[发明专利]基于矿井地表沟道流水溃水量实验平台的实验方法

摘要

本发明公开了一种基于矿井地表沟道流水溃水量实验平台的实验方法，包括以下步骤一、确定矿井地表沟道对象并搭建实验平台；二、控制漏水水槽的裂缝张度和水流流量并观测漏水水槽的溃水量；三、计算实际溃水量比重确定各因素对实际溃水量的影响程度。本发明步骤简单，通过确定实际矿井地表沟道与实验平台的模型比例搭建实验平台，可通过调节漏水水槽的裂缝张度和漏水水槽的水流流量，改变单一变量，进行多次实验，观测不同坡降程度下的漏水水槽的溃水量，比较不同条件下实际溃水量之间的差异，获取影响矿井地表沟道流水溃水量变化的因素，功能完备。

主权项

基于矿井地表沟道流水溃水量实验平台的实验方法，所述实验平台包括蓄水装置、与所述蓄水装置连通且具有坡降的漏水水槽和与所述漏水水槽配合的主排水渠(17)，所述蓄水装置和所述主排水渠(17)之间且位于所述漏水水槽的下侧设置有多个辅助排水渠(14)，所述漏水水槽的底部设置有多条张度可调且与多个辅助排水渠(14)配合的裂缝(12)，所述漏水水槽的两端均设置有活动挡板(9)，所述漏水水槽上设置有用于测量所述漏水水槽水位的活动测针(11)和用于测量所述漏水水槽水流速度的毕托管(10)，辅助排水渠(14)末端位置安装有三角量水堰(15)，主排水渠(17)末端位置安装有矩形量水堰(16)，辅助排水渠(14)和主排水渠(17)上均安装有固定测针(13)；所述蓄水装置包括蓄水池(1)、为蓄水池(1)供水的供水管(2)和设置在蓄水池(1)内且用于稳定供水管(2)出水的稳水格栅(18)，所述供水管(2)的进水端安装有水泵(5)，供水管(2)上安装有控制水量大小的阀门(4)；其特征在于，该实验方法包括以下步骤：步骤一、确定矿井地表沟道对象并搭建实验平台：首先，确定实际矿井地表沟道与漏水水槽的模型比例；然后，根据实际矿井地表沟道的断面尺寸、水力坡度、历史水流流量以及实际裂缝位置，确定漏水水槽的断面尺寸、水力坡度、水流流量以及裂缝(12)位置，其中，所述漏水水槽的断面尺寸包括漏水水槽渠底宽度和漏水水槽的槽壁高度；步骤二、控制漏水水槽的裂缝张度和水流流量并观测漏水水槽的溃水量：通过开启水泵(5)、调节阀门(4)开度控制所述漏水水槽的水流流量，当固定所述漏水水槽的裂缝张度，固定所述漏水水槽的水流流量时，执行步骤201；当固定所述漏水水槽的裂缝张度，调节所述漏水水槽的水流流量时，执行步骤202；当固定所述漏水水槽的水流流量，调节所述漏水水槽的裂缝张度时，执行步骤203；步骤201、调节所述漏水水槽上的活动挡板(9)高度改变所述漏水水槽中水流流速，测量各水流流速对应的所述漏水水槽中的各裂缝(12)前的水深，分别获取各水流流速下主排水渠(17)上的水流流量、多个辅助排水渠(14)上的水流流量之和，所述漏水水槽中水流流速通过毕托管(10)测得，所述漏水水槽中的首个裂缝(12)前的水深通过活动测针(11)测得，多个辅助排水渠(14)上的水流流量之和为漏水水槽的溃水量；步骤202、调节所述漏水水槽上的活动挡板(9)高度，开启水泵并控制阀门的开度调节所述漏水水槽的水流流量，测量所述漏水水槽中水流流速，并测量所述漏水水槽中的首个裂缝(12)前的水深，获取主排水渠(17)上的水流流量、多个辅助排水渠(14)上的水流流量之和；步骤203、调节所述漏水水槽的裂缝张度，针对各裂缝张度调节所述漏水水槽上的活动挡板(9)高度改变所述漏水水槽中水流流速，并测量各水流流速对应的所述漏水水槽中的首个裂缝(12)前的水深，分别获取各水流流速下主排水渠(17)上的水流流量、多个辅助排水渠(14)上的水流流量之和；步骤三、计算实际溃水量比重，确定各因素对实际溃水量的影响程度：通过漏水水槽的溃水量与所述漏水水槽中的首个裂缝(12)前的水流流量之比计算步骤二中各条件下的实际溃水量比重，得出各因素对实际溃水量的影响程度。