[发明专利]一种矿山采空区地下水净化试验系统及试验方法

摘要

一种矿山采空区地下水净化试验系统及试验方法，系统包括：注水单元、采空区模拟单元、支撑调节单元、以及水质测试单元，注水单元、采空区模拟单元、以及水质测试单元依次连通，采空区模拟单元由支撑调节单元承托；支撑调节单元调节采空区模拟单元的倾斜角度至试验倾斜角度；注水系统将试验用地下水抽采至采空区模拟单元；采空区模拟单元内设置有多种级配的净水材料，在试验倾斜角度下，对地下水进行净化后得到净化后地下水；水质测试单元对净化后地下水进行水质测试。本发明实现了采空区注水‑矸石净化同步长时间测试。同时，可调节采空区模拟单元的倾角，模拟不同倾斜采空区，从而实现模拟采矿区水岩体的耦合作用和净化机理。 1

主权项

1.一种矿山采空区地下水净化试验系统，其特征在于，包括：注水单元、采空区模拟单元、支撑调节单元、以及水质测试单元，所述注水单元、所述采空区模拟单元、以及所述水质测试单元依次连通，所述采空区模拟单元由所述支撑调节单元承托；

所述支撑调节单元调节所述采空区模拟单元的倾斜角度至试验倾斜角度；

所述注水系统将试验用地下水抽采至采空区模拟单元；

所述采空区模拟单元内设置有多种级配的净水材料，在所述试验倾斜角度下，对所述地下水进行净化后得到净化后地下水；

所述水质测试单元对所述净化后地下水进行水质测试。

2.根据权利要求1所述的矿山采空区地下水净化试验系统，其特征在于，所述采空区模拟单元包括：试验箱，所述试验箱包括顶板、底板、前端板、后端板以及两侧板，所述顶板、所述底板、所述前端板、所述后端板以及两所述侧板围出净水空间，多种级配的所述净水材料容置在所述净水空间内，所述支撑调节单元与所述底板连接；

所述顶板上部设置有注水管，所述注水管内设有多个与所述净水空间连通的进水通孔，设置在下方的前端板设有多个与所述净水空间连通的出水通孔，所述底板设置有至少一个能够与所述净水空间连通或关闭的取水口，所述取水口与所述水质测试单元连通。

3.根据权利要求2所述的矿山采空区地下水净化试验系统，其特征在于，所述采空区模拟单元还包括：设置在所述前端板下方的储水槽。

4.根据权利要求2所述的矿山采空区地下水净化试验系统，其特征在于，所述顶板、所述边框和所述前端板由透明树脂材料制成。

5.根据权利要求2所述的矿山采空区地下水净化试验系统，其特征在于，所述出水通孔的孔径小于所述净水材料的最小粒径。

6.根据权利要求1所述的矿山采空区地下水净化试验系统，其特征在于，所述净水材料为矸石。

7.根据权利要求1所述的矿山采空区地下水净化试验系统，其特征在于，所述注水单元包括地下水蓄水池、以及注水阀，所述地下水蓄水池的出水口通过所述注水阀与所述采空区模拟单元连通。

8.根据权利要求7所述的矿山采空区地下水净化试验系统，其特征在于，所述注水单元还包括水量控制装置，所述地下水蓄水池的出水口与所述水量控制装置的进水口连通，所述水量控制装置的出水口通过所述注水阀与所述采空区模拟单元连通。

9.根据权利要求1所述的矿山采空区地下水净化试验系统，其特征在于，所述支撑调节单元包括多个与所述采空区模拟单元连接的液压支架。

10.一种采用如权利要求1～9任一项所述的矿山采空区地下水净化试验系统的试验方法，其特征在于，包括：

向所述采空区模拟单元装入不同级配的净水材料，通过所述支撑调节单元调节所述采空区模拟单元的倾斜角度至试验倾斜角度；

设定注水流量值，向所述采空区模拟单元内注入所述注水流量值的试验用地下水；

在多个时刻，从所述采空区模拟单元的不同位置取水至所述水质测试单元进行测试；

保存所述水质测试单元的测试数据并进行分析。