第一容器內(nèi)部設(shè)有容置腔，所述鹽溶液盛裝于所述容置腔內(nèi)；
[0007]所述夾層設(shè)置于所述第二容器內(nèi)部，使得所述第二容器在所述夾層底部形成模擬巖腔，所述夾層上設(shè)有通孔；
[0008]所述通液管路的一端連接于所述第一容器，所述通液管路的另一端通過(guò)所述通孔通入所述模擬巖腔內(nèi)，所述容置腔與所述模擬巖腔之間通過(guò)所述通液管路連通；
[0009]所述閥門(mén)設(shè)置于所述通液管路上，用于控制所述通液管路的連通或者截止。
[0010]本發(fā)明提供的鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0011]作為優(yōu)選，所述通液管路與所述容器的連接孔設(shè)置于所述第一容器底部。
[0012]作為優(yōu)選，所述第二容器的徑向截面直徑或者直徑當(dāng)量不等。
[0013]作為優(yōu)選，所述第二容器包括一底板、多個(gè)直徑不等的管、多個(gè)直徑不等的環(huán)，最底部的管通過(guò)其底邊緣固定連接于所述底板，所述多個(gè)直徑不等的管、多個(gè)直徑不等的環(huán)之間粘結(jié)在一起。
[0014]作為優(yōu)選，所述第一容器和/或第二容器由透明材質(zhì)制成。
[0015]作為優(yōu)選，所述閥門(mén)為常閉型電磁閥，所述常閉型電磁閥上設(shè)有控制電路，當(dāng)所述控制電路得電時(shí)，所述常閉型電磁閥開(kāi)啟。
[0016]作為優(yōu)選，所述鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置還包括控制終端，
[0017]所述控制電路上還設(shè)有通信接口，所述控制電路通過(guò)所述通信接口能夠與所述控制終端實(shí)現(xiàn)通信。
[0018]作為優(yōu)選，所述控制終端選自PC、工控機(jī)、單片機(jī)、手持終端中的一種或者幾種。
[0019]作為優(yōu)選，所述通液管路包括第一段軟管、直徑轉(zhuǎn)換器、第二段軟管、剛性管，
[0020]所述第一段軟管的一端密封連接于所述閥門(mén)，
[0021 ]所述直徑轉(zhuǎn)換器包括大直徑端和小直徑端，所述大直徑端密封連接于所述第一段軟管的另一端，所述小直徑端密封連接于所述第二段軟管的一端，所述剛性管的一端密封連接于所述第二段軟管的另一端，所述剛性管的另一端通過(guò)所述通孔通入所述模擬巖腔。
[0022]作為優(yōu)選，所述鹽溶液為飽和食鹽水。
[0023]作為優(yōu)選，所述鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置還包括壓力傳感器、示波器，
[0024]所述壓力傳感器用于檢測(cè)處于所述模擬巖腔內(nèi)的鹽溶液的壓強(qiáng)，
[0025]所述示波器用于顯示所述壓強(qiáng)的波形圖，當(dāng)所述波形圖突然跌落時(shí)，觸發(fā)所述常閉型電磁閥的控制電路失電，使所述常閉型電磁閥關(guān)閉。
[0026]為了達(dá)到上述第二個(gè)目的，本發(fā)明提供的鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)方法的技術(shù)方案如下:
[0027]本發(fā)明提供的鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)方法基于本發(fā)明提供的鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置而實(shí)現(xiàn)，所述鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)方法包括以下步驟:
[0028]通過(guò)所述通液管路向所述模擬巖腔內(nèi)注入所述鹽溶液，直至所述鹽溶液的界面到達(dá)與所述夾層底面持平的位置；
[0029]繼續(xù)向所述模擬巖腔內(nèi)注入所述鹽溶液，使所述夾層承受的壓強(qiáng)增大，直至所述夾層發(fā)生垮塌。
[0030]本發(fā)明提供的鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)方法還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0031]作為優(yōu)選，在所述夾層發(fā)生垮塌后，還包括關(guān)閉所述閥門(mén)的步驟。
[0032]作為優(yōu)選，所述常閉型電磁閥的開(kāi)啟是通過(guò)使所述常閉型電磁閥的控制電路得電而實(shí)現(xiàn)的。
[0033]作為優(yōu)選，所述常閉型電磁閥的關(guān)閉是通過(guò)使所述常閉型電磁閥的控制電路失電而實(shí)現(xiàn)的。
[0034]本發(fā)明提供的鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置包括第一容器、第二容器、夾層、鹽溶液、通液管路、閥門(mén)，第一容器內(nèi)部設(shè)有容置腔，鹽溶液盛裝于容置腔內(nèi)；夾層設(shè)置于第二容器內(nèi)部，使得第二容器在處于夾層底部形成模擬巖腔，夾層上設(shè)有通孔;通液管路的一端連接于第一容器，通液管路的另一端通過(guò)通孔通入模擬巖腔內(nèi)，容置腔與模擬巖腔之間通過(guò)通液管路連通；閥門(mén)設(shè)置于通液管路上，用于控制通液管路的連通或者截止。應(yīng)用時(shí)，通過(guò)通液管路向模擬巖腔內(nèi)注入鹽溶液，直至鹽溶液的界面到達(dá)與夾層底面持平的位置;繼續(xù)向模擬巖腔內(nèi)注入鹽溶液，使夾層承受的壓強(qiáng)增大，直至夾層發(fā)生垮塌。其能夠?qū)}巖溶腔夾層垮塌情況進(jìn)行試驗(yàn)?zāi)M，因此，能夠給實(shí)際施工帶來(lái)啟發(fā)。
【附圖說(shuō)明】
[0035]通過(guò)閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。而且在整個(gè)附圖中，用相同的參考符號(hào)表示相同的部件。在附圖中:
[0036]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0037]圖2為圖1中A部分的局部放大示意圖；
[0038]圖3為圖1中B部分的局部放大不意圖；
[0039]圖4為本發(fā)明實(shí)施例三提供的鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0040]圖5為本發(fā)明實(shí)施例四提供的鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0041 ]圖6為本發(fā)明施例五提供的鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)方法的步驟流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置及模擬試驗(yàn)方法，其能夠?qū)}巖溶腔夾層垮塌情況進(jìn)行試驗(yàn)?zāi)M，因此，能夠給實(shí)際施工帶來(lái)啟發(fā)。從而更加適于實(shí)用。
[0043]為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置及模擬試驗(yàn)方法，其【具體實(shí)施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。在下述說(shuō)明中，不同的“一實(shí)施例”或“實(shí)施例”指的不一定是同一實(shí)施例。此外，一或多個(gè)實(shí)施例中的特定特征、結(jié)構(gòu)、或特點(diǎn)可由任何合適形式組合。
[0044]本文中術(shù)語(yǔ)“和/或”，僅僅是一種描述關(guān)聯(lián)對(duì)象的關(guān)聯(lián)關(guān)系，表示可以存在三種關(guān)系，例如，A和/SB，具體的理解為:可以同時(shí)包含有A與B，可以單獨(dú)存在A(yíng)，也可以單獨(dú)存在B，能夠具備上述三種任一種情況。
[0045]實(shí)施例一
[0046]參見(jiàn)附圖1?3，本發(fā)明實(shí)施例一提供的鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置包括第一容器1、第二容器11、夾層8、鹽溶液2、通液管路4-7-6、閥門(mén)3。第一容器I內(nèi)部設(shè)有容置腔10，鹽溶液2盛裝于容置腔10內(nèi)。夾層8設(shè)置于第二容器11內(nèi)部，使得第二容器11在夾層8底部形成模擬巖腔9，夾層8上設(shè)有通孔(圖中未標(biāo)號(hào))。通液管路4-7-6的一端連接于第一容器1，通液管路4-7-6的另一端通過(guò)通孔(圖中未標(biāo)號(hào))通入模擬巖腔9內(nèi)，容置腔10與模擬巖腔9之間通過(guò)通液管路4-7-6連通。閥門(mén)3設(shè)置于通液管路4-7-6上，用于控制通液管路4-7-6的連通或者截止。
[0047]本發(fā)明實(shí)施例一提供的鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置包括第一容器1、第二容器11、夾層8、鹽溶液2、通液管路4-7-6、閥門(mén)3，第一容器I內(nèi)部設(shè)有容置腔10，鹽溶液2盛裝于容置腔10內(nèi)；夾層8設(shè)置于第二容器11內(nèi)部，使得第二容器11在處于夾層8底部形成模擬巖腔9，夾層8上設(shè)有通孔(圖中未標(biāo)號(hào))；通液管路4-7-6的一端連接于第一容器I，通液管路4-7-6的另一端通過(guò)通孔(圖中未標(biāo)號(hào))通入模擬巖腔9內(nèi)，容置腔10與模擬巖腔9之間通過(guò)通液管路4-7-6連通；閥門(mén)3設(shè)置于通液管路4-7-6上，用于控制通液管路4-7-6的連通或者截止。應(yīng)用其能夠?qū)}巖溶腔夾層8垮塌情況進(jìn)行試驗(yàn)?zāi)M，因此，能夠給實(shí)際施工帶來(lái)啟發(fā)。
[0048]其中，通液管路4-7-6與第一容器I的連接孔設(shè)置于第一容器I底部。隨著鹽溶液2的深度逐漸加深，
[0049]其中，第二容器11的徑向截面直徑或者直徑當(dāng)量不等。從而使得第二容器11與實(shí)際的鹽巖溶腔形狀更加接近。
[0050]其中，第二容器11包括一底板、多個(gè)直徑不等的管、多個(gè)直徑不等的環(huán)，最底部的管通過(guò)其底邊緣固定連接于底板，多個(gè)直徑不等的管、多個(gè)直徑不等的環(huán)之間粘結(jié)在一起。本實(shí)施例中，從底部到上部直徑大小依次為14cm圓板，14cm管(高度2cm)，外徑18內(nèi)徑14圓環(huán)，直徑18cm管(高度2cm)，外徑22內(nèi)徑18圓環(huán)，直徑22cm管(高度為2cm)，外徑26內(nèi)徑22圓環(huán)，直徑26cm管(高度2cm)，外徑26內(nèi)徑24圓環(huán)，直徑24cm管(高度4cm)，外徑24內(nèi)徑22圓環(huán)，直徑22管(高度3cm)，外徑22內(nèi)徑20圓環(huán)，直徑20管(高度3cm)，外徑20內(nèi)徑18圓環(huán)，直徑18cm管(高度4cm)，外徑18內(nèi)徑16圓環(huán)，直徑16cm管(高度2cm)，外徑16內(nèi)徑14圓環(huán)，直徑14管(高度2cm)，外徑14內(nèi)徑8圓環(huán)，直徑1cm管(高度2cm)，外徑10內(nèi)徑6圓環(huán)，直徑6cm管(高度2cm)，外徑6內(nèi)徑4圓環(huán)，直徑4cm管(高度2cm)，外徑4內(nèi)徑2圓環(huán)，直徑2cm管(高度2cm)，各部位層次連接用環(huán)氧樹(shù)脂膠緊密粘結(jié)。本實(shí)施例中，夾層8材料取自工程實(shí)際，將夾層8打磨成直徑9cm高度lcm，通孔(圖中未示出)鉆去直徑為1.5cm的形狀，夾層8放入模擬巖腔9上部直徑1cm管內(nèi)，下部有外徑14cm內(nèi)徑8cm的圓環(huán)做支撐，夾層8和管之間的空隙用環(huán)氧樹(shù)脂膠填充從而將夾層8固定在模擬巖腔9中。
[0051]其中，第一容器I和/或第二容器11由透明材質(zhì)制成。從而能夠在試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)第一容器1、第二容器11進(jìn)行觀(guān)察。本實(shí)施例中，選用的透明材質(zhì)為亞克力。
[0052]其中，通液管路4-7-6包括第一段軟管4、直徑轉(zhuǎn)換器5、第二段軟管7、剛性管6。第一段軟管4的一端密封連接于閥門(mén)6。直徑轉(zhuǎn)換器5包括大直徑端和小直徑端，大直徑端密封連接于第一段軟管4的另一端，小直徑端密封連接于第二段軟管7的一端，剛性管6的一端密封連接于第二段軟管7的另一端，剛性管6的另一端通過(guò)通孔(圖中未標(biāo)號(hào))通入模擬巖腔9。本實(shí)施例中，鋼芯管6直徑為6mm，第二段軟管7直徑為4mm，第一段軟管直徑為I cm。本實(shí)施例中，剛性管6深入模擬巖腔9底部，將第一容器I置于高處以使其和模擬鹽腔9有一高度差，從而可以保證供水裝置可以供水。
[0053]其中，鹽溶液2為飽和食鹽水。其原因之一是食鹽水廉價(jià)易得；其原因之二是應(yīng)用飽和食鹽水能夠避免其繼續(xù)對(duì)第一容器I和第二容器11的材質(zhì)進(jìn)行溶解。
[0054]實(shí)施例二
[0055]作為本發(fā)明實(shí)施例一提供的鹽巖容腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置中應(yīng)用的發(fā)明的一種具體的實(shí)現(xiàn)方式，閥門(mén)3為常閉型電磁閥，常閉型電磁閥上設(shè)有控制電路(圖中未示出)，當(dāng)控制電路(圖中未示出)得電時(shí)，常閉型電磁閥開(kāi)啟。其與手動(dòng)閥門(mén)相比，控制更加方便。
[0056]實(shí)施例三
[0057]參見(jiàn)附圖4，在本發(fā)明實(shí)施例二提供的鹽巖容腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，在本發(fā)明實(shí)施例三提供的鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置中，還包括控制終端?？刂齐娐?圖中未示出)上還設(shè)有通信接口，控制電路(體中未示出)通過(guò)通信接口能夠與控制終端實(shí)現(xiàn)通信。本實(shí)施例中，控制終端選自PC、工控機(jī)、單片機(jī)、手持終端中的一種或者幾種。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)該常閉型電磁閥開(kāi)啟的自動(dòng)控制。
[0058]實(shí)施例四
[0059]參見(jiàn)附圖5，在本發(fā)明實(shí)施例三提供的鹽巖容腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，在本發(fā)明實(shí)施例四提供的鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置中，還包括壓力傳感器、示波器。壓力傳感器用于檢測(cè)處于模擬巖腔內(nèi)的鹽溶液的壓強(qiáng)。示波器用于顯示壓強(qiáng)的波形圖，當(dāng)波形圖突然跌落時(shí)，觸發(fā)常閉型電磁閥的控制電路失電，使常閉型電磁閥關(guān)閉。從而實(shí)現(xiàn)該常閉型電磁閥關(guān)閉的自動(dòng)控制。
[0060]實(shí)施例五
[0061]參見(jiàn)附圖6，本發(fā)明實(shí)施例五提供的鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)方法基于本發(fā)明實(shí)施例一?四中任一提供的鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置而實(shí)現(xiàn)，該鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)方法包括以下步驟:
[0062]步驟S1:通過(guò)通液管路向模擬巖腔9內(nèi)注入鹽溶液2，直至鹽溶液2的界面到達(dá)與夾層8底面持平的位置。
[0063]步驟S2:繼續(xù)向模擬巖腔9內(nèi)注入鹽溶液2，使夾層8承受的壓強(qiáng)增大，直至夾層8發(fā)生垮塌。
[0064]本發(fā)明實(shí)施例五提供的鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)方法在應(yīng)用時(shí)，通過(guò)通液管路4-7-6向模擬巖腔9內(nèi)注入鹽溶液2，直至鹽溶液2的界面到達(dá)與夾層8底面持平的位置;繼續(xù)向模擬巖腔9內(nèi)注入鹽溶液2，使夾層8承受的壓強(qiáng)增大，直至夾層8發(fā)生垮塌。其能夠?qū)}巖溶腔夾層8垮塌情況進(jìn)行試驗(yàn)?zāi)M，因此，能夠給實(shí)際施工帶來(lái)啟發(fā)。
[0065]其中，在夾層8發(fā)生垮塌后，還包括關(guān)閉閥門(mén)3的步驟。從而避免已經(jīng)垮塌的夾層8繼續(xù)被新引入的鹽溶液3的形態(tài)造成影響。
[0066]實(shí)施例六
[0067]其中，當(dāng)鹽巖容腔夾層8垮塌模擬試驗(yàn)裝置為本發(fā)明實(shí)施例二或三提供的鹽巖容腔夾層8垮塌模擬試驗(yàn)裝置時(shí)，常閉型電磁閥的開(kāi)啟是通過(guò)使常閉型電磁閥的控制電路得電而實(shí)現(xiàn)的。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)該常閉型電磁閥開(kāi)啟的自動(dòng)控制。
[0068]實(shí)施例七
[0069]其中，當(dāng)鹽巖容腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置為本發(fā)明實(shí)施例四提供的鹽巖容腔夾層8垮塌模擬試驗(yàn)裝置時(shí)，常閉型電磁閥的關(guān)閉是通過(guò)使常閉型電磁閥的控制電路失電而實(shí)現(xiàn)的。從而實(shí)現(xiàn)該常閉型電磁閥關(guān)閉的自動(dòng)控制。
[0070]盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。
[0071]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括第一容器、第二容器、夾層、鹽溶液、通液管路、閥門(mén)， 所述第一容器內(nèi)部設(shè)有容置腔，所述鹽溶液盛裝于所述容置腔內(nèi)； 所述夾層設(shè)置于所述第二容器內(nèi)部，使得所述第二容器在所述夾層底部形成模擬巖腔，所述夾層上設(shè)有通孔； 所述通液管路的一端連接于所述第一容器，所述通液管路的另一端通過(guò)所述通孔通入所述模擬巖腔內(nèi)，所述容置腔與所述模擬巖腔之間通過(guò)所述通液管路連通； 所述閥門(mén)設(shè)置于所述通液管路上，用于控制所述通液管路的連通或者截止。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述通液管路與所述容器的連接孔設(shè)置于所述第一容器底部。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述第二容器的徑向截面直徑或者直徑當(dāng)量不等； 作為優(yōu)選，所述第二容器包括一底板、多個(gè)直徑不等的管、多個(gè)直徑不等的環(huán)，最底部的管通過(guò)其底邊緣固定連接于所述底板，所述多個(gè)直徑不等的管、多個(gè)直徑不等的環(huán)之間粘結(jié)在一起。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述第一容器和/或第二容器由透明材質(zhì)制成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述閥門(mén)為常閉型電磁閥，所述常閉型電磁閥上設(shè)有控制電路，當(dāng)所述控制電路得電時(shí)，所述常閉型電磁閥開(kāi)啟； 作為優(yōu)選，所述鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置還包括控制終端， 所述控制電路上還設(shè)有通信接口，所述控制電路通過(guò)所述通信接口能夠與所述控制終端實(shí)現(xiàn)通信； 作為優(yōu)選，所述控制終端選自PC、工控機(jī)、單片機(jī)、手持終端中的一種或者幾種。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述通液管路包括第一段軟管、直徑轉(zhuǎn)換器、第二段軟管、剛性管， 所述第一段軟管的一端密封連接于所述閥門(mén)， 所述直徑轉(zhuǎn)換器包括大直徑端和小直徑端，所述大直徑端密封連接于所述第一段軟管的另一端，所述小直徑端密封連接于所述第二段軟管的一端，所述剛性管的一端密封連接于所述第二段軟管的另一端，所述剛性管的另一端通過(guò)所述通孔通入所述模擬巖腔。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述鹽溶液為飽和食鹽水。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于，還包括壓力傳感器、示波器， 所述壓力傳感器用于檢測(cè)處于所述模擬巖腔內(nèi)的鹽溶液的壓強(qiáng)， 所述示波器用于顯示所述壓強(qiáng)的波形圖，當(dāng)所述波形圖突然跌落時(shí)，觸發(fā)所述常閉型電磁閥的控制電路失電，使所述常閉型電磁閥關(guān)閉。9.一種鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)方法，其特征在于，所述鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)方法基于權(quán)利要求1?8中任一所述的鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置而實(shí)現(xiàn)，所述鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)方法包括以下步驟: 通過(guò)所述通液管路向所述模擬巖腔內(nèi)注入所述鹽溶液，直至所述鹽溶液的界面到達(dá)與所述夾層底面持平的位置； 繼續(xù)向所述模擬巖腔內(nèi)注入所述鹽溶液，使所述夾層承受的壓強(qiáng)增大，直至所述夾層發(fā)生垮塌。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)方法，其特征在于，在所述夾層發(fā)生垮塌后，還包括關(guān)閉所述閥門(mén)的步驟； 作為優(yōu)選，所述鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置為權(quán)利要求5所述的鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置，所述常閉型電磁閥的開(kāi)啟是通過(guò)使所述常閉型電磁閥的控制電路得電而實(shí)現(xiàn)的； 作為優(yōu)選，所述鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置為權(quán)利要求8所述的鹽巖溶腔夾層垮塌模擬試驗(yàn)裝置，所述常閉型電磁閥的關(guān)閉是通過(guò)使所述常閉型電磁閥的控制電路失電而實(shí)現(xiàn)的。
【文檔編號(hào)】G01N33/24GK105911253SQ201610344013
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年5月23日
【發(fā)明人】尹洪武, 楊春和, 馬洪嶺
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所