[实用新型]一种用于保水开采模拟系统的监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种保水开采模拟系统，尤其涉及一种用于保水开采模拟系统的监测装置。 

背景技术

随着现代煤矿开采理论与技术的发展，在获得采矿工程设计基本数据进行设计方案的试验论证和施工工序的合理安排上，岩层力学模拟实验是最基本、最重要的研究方法。 

在物理模拟实验中，模拟岩层在受采动影响的情况下，应力场变化导致岩层形成破碎带，裂隙带与弯曲下沉带的状态。通过模拟实验，分析各种区域的压力变化规律与区域分布规律。在实际工程中，岩层除了受应力场的影响外，岩层中含水层的存在也会对岩层产生影响，模拟含水层及水在裂隙场形成后的渗流过程是工程中的关键环节。 

可见，对于模拟含水层及水在裂隙场形成后的渗流过程的监测十分重要，但是在现有技术中，还没有专门的设备对模拟装置的状态进行监控。因此，有必要设计一种新型的监测装置，以解决现有技术无法为保水开采提供较准确信息的缺陷。 

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提供一种能够监测模拟含水层及水在裂隙场形成后的渗流过程的监测装置。 

本实用新型提供了一种用于保水开采模拟系统的监测装置，所述保水开采模拟系统包括：模型架、含水层模拟装置，含水层模拟装置安装在模型架上，所述监测装置包括图像采集模块和信号采集模块、信号处理模块，其中：图像采集模块设置在含水层模拟装置的正面，以对含水 层模拟装置进行拍摄；信号采集模块与含水层模拟装置连接，以获得相应的水位、流量信号；图像采集模块、信号采集模块均与信号处理模块连接。 

优选地，含水层模拟装置包括进水管、水箱支架、水箱、含水层水管、含水层水管进水阀门、含水层水管流量计、含水层水管出水阀门、岩层模拟层、含水层箱体和含水层水位计，其中：进水管设置在水箱上方，用于为水箱供水；水箱安装在水箱支架上；含水层水管的入水端与水箱连接，并且含水层水管的一部分管路在岩层模拟层中延伸，在所述管路上设置有多个出水方向向下的出水孔；岩层模拟层铺设在含水层箱体中；含水层箱体固定在模型架上；含水层水位计设置在含水层箱体中，用于检测含水层箱体中的水位；含水层水管进水阀门设置在含水层水管入水端与水箱之间；含水层水管流量计连接在含水层水管的管路上，用于检测含水层水管中的流量；含水层水管出水阀门设置在含水层水管的出水端。 

优选地，图像采集模块包括摄像机。 

优选地，信号采集模块包括信号传感器、A/D转换器，其中：信号传感器的探测端设置在含水层模拟装置中，信号传感器的电信号输出端与A/D转换器的输入端连接，A/D转换器的输出端用于与信号处理模块连接。 

优选地，信号传感器为含水层流量计、含水层水位计或含水层水管流量计。 

相对于现有技术，采用本实用新型的技术方案，能够监测开采前含水层中水与岩层共存的状态，开采后下部岩层形成裂隙场后，含水层中水的流动过程、水在裂隙场中渗流过程及含水层所形成的整体结构受采动影响的变化，从而能够为保水开采提供较准确的信息。 

附图说明

图1是本实用新型一种具体实施方式中监测装置的结构示意图； 

图2是保水开采模拟系统的结构示意图； 

图3是图2所示系统的俯视图。 

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的一种用于保水开采模拟系统的监测装置包括图像采集模块320和信号采集模块310、信号处理模块330。其中：图像采集模块设置320在含水层模拟装置的正面，以对含水层模拟装置进行拍摄。信号采集模块310与含水层模拟装置连接，以获得相应的水位、流量信号。图像采集模块320、信号采集模块310均与信号处理模块330连接。 

如图1所示，监测装置用于监测裂隙场形成及演化过程。如图12所示，监测装置包括信号采集模块310和图像采集模块320，其中，图像采集模块320用于拍摄岩层模拟层的裂隙状态；信号采集模块310用于采集含水层模拟装置中的水位信号、流量信号。 

图像采集模块320可以由摄像机等视频采集装置及相应的有线信号链路或无线信号链路实现，图像采集模块设置在含水层模拟装置的正面，以对含水层模拟装置进行实时拍摄，以便实时记录不同时刻含水层模拟装置的表面裂隙产生及发育过程，从而可以通过图像分析裂隙场的分布及含水层中水的渗流过程。