[发明专利]一种地质模型试验涌出物测试装置及使用方法

权利要求书

1.一种地质模型试验涌出物测试装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在模型试验架(9)隧道洞口焊接4-6个第一螺栓(8)，进口管一端为法兰盘使用螺母将其与模型试验架(9)紧固连接，所述进口管右端为插槽形式；

2)连接件施作：所述连接件为三通形式，左端与进口管相连接，右端为法兰盘与流量计相连接，下端为螺丝形式与竖向出口管相连接；

3)将隔片推入连接件内部，隔片底座(15)位于隔片上方，隔片底座(15)与连接件通过螺栓进行固定，以保证隔片不随涌出物排出，所述隔片(6)的顶部与隔片底座(15)相铰接，所述隔片(6)的两侧均设置有弹簧(14)，所述弹簧(14)一端与隔片(6)相连接，另一端与隔片底座(15)或连接件(2)的内壁面相连接，所述隔片(6)的厚度为2-3mm；

4)将流量计一端与连接件相连接，另一端与横向出口管相连接，将横向出口管端部置于储物池上方，以便发生突水突泥时，涌出物进入储物池；

5)进行模型试验时，突水突泥灾害发生前，当地下水携带出的固体颗粒较少时，涌出物从竖向出口管排出，进入下部量筒(12)内，由此，可得到一定时间内涌出物的体积；当灾害发生时，地下水携带大量土体喷涌而出，此时，将竖向出口管阀门关闭，在冲击作用下，涌出物使隔片打开，经由流量计从横向出口管排出，流量计可记录涌出物体积。

2.根据权利要求1所述的一种地质模型试验涌出物测试装置的使用方法，其特征在于，还包括获取岩土体孔隙率随时间的变化的步骤：

步骤a1)在模型试验开始前，向模型试验架(9)内充水并记录充水量，同时打开模型试验架(9)排气阀，保证充填岩土体为饱水状态，此处，岩体的体积v_总＝v_土+v_水，v_土为土的体积，v_水为水的体积，孔隙率

步骤a2)试验开始后，始终保持岩土体的饱水状态，不断向模型试验架(9)内供水，记录供水体积为v_进水，地下水携带固体颗粒涌出，当流量时较小时，涌出物从竖向出口管涌入下部量筒内，记录时间及涌出物涌出体积v_涌，可计算岩土体不同时刻t的孔隙率

步骤a3)当发生突水突泥灾害时，大量固体颗粒随地下水喷涌而出，此时涌出物将推开隔片通过流量计进入横向出口管，最终进入储物池，流量计可使测量数据更准确，此时岩土体不同时刻t的孔隙率计算公式与步骤a2)的计算公式相同。