一种尾矿的堆坝或溃坝相似模型实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种尾矿的堆坝或溃坝相似模型实验装置，属于矿山岩土工程技术领域。该尾矿的堆坝或溃坝相似模型实验装置包括支撑装置、供水降雨回收装置、放矿装置、堆坝实验装置、通风装置和震动装置，支撑装置为支撑部件，放矿装置将尾矿堆放到堆坝实验装置中，供水降雨回收装置、通风装置和震动装置模拟降雨条件坝体稳定性实验，通风装置模拟大风条件下坝体稳定性实验，震动装置模拟地震条件下的坝体稳定性实验，除此之外还可以模拟降雨条件下尾矿库漫顶溃坝实验、不同筑坝工艺条件下坝体稳定性实验、尾矿库不同库水位条件下的坝体稳定性实验及尾矿坝溃坝后泥砂运动变化演进规律的观测。

A similar model experimental device for tailings dam or dam break

The utility model relates to a similar model experimental device for tailings dam or dam break, which belongs to the technical field of mine geotechnical engineering. The experimental device for the similar model of dam or dam break of the tailings consists of a supporting device, a water supply rain recovery device, a ore setting device, a dam experiment device, a ventilation device and a vibrating device. The supporting device is a supporting component. The ore setting device is stacked to the dam experiment device, and the water supply rain recovery device, ventilation device and vibration are used. The stability experiment of the dam body is simulated with the simulated rainfall condition. The ventilation device simulate the stability experiment of the dam body under the condition of large wind, and the vibration device simulated the stability experiment of the dam under the earthquake condition. In addition, it can also simulate the overtopping dam experiment under the rainfall condition, the stability experiment of the dam body under different dam construction conditions and the tailings reservoir. The experiment of dam stability under different reservoir water level conditions and the observation of the evolution rule of sand movement after tailings dam failure.

【技术实现步骤摘要】
一种尾矿的堆坝或溃坝相似模型实验装置
本技术涉及一种尾矿的堆坝或溃坝相似模型实验装置，属于矿山岩土工程

技术介绍
尾矿库是矿业工程中一个重要的构筑物，其尾矿坝的安全不仅关系到企业的生产和经济运营情况，还关系到下游人民群众的生命财产安全。在我国，随着经济的蓬勃发展，我国对矿产资源的需求激增，当今我国已成为一个矿业大国，12种大宗矿产每年尾矿排放量约3亿吨，但是由于我国尾矿库数量多、分布广，加之历史因素、管理与技术等方面的原因，使得我国成为尾矿坝事故高发的国家之一。据初步统计，从1960年开始，我国发生尾矿库事故约为100起，其中尾矿库溃坝事故为65起。特别是2008年山西襄汾新塔矿业公司“9·8”特别重大尾矿库溃坝事故，造成281人死亡，直接经济损失达9619.2万元。因此进行尾矿坝坝体稳定性分析，探索其稳定性影响因素，对尾矿库的安全运营有着重要的现实意义。尾矿库的修筑方式分为三种，分别是山谷型、傍山型和平地型。其中山谷型尾矿坝修筑方式是我国目前常用的一种方式。它是在山区修建初期透水石坝，然后利用已排放的尾矿砂进行填筑。其坝体工程量较小，后期尾矿堆坝相对较易，管理维护，当堆坝较高时，可获得较大的库容，库区纵深较长，尾矿水澄清距离及干滩长度易满足设计要求等特点被广大矿山企业所接受。然而，由于影响尾矿坝稳定性的影响因素较多，且是由散体材料组成，所以仅仅靠室内的常规土工实验和现场实验无法深入研究其坝体的破坏模式及其滑坡和泥石流的启动触发机制。对于尾矿坝坝体稳定性分析，现阶段矿山岩土工程领域主要还是集中在现场勘探、数值模拟、室内堆坝实验等方面，但是由于现场勘探需要消耗众多的人力、物力、财力，所以是一种不经济的做法，数值模拟可以对模拟体进行理想化的分析，但需要设定相应的边界条件和数值，具有一定的局限性，因此，室内堆坝实验是一个可取的手段，室内堆坝实验可以根据现场实际条件模拟坝体出现失稳的状态，为实际构筑物进行稳定性分析提供可靠的数据支撑。本技术设计了一种尾矿的堆坝或溃坝相似模型实验装置，可以在室内进行堆坝实验，并还原现场实际情况，控制降雨、风力、地震等不利因素，探索影响坝体失稳的内在规律。以全方位模拟尾矿坝的边坡失稳机理，研究其滑坡用泥石流触发机制。为矿山企业围护尾矿坝的安全提供必要的依据。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题和不足，本技术提供一种尾矿的堆坝或溃坝相似模型实验装置。本装置可以在室内进行相关的模型堆坝实验，并且可以根据现场具体的自然环境对堆坝实验进行高度拟合的模拟。本技术通过以下技术方案实现。一种尾矿的堆坝或溃坝相似模型实验装置，包括支撑装置、供水降雨回收装置、放矿装置、堆坝实验装置、通风装置和震动装置；所述支撑装置包括L型支撑护板1、水平支撑柱5、主支撑立柱7、副支撑杆10、副支撑杆固定墩12和固定横板25；所述供水降雨回收装置包括水流量监测仪2、压力抽水电机Ⅰ3、水压力监测仪4、主水管8、止水阀Ⅰ13、水箱Ⅰ15、副水管21、可拆卸通水软管22、升降杆23、降雨装置升降横梁24、降雨盒26、压力抽水电机Ⅱ35、水箱Ⅱ36和止水阀Ⅱ37；所述放矿装置包括放矿主管27、放矿装置连接口28、主放矿口29、副放矿口30、尾矿搅拌箱32、尾矿搅拌箱升降平台33、液压升降装置34、滑动轮71和内层升降柱72；所述堆坝实验装置包括摄像仪9、外接水源水管11、玻璃箱体16、水位刻度线17、透水底板18、孔隙水压测量仪20、浸润管39、风流分向片66包括出风口67、转动风叶68、转动电机69和压力监测仪40；所述通风装置包括通风管道14和离心式吸风机31、风力监测仪70；所述震动装置包括震动台19、电磁震动电机41、震动弹簧片42和电滚动滑轮43；所述支撑装置中水平支撑柱5和主支撑立柱7构成立方形支撑架，水平支撑柱5形成的平面上设有固定横板25和与固定横板25连接的L型支撑护板1，主支撑立柱7通过副支撑杆固定墩12设有与固定横板25连接的副支撑杆10；所述供水降雨回收装置中水箱Ⅰ15通过主水管8连接副水管21，副水管21安装在支撑装置中的L型支撑护板1的内侧，副水管21通过可拆卸通水软管22与降雨盒26连接，降雨盒26安装在降雨装置升降横梁24上的圆形连接孔54中，降雨装置升降横梁24安装在L型支撑护板1底部，降雨装置升降横梁24与升降杆23连接，主水管8上设有水流量监测仪2、压力抽水电机Ⅰ3、水压力监测仪4和止水阀Ⅰ13，所述堆坝实验装置中的玻璃箱体16上的排水口38通过水管与水箱Ⅱ36连接，水管上设有压力抽水电机Ⅱ35和止水阀Ⅱ37，水箱Ⅱ36通过水管连接主水管8；所述放矿装置中放矿主管27的竖管连接L型支撑护板1底部，放矿主管27竖管底部连接环形横管，放矿主管27上设有放矿装置连接口28，环形横管上均匀设置有若干主放矿口29和副放矿口30，支撑装置中侧面的主支撑立柱7上设有内层升降柱72和滑动轮71，内层升降柱72与液压升降装置34连接，内层升降柱72上设有尾矿搅拌箱升降平台33，尾矿搅拌箱升降平台33上放置尾矿搅拌箱32，尾矿搅拌箱32的放矿口通过可拆卸的软管与放矿装置连接口28连接；所述堆坝实验装置中玻璃箱体16位于供水降雨回收装置降雨盒26和放矿装置主放矿口29及副放矿口30的正下方，玻璃箱体16表面设有水位刻度线17，玻璃箱体16上设有摄像仪9、外接水源水管11、孔隙水压测量仪20和压力监测仪40，玻璃箱体16底部设有透水底板18，透水底板18上设有浸润管39；所述通风装置中通风管道14安装在玻璃箱体16顶部，通风管道14与离心式吸风机31连接，通风管道14上设有风流分向片66，通风装置14的出风口67处安装有风力监测仪70，出风口67每侧布置上下两行四列，出风口67上设有转动风叶68，转动风叶68与转动电机69连接；所述震动装置中玻璃箱体16底部设有震动台19，震动台19内部设有电磁震动电机41、震动弹簧片42和电滚动滑轮43。所述固定横板25通过固定螺栓6连接L型支撑护板1。所述降雨盒26包括顶部集水盒52、紧固连接件53、圆形连接孔54、顶盖55、底盖56、圆形水流通道57、单向注水压力阀口58、降雨盒支撑主杆59、降雨器60、底部集水盒61、紧固扣件62、全喷喷头63、侧喷喷头64和雨量监测仪65，紧固连接件53和圆形连接孔54将降雨盒26固定在降雨装置升降横梁24上，降雨盒支撑主杆59为主要支撑杆件，顶盖55、底盖56由紧固扣件62固定在降雨盒支撑主杆59上，降雨盒26顶部设有顶部集水盒52，顶部集水盒52通过单向注水压力阀口58与副水管21连接，顶部集水盒52通过圆形水流通道57与底部集水盒61相通，圆形水流通道57上设有单向水流压力调节片79，底部集水盒61底部设有与底部集水盒61相通的降雨器60，降雨器60的旋转喷头为全喷喷头63或侧喷喷头64，降雨盒26上设有雨量监测仪65。所述尾矿搅拌箱32包括搅拌电机73、搅拌设备74、细粒尾砂入料口75、粗粒尾砂入料口76、注水口77和尾矿浆排放口78，尾矿搅拌箱32顶部设有搅拌电机73，尾矿搅拌箱32插入与搅拌电机73连接的搅拌设备74，尾矿搅拌箱32一侧设有细粒尾砂入料口75以及另一侧设有粗粒尾砂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种尾矿的堆坝或溃坝相似模型实验装置，其特征在于：包括支撑装置、供水降雨回收装置、放矿装置、堆坝实验装置、通风装置和震动装置；所述支撑装置包括L型支撑护板（1）、水平支撑柱（5）、主支撑立柱（7）、副支撑杆（10）、副支撑杆固定墩（12）和固定横板（25）；所述供水降雨回收装置包括水流量监测仪（2）、压力抽水电机Ⅰ（3）、水压力监测仪（4）、主水管（8）、止水阀Ⅰ（13）、水箱Ⅰ（15）、副水管（21）、可拆卸通水软管（22）、升降杆（23）、降雨装置升降横梁（24）、降雨盒（26）、压力抽水电机Ⅱ（35）、水箱Ⅱ（36）和止水阀Ⅱ（37）；所述放矿装置包括放矿主管（27）、放矿装置连接口（28）、主放矿口（29）、副放矿口（30）、尾矿搅拌箱（32）、尾矿搅拌箱升降平台（33）、液压升降装置（34）、滑动轮（71）和内层升降柱（72）；所述堆坝实验装置包括摄像仪（9）、外接水源水管（11）、玻璃箱体（16）、水位刻度线（17）、透水底板（18）、孔隙水压测量仪（20）、浸润管（39）、风流分向片（66）出风口（67）、转动风叶（68）、转动电机（69）和压力监测仪（40）；所述通风装置包括通风管道（14）和离心式吸风机（31）、风力监测仪（70）；所述震动装置包括震动台（19）、电磁震动电机（41）、震动弹簧片（42）和电滚动滑轮（43）；所述支撑装置中水平支撑柱（5）和主支撑立柱（7）构成立方形支撑架，水平支撑柱（5）形成的平面上设有固定横板（25）和与固定横板（25）连接的L型支撑护板（1），主支撑立柱（7）通过副支撑杆固定墩（12）设有与固定横板（25）连接的副支撑杆（10）；所述供水降雨回收装置中水箱Ⅰ（15）通过主水管（8）连接副水管（21），副水管（21）安装在支撑装置中的L型支撑护板（1）的内侧，副水管（21）通过可拆卸通水软管（22）与降雨盒（26）连接，降雨盒（26）安装在降雨装置升降横梁（24）上的圆形连接孔（54）中，降雨装置升降横梁（24）安装在L型支撑护板（1）底部，降雨装置升降横梁（24）与升降杆（23）连接，主水管（8）上设有水流量监测仪（2）、压力抽水电机Ⅰ（3）、水压力监测仪（4）和止水阀Ⅰ（13），所述堆坝实验装置中的玻璃箱体（16）上的排水口（38）通过水管与水箱Ⅱ（36）连接，水管上设有压力抽水电机Ⅱ（35）和止水阀Ⅱ（37），水箱Ⅱ（36）通过水管连接主水管（8）；所述放矿装置中放矿主管（27）的竖管连接L型支撑护板（1）底部，放矿主管（27）竖管底部连接环形横管，放矿主管（27）上设有放矿装置连接口（28），环形横管上均匀设置有若干主放矿口（29）和副放矿口（30），支撑装置中侧面的主支撑立柱（7）上设有内层升降柱（72）和滑动轮（71），内层升降柱（72）与液压升降装置（34）连接，内层升降柱（72）上设有尾矿搅拌箱升降平台（33），尾矿搅拌箱升降平台（33）上放置尾矿搅拌箱（32），尾矿搅拌箱（32）的放矿口通过可拆卸的软管与放矿装置连接口（28）连接；所述堆坝实验装置中玻璃箱体（16）位于供水降雨回收装置降雨盒（26）和放矿装置主放矿口（29）及副放矿口（30）的正下方，玻璃箱体（16）表面设有水位刻度线（17），玻璃箱体（16）上设有摄像仪（9）、外接水源水管（11）、孔隙水压测量仪（20）和压力监测仪（40），玻璃箱体（16）底部设有透水底板（18），透水底板（18）上设有浸润管（39）；所述通风装置中通风管道（14）安装在玻璃箱体（16）顶部，通风管道（14）与离心式吸风机（31）连接，通风管道（14）上设有风流分向片（66），通风装置的出风口（67）处安装有风力监测仪（70），出风口（67）每侧布置上下两行四列，出风口（67）上设有转动风叶（68），转动风叶（68）与转动电机（69）连接；所述震动装置中玻璃箱体（16）底部设有震动台（19），震动台（19）内部设有电磁震动电机（41）、震动弹簧片（42）和电滚动滑轮（43）。...

【技术特征摘要】
1.一种尾矿的堆坝或溃坝相似模型实验装置，其特征在于：包括支撑装置、供水降雨回收装置、放矿装置、堆坝实验装置、通风装置和震动装置；所述支撑装置包括L型支撑护板（1）、水平支撑柱（5）、主支撑立柱（7）、副支撑杆（10）、副支撑杆固定墩（12）和固定横板（25）；所述供水降雨回收装置包括水流量监测仪（2）、压力抽水电机Ⅰ（3）、水压力监测仪（4）、主水管（8）、止水阀Ⅰ（13）、水箱Ⅰ（15）、副水管（21）、可拆卸通水软管（22）、升降杆（23）、降雨装置升降横梁（24）、降雨盒（26）、压力抽水电机Ⅱ（35）、水箱Ⅱ（36）和止水阀Ⅱ（37）；所述放矿装置包括放矿主管（27）、放矿装置连接口（28）、主放矿口（29）、副放矿口（30）、尾矿搅拌箱（32）、尾矿搅拌箱升降平台（33）、液压升降装置（34）、滑动轮（71）和内层升降柱（72）；所述堆坝实验装置包括摄像仪（9）、外接水源水管（11）、玻璃箱体（16）、水位刻度线（17）、透水底板（18）、孔隙水压测量仪（20）、浸润管（39）、风流分向片（66）出风口（67）、转动风叶（68）、转动电机（69）和压力监测仪（40）；所述通风装置包括通风管道（14）和离心式吸风机（31）、风力监测仪（70）；所述震动装置包括震动台（19）、电磁震动电机（41）、震动弹簧片（42）和电滚动滑轮（43）；所述支撑装置中水平支撑柱（5）和主支撑立柱（7）构成立方形支撑架，水平支撑柱（5）形成的平面上设有固定横板（25）和与固定横板（25）连接的L型支撑护板（1），主支撑立柱（7）通过副支撑杆固定墩（12）设有与固定横板（25）连接的副支撑杆（10）；所述供水降雨回收装置中水箱Ⅰ（15）通过主水管（8）连接副水管（21），副水管（21）安装在支撑装置中的L型支撑护板（1）的内侧，副水管（21）通过可拆卸通水软管（22）与降雨盒（26）连接，降雨盒（26）安装在降雨装置升降横梁（24）上的圆形连接孔（54）中，降雨装置升降横梁（24）安装在L型支撑护板（1）底部，降雨装置升降横梁（24）与升降杆（23）连接，主水管（8）上设有水流量监测仪（2）、压力抽水电机Ⅰ（3）、水压力监测仪（4）和止水阀Ⅰ（13），所述堆坝实验装置中的玻璃箱体（16）上的排水口（38）通过水管与水箱Ⅱ（36）连接，水管上设有压力抽水电机Ⅱ（35）和止水阀Ⅱ（37），水箱Ⅱ（36）通过水管连接主水管（8）；所述放矿装置中放矿主管（27）的竖管连接L型支撑护板（1）底部，放矿主管（27）竖管底部连接环形横管，放矿主管（27）上设有放矿装置连接口（28），环形横管上均匀设置有若干主放矿口（29）和副放矿口（30），支撑装置中侧面的主支撑立柱（7）上设有内层升降柱（72）和滑动轮（71），内层升降柱（72）与液压升降装置（34）连接，内层升降柱（72）上设有尾矿搅拌箱升降平台（33），尾矿搅拌箱升降平台（33）上放置尾矿搅拌箱（32），尾矿搅拌箱（32）的放矿口通过可拆卸的软管与放矿装置连接口（28）连接；所述堆坝实验装置中玻璃箱体（16）位于供水降雨回收装置降雨盒（26）和放矿装置主放矿口（29）及副放矿口（30）的正下方，玻璃箱体（16）表面设有水位刻度线（17），...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵怀刚，王光进，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：新型
国别省市：云南,53