多场耦合放矿振动模拟实验装置及实验方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多场耦合放矿振动模拟实验装置，包括振动加载模块、进路模块、渗流箱；振动加载模块位于最底部；进路模块设置在振动加载模块上，进路模块为铁质箱体，箱体底部设有若干条进路，进路前端为出矿口，箱体中进路上方依次装有矿石、岩石和黄土层；渗流箱设置在进路模块上，渗流箱内装满水且水压可调。本发明专利技术可直接模拟崩落法放矿的矿岩及黄土放出过程，而且通过渗流箱可在矿岩上方加载渗透水压，通过爆破振动模块模拟爆破施工，可实现渗透水压和爆破振动的耦合加载，能更好地模拟崩落法开采放矿过程中矿岩受渗透水压、爆破振动及地应力共同作用的受力状态和矿岩放出规律，为预防或减弱井下采矿的透水突泥灾害提供理论指导。供理论指导。供理论指导。

【技术实现步骤摘要】
多场耦合放矿振动模拟实验装置及实验方法


[0001]本专利技术涉及采矿领域，特别涉及一种多场耦合放矿振动模拟实验装置及实验方法。

技术介绍

[0002]突水突泥灾害是一种常见的矿山、隧道地质灾害。突水突泥灾害通常具有突发性、流速高、压力大、破坏性强等特点，给巷（隧）道施工、采矿等工程活动带来极大的危害，采用崩落法开采的地下矿山，在放矿过程中易发生此类事故。采用崩落法开采时，采场放矿过程中矿岩分布特点为：上部为覆盖层，下部为崩落矿石层。通常情况下覆盖层可分为两层：上层为黄土、沙石等，下层为碎石。降雨时，雨水逐渐渗入土层，并携带泥沙进入碎石层中。由于黄土粒度细，少水时，细粒的黄土在采矿放矿过程中流动速度较快，极易沿废石或矿石的间隙迅速流至放矿口；水多时黄土遇水变成黄泥，孔隙、裂隙、节理等也成为黄泥贮存场所和运移通道，从而造成岩体不同于少水时的力学行为。由于爆破等工程施工和开采的扰动，致使岩体损伤弱化加剧，从而进一步加大水岩的接触面积。同时开挖扰动时采动应力作为次生应力场附加于围岩，改变了围岩应力状态，导致水岩耦合环境发生变化。尤其是，当爆破崩矿时，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多场耦合放矿振动模拟实验装置，其特征在于：包括振动加载模块、进路模块、渗流箱；所述振动加载模块位于最底部，由电机带动进行振动；所述进路模块设置在振动加载模块上，进路模块为铁质箱体，箱体底部设有若干条进路，进路前端为出矿口，箱体中进路上方依次装有矿石、岩石和黄土层；所述渗流箱设置在进路模块上，渗流箱内装满水且水压可调。2.根据权利要求1所述的多场耦合放矿振动模拟实验装置，其特征在于：所述箱体内设有用于模拟爆破振动的爆破振动模块，爆破振动模块包括振动块，振动块安装进路上，振动块上呈扇形分布若干个炮孔，每个炮孔中均装有炸药。3.根据权利要求2所述的多场耦合放矿振动模拟实验装置，其特征在于：所述振动块上炮孔数量为5个，各炮孔轴线与水平面的夹角分别为66
°
、78
°
、90
°
、78
°
、66
°
。4.根据权利要求3所述的多场耦合放矿振动模拟实验装置，其特征在于：进路模块中每条进路的巷道顶板均采用可抽动式结构。5.一种基于权利要求4所述的实验装置的多场耦合放矿振动模拟实验方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：按比例制作进路模块，基于采场实际情况在箱体内部放置矿石、岩石，并在矿石、岩石上部覆盖黄土层；步骤二：进路模块单独工作，设置放矿步距，使所装矿石、岩石和黄土层按步距分次放出，每次进行放矿，拉出巷道顶板一个步距长，相当于完成了一次崩矿爆破，箱体内矿石、岩石和黄土依次进入巷道，用铲子将巷道内矿石、岩石及黄土铲出，模拟现场出矿过程，统计出矿石中矿石、岩石、黄土的体积和重量，观察矿岩和...

【专利技术属性】
技术研发人员：周志华，叶洲元，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：发明
国别省市：