[发明专利]深部岩层注浆与渗流模拟试验系统与试验方法

权利要求书

1.一种深部岩层注浆与渗流模拟试验系统，其特征在于：包括设备框架、岩层柔性加载装置、试验仓、自动铺设装置、相似材料制备与输送装置、注浆装置以及安装装置；

所述的试验仓位于设备框架内，所述的试验仓包括底梁、左挡板、右挡板、中间隔离柱及反力梁；

所述的底梁分别与左挡板、右挡板固定连接，在与所述的底梁相互垂直的方向上设置有第二伸缩油缸，在设备框架的顶梁上设置有油缸支架，所述的第二伸缩油缸的底部与所述的油缸支架铰接，在所述的底梁的左侧设置有底座，所述的第二伸缩油缸的顶部与所述的底座铰接；试验仓的右侧底部通过铰接底座焊接在设备框架的底座上；通过调节第二伸缩油缸可对试验仓的角度进行一定范围的调节；

所述的试验仓内部空间设置所述的中间隔离柱，所述的中间隔离柱可沿着底梁进行左、右滑动，在所述的底梁和中间隔离柱上设置有若干第一通孔，当中间隔离柱滑动到适宜位置后，通过螺栓与第一通孔配合对中间隔离柱与底梁进行固定；

所述的设备框架的左立柱的外侧设置有第一伸缩油缸，第一伸缩油缸的顶部采用定滑轮连接有钢丝绳，所述的钢丝绳的另一端连接所述的反力梁；当第一伸缩油缸伸缩时，所述的反力梁可下降或升起；

所述的设备框架的顶梁左右两端分别布置有多个电动葫芦；

所述的自动铺设装置包括集成料斗、滑动机构、气缸、铲平夯实机构以及总控制台；

所述的集成料斗包括料斗本体，所述的料斗本体的横截面积从上到下依次变小，所述的料斗本体的顶部设置有进料口，底部设置有出料口；

所述的滑动机构包括第一滑动轮、第二滑动轮以及用于驱动并控制第一滑动轮、第二滑动轮进行滑动的中空直角减速机；

所述的料斗本体的侧部设置有第一连接板和第二连接板，在所述的第一连接板和第二连接板上均安装第一滑动轮和第二滑动轮，且两个第一滑动轮和两个第二滑动轮的安装高度均相同，所述的中空直角减速机安装在位于第一连接板一侧的第一滑动轮和第二滑动轮的外侧，用于控制并实现两个第一滑动轮、两个第二滑动轮的转动；

在第二连接板上还安装有与其垂直的支撑架；

所述的气缸的一端连接有空气泵站，另一端连接有铰接板，所述的铰接板连接有挡板，所述的气缸通过所述的支撑架对其进行支撑，所述的挡板的形状、大小与所述的出料口的形状、大小相适配，通过空气泵站提供动力来控制所述的气缸并使其穿过支撑架向出料口方向推进或推出，通过控制气缸向出料口方向的推进与推出来控制出料口的出料速度；

所述的铲平夯实机构包括铲平夯实板和安装结构，所述的铲平夯实板包括板一和板二，所述的板一通过安装结构安装在出料口的后方，并且所述的板一安装在与第一滑动轮、第二滑动轮滑动方向相互垂直的方向上，所述的板二连接在板一的下方，且与板一相互垂直，当相似材料从出料口排出后，通过所述的板二将其进行铲平夯实；在所述的板一上竖向设置有多个圆孔，所述的安装结构包括与所述的圆孔匹配的固定螺丝，通过调节圆孔的安装位置实现对铲平夯实板的高度的调节；

所述的板二的底部还设置有压力传感器，所述的压力传感器通过数据线连接至所述的总控制台；

所述的相似材料制备与输送装置用于向所述的料斗本体内输送相似材料；

所述的安装装置用于对自动铺设装置进行安装，所述的安装装置包括工字钢，所述的工字钢安装在试验仓的前后两侧，所述的第一滑动轮和第二滑动轮分别安装在所述的工字钢的翼缘位置，当试验仓内需要铺设相似模拟材料时，通过设备框架顶部的电动葫芦将所述的自动铺设装置放置在工字钢处，并与工字钢安装在一起。

2.根据权利要求1所述的一种深部岩层注浆与渗流模拟试验系统，其特征在于：所述的中间隔离柱的底部设置有滚轮，所述的底梁上设置有与滚轮配合的滑轨，通过滚轮和滑轨配合实现中间隔离柱在试验仓内的左、右滑动。

3.根据权利要求1所述的一种深部岩层注浆与渗流模拟试验系统，其特征在于：所述的试验仓的有效长度分为1000mm、1500mm、2000mm、2500mm、3000mm、3500mm、4000mm、4500mm和5000mm，所述的中间隔离柱为中空方形管件，尺寸为400mm×1500mm×500mm。

4.根据权利要求1所述的一种深部岩层注浆与渗流模拟试验系统，其特征在于：在左挡板、右挡板和中间隔离柱的两侧均设置有若干个第二通孔。