岩体孔隙和裂隙渗透性试验装置

采空区裂隙岩体渗流特征及渗透性试验

综采工作面覆岩压实区裂隙动态演化规律

一、装置介绍

采空区裂隙岩体渗流试验装置以“模拟真实渗流环境、精准采集数据”为核心，整体由相似材料试件加载系统、恒压渗流控制系统、多参数数据采集系统和裂隙观测系统4大模块组成，各模块协同工作，实现从试件固定、渗流模拟到数据记录、裂隙分析的全流程试验。

二、主要设备技术参数

主要技术参数：

供水压力范围：0~2.0MPa；

流量稳定性：±0.5%；

控压精度：±0.001MPa；

水箱容积：≥50L；

试件尺寸适配范围：5cm×5cm×10cm~20cm×20cm×30cm；

通道数量：2组（可同时进行水平、垂向渗流试验）。

压力采集：

传感器数量：≥6个；

测量范围：0~1.0MPa；精度：±0.25%FS（满量程精度）；

采样频率：1~100Hz；

流量采集：

测量方式：电磁流量计；

量程：0~10L/min；

精度：±0.5%FS；

三、装置组成

1. 恒压供水系统

设备功能：为试验提供稳定、可调节的水头压力，模拟不同埋深下的地下水渗流动力条件。

2. 密封式渗流试验台（试件承载与渗流通道）

设备功能：固定相似材料试件，提供水平、垂向两种渗流通道，且保证试件与通道密封，防止水流渗漏。

3. 多参数数据采集系统

设备功能：实时采集渗流压力、流量、温度等数据，自动存储并生成原始数据报表。

4. 裂隙观测与测量设备

（1）三维激光扫描仪

设备功能：扫描相似材料试件表面及内部裂隙，获取裂隙长度、宽度、数量等参数，计算实际裂隙率。

（2）高清工业相机

设备功能：实时拍摄渗流过程中裂隙内水流状态（如水流轨迹、紊流/层流特征），辅助判断渗流类型。

5. 辅助设备

相似材料养护箱：控制温度（20±2℃）、湿度（≥90%），确保试件养护环境稳定；

电子天平：精度0.01g，用于称量相似材料原料，保证配比准确；

压力泵：用于试件密封时的气压辅助加压，压力调节范围0~0.5MPa。