一種單斜地層溶蝕的實驗裝置，模擬碳酸鹽巖的溶蝕規(guī)律，應(yīng)用于研究巖溶塌陷方面。

背景技術(shù)：

巖溶(喀斯特)：指水對可溶巖石(碳酸鹽巖、硫酸鹽巖、鹵化物巖等)進(jìn)行以化學(xué)溶蝕作用為主要特征(包括水的機械侵蝕以及物質(zhì)的運移和再沉積)的綜合地質(zhì)作用以及由此產(chǎn)生的各種現(xiàn)象的總稱。

在研究巖溶陷落住中，巖溶發(fā)育是不可忽視的因素，在現(xiàn)代采煤過程，巖溶突水一直是開采中重大隱患，如何預(yù)測發(fā)現(xiàn)規(guī)律已成為現(xiàn)在的主要研究工作。

目前巖溶研究已進(jìn)入成熟階段，但是在具體研究中還缺乏深度，在對單斜地層的巖溶發(fā)育細(xì)致過程還有待研究，本發(fā)明提供一種在不同水壓力和地層傾角兩個條件下對研究其發(fā)育過程進(jìn)行了細(xì)致的模擬現(xiàn)實。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的提供一種模擬地下水侵蝕碳酸鹽巖的實驗裝置，結(jié)構(gòu)設(shè)置合理，能較為逼真的模擬單斜地層中碳酸鹽巖的溶蝕過程。

本實用新型的上述目的所采用的技術(shù)方案為：一種模擬單斜地層溶蝕現(xiàn)象的試驗裝置，主體為供水裝置、溶蝕槽裝置、集水箱、若干軟管以及閥門五部分組成，

所述的供水裝置包括升降架，進(jìn)水口，注水箱，溢流槽，進(jìn)水口與注水箱相連接，注水箱在通過軟管接入溢流槽；所述溢流槽上部連接升降架，側(cè)面連接溶蝕槽；采用升降式結(jié)構(gòu)，控制溶蝕水流出時水壓，用于向溶蝕槽中提供配制好的溶蝕水；

進(jìn)一步地，所述注水箱內(nèi)部有潛水泵；

所述溶蝕槽裝置包括一端帶有升降儀的鐵支架及放置在其上的溶蝕槽；溶蝕槽與集水箱相連接；溶蝕槽采用可調(diào)節(jié)傾角式結(jié)構(gòu)，用于放置野外采集帶回的碳酸鹽巖，與供水裝置連接，使溶蝕水與碳酸鹽巖進(jìn)行溶蝕反應(yīng)；

進(jìn)一步地，所述溶蝕槽還包括觀測孔和側(cè)面水位孔，觀測孔為孔壁帶洞的空心圓柱；

所述集水箱包括水位標(biāo)尺和排水收集箱，用于收集反應(yīng)后的溶蝕液；

本實用新型的有益效果是：(1)溢流槽連接在升降架上從而可以控制水壓達(dá)到改變流速的目的。(2)溶蝕槽通過底部支架可調(diào)節(jié)傾斜度來模擬地層的實際傾角，根據(jù)實際的需要來調(diào)節(jié)溶蝕槽的傾角。

附圖說明

圖1為本實用新型裝置立體圖；

圖中1-升降支架；2-溢流槽；3-繩；4-潛水泵；5-注水箱；6-溶蝕槽；7-升降儀；8-觀測孔；9-水位孔；10-鐵支架；11-軟管(1)；12-軟管(2)；13-軟管(3)；14-軟管(4)；15-軟管(5)；16-出水閥門(1)；17-進(jìn)水閥門；18-出水閥門(2)；19-集水箱；20-水位標(biāo)尺。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖說明本實用新型的實施情況。

如圖1所示，本實用新型提供了一種溶蝕試驗裝置，用于研究碳酸鹽巖(白云巖、灰?guī)r)在不同地下水環(huán)境下溶蝕特征，從而得到地下水流與巖溶溶蝕特征之間的相關(guān)性。本發(fā)明包括供水裝置、溶蝕槽裝置、集水箱、若干軟管及閥門五部分組成；

所述的供水裝置用于供應(yīng)配置好的溶蝕水，其中包括升降架1通過繩3與溢流槽2相連接，溢流槽2在通過軟管(2)12及出水閥門(1)16與溶蝕槽相連；下部注水箱5與進(jìn)水軟管(4)14及進(jìn)水閥門17相連接，內(nèi)有一潛水泵4通過軟管(1)11注水進(jìn)入溢流槽2，溢出的溶蝕水通過軟管(3)13回流至注水箱5內(nèi)；

所述的溶蝕槽裝置采用采用溶蝕槽可調(diào)節(jié)傾角式結(jié)構(gòu)，其中溶蝕槽6放置于鐵支架10(一端有升降儀7)上，用來放置石英砂及野外采集的碳酸鹽巖(白云巖、灰?guī)r)，通過觀測孔8和側(cè)面水位孔9來觀測水位及取水樣，在經(jīng)過軟管(5)15及出水閥門(2)18接入注水箱；

所述的注水箱用于收集溶蝕過后的水包括集水箱19和水位標(biāo)尺20；

本實用新型實驗裝置實施方案為：在試驗開始之前在溶蝕槽6中放置好野外采集的碳酸鹽巖(白云巖、灰?guī)r)，然后配置足夠溶蝕水通過進(jìn)水口14進(jìn)入注水箱5，溶蝕水的PH值控制在6.5～8.0溫度控制在20～30℃與天然條件下的巖溶地下水一致，在通過潛水泵4注入溢流槽2，在用升降架1調(diào)節(jié)溢流槽2的高度，來實現(xiàn)水壓控制，溶蝕水通過軟管12進(jìn)入溶蝕槽6與碳酸鹽巖反應(yīng)，反應(yīng)時間為7～9天，通過升降儀7調(diào)節(jié)溶蝕槽6的傾角來模擬單斜地層；

溶蝕反應(yīng)后，溶蝕水進(jìn)入排水收集箱19，通過水位標(biāo)尺20計算水量，分析流速、流量和水壓等參數(shù)，取出碳酸鹽巖沖洗、烘干，測定重量變化，對比不同水壓力和地層傾角下碳酸鹽巖的溶蝕情況，對單斜地層的溶蝕規(guī)律做出初步分析。