[发明专利]动水流砂地层加固注浆扩散规律可视化模拟实验装置与方法

摘要

本发明公开了一种动水流砂地层加固注浆扩散规律可视化模拟实验装置及方法，装置包括实验箱体、水压控制加载系统、垂直、侧向液压加载机构、双液化学注浆系统和与计算机连接的测试系统。方法采用在实验箱体内填充煤系地层物理相似模拟材料、隔水地层以及一定高度的含水层的工程地质力学实验模型，在循环动水压力、垂直与水平侧向应力条件下密闭地进行含水层注浆堵水加固可视化物理模拟试验，获取或定量描述和分析动水条件下含水砂岩层或流沙层内部双液化学浆液的扩散规律，实现相似涌水或突水条件下双液组分化学注浆堵水过程可视化模拟试验。该方法能有效认识和揭示开采动水条件下浆液的扩散与固结特征，确定合理注浆堵水参数并对注浆效果进行评价。

主权项

动水流砂地层加固注浆扩散规律可视化模拟实验装置，其特征在于，包括一个钢构反力架(5)，一个设置在钢构反力架(5)下方的地层模型实验箱体(2)，地层模型实验箱体(2)内设有工程地质力学实验模型；在地层模型实验箱体(2)的后侧和自平衡反力架(5)下方分别设有侧部液压加载机构和顶部液压加载机构；在地层模型实验实验箱体(2)两侧分别设有与渗流水压加载系统(1)循环管道相连通的渗流进水通道(11)；还包括一个与双液化学注浆系统(3)相连、并延伸到地层模型实验箱体(2)内的注浆管(9)；在地层模型实验箱体(2)上和工程地质力学实验模型中分别设有连接到数据采集与控制系统的传感器；通过对地层模型实验箱体(2)和其内的工程地质力学实验模型的施加机械压力和循环稳定水压力，进一步对注浆堵水加固效果进行评价。