水砂突涌试验系统研制与应用

为研究水砂在采动覆岩裂隙中运移和突涌特征,研制了水砂突涌试验系统。以孔径为5 mm的水砂通道为例,通过设置不同的水压力,揭示水砂流量和含水砂层底部水压变化特征。在含水砂层水压接近临界水头压力时,水砂突涌会呈现失稳—运移—沉积—稳定的现象;若含水层水压超过临界水头压力,随着水压值的增加,水砂稳定流量呈升高趋势,二者为线性正相关。水砂通道开启瞬间,含水层内水压会出现明显的波动降低,水砂流量呈现先升高后平稳的趋势,随着水砂流量的平稳,水压也逐渐趋于稳定,但较初始设计压力仍有一定降低;在含水砂层底部,随着监测点距水砂通道距离的增加,水压呈逐渐升高趋势。试验结果表明该试验系统稳定可靠,研究方法及结果对进