[发明专利]一种采空区污水净化相似材料模拟实验装置

权利要求书

1.一种采空区污水净化相似材料模拟实验装置，其特征在于：主要由支撑装置、净化装置、循环控制系统组成，所述支撑装置由底座(1)、坡度变化杆(2)、承载体(3)组成，所述底座(1)的左端与坡度变化杆(2)的下端紧固相接、右端与承载体(3)的右端紧固相接，所述承载体(3)的左端与坡度变化杆(2)的上端相连接，承载体(3)上设有承载槽(4)，承载体(3)上套置有净化装置；所述净化装置由充填筒(5)、上采空区充填物(6)、下采空区充填物(7)、细小颗粒充填物(8)、金属网格或塑料实体板(9)组成，所述充填筒(5)的左侧设置有上采空区充填物(6)、右侧设置有下采空区充填物(7)，所述上采空区充填物(6)与下采空区充填物(7)之间的充填筒(5)内设置有细小颗粒充填物(8)，所述上采空区充填物(6)与细小颗粒充填物(8)之间的充填筒(5)内设置有金属网格或塑料实体板(9)；所述循环控制系统由水箱(10)、搅拌器(11)、水泵时间控制器(12)、水泵(13)、数据采集系统一(14)、数据采集系统二(15)、数据采集系统三(16)、阀门一(17)、阀门二(18)、阀门三(19)、进水管(20)、出水管一(21)、出水管二(22)组成，所述水箱(10)内设置有搅拌器(11)，所述进水管(20)的一端插置于水箱(10)内、另一端插置于充填筒(5)内，进水管(20)上从下向上依次设置有水泵时间控制器(12)、水泵(13)、数据采集系统一(14)、阀门一(17)，所述出水管一(21)的一端插置于水箱(10)内、另一端插置于充填筒(5)内，出水管一(21)上从下向上依次设置有数据采集系统二(15)、阀门二(18)，所述出水管二(22)的一端插置于水箱(10)内、另一端插置于充填筒(5)内，出水管二(22)上从下向上依次设置有数据采集系统三(16)、阀门三(19)。

2.根据权利要求1所述的一种采空区污水净化相似材料模拟实验装置，其特征在于：承载体(3)上端面留有承载槽(4)用于固定净化装置，承载体(3)的坡度可以通过坡度变化杆(2)的伸缩进行调节。

3.根据权利要求1所述的一种采空区污水净化相似材料模拟实验装置，其特征在于：净化装置依据相似理论而构建，充填筒(5)由高性能树脂材料做成，充填筒(5)直径大小根据采空区实际允许通水断面积而决定的，考虑到室内模型长度与实地真实采空区可利用长度相差甚远，即使通过相似理论也很难一次性满足要求，为此给模型建立循环管路。

4.根据权利要求1所述的一种采空区污水净化相似材料模拟实验装置，其特征在于：充填筒(5)中滤料层有两种，一种是采空区充填物用来模拟采空区，一种是细小颗粒充填体(8)用来模拟上下两采空区间贯通裂隙，采空区充填物与细小颗粒充填体(8)用金属网格或塑料实体板(9)进行隔离。

5.根据权利要求1所述的一种采空区污水净化相似材料模拟实验装置，其特征在于：对实验模型中循环控制系统的合理调控，在循环过滤过程中，应合理设定水泵(13)的启动间隔以及一次运行时长，保证进水量与出水量保持基本平衡。

6.根据权利要求1所述的一种采空区污水净化相似材料模拟实验装置，其特征在于：通过对采空区充填物与细小颗粒充填物(8)间隔离物的合理变换以及对阀门一(17)、阀门二(18)、阀门三(19)的合理调控，可以预测出污水经过单一采空区、由上采空区经贯通裂隙到下采空区两种路径的净水能力和服务年限，并且可以预测出当污水同时经过以上两种路径进行净化时，两种路径的净化污水量的比例。