[實用新型]一種模擬礦山排土場泥石流的試驗裝置

有效

• 申請號: 201420149690.2
• 申請日: 2014-03-31
• 公開（公告）號: CN203772857U
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 孫玉永;王運敏;孫其國;周玉新;張春
• 申請（專利權）人: 中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 馬鞍山市金橋專利代理有限公司 34111
• 代理人: 常前發

技術領域

本實用新型涉及一種泥石流的模擬裝置，具體涉及一種模擬礦山排土場泥石流的試驗裝置。

背景技術

礦山排土場是采礦和礦山建設中棄土、石、渣等松散介質的堆積物，遇強降雨可能誘發泥石流自然災害，對礦山生產、礦區周邊交通和居民區構成嚴重危害，且具有人為性、頻發性、一次災情嚴重等特點，已成為礦山防災減災的熱點問題之一。

當前，對于礦山排土場泥石流形成規律研究，主要還基于突變論的泥石流機理分析，通過建立勢函數對礦山排土場泥石流形成、啟動、停淤和固結機理進行分析研究，進而制定工程防治措施。但到目前為止，尚沒有實驗室型的模擬礦山排土場泥石流形成的試驗裝置

為了模擬泥石流的啟動和運動過程，浙江工業大學發明了一種非恒定泥石流實驗裝置（公開號：CN102147325A）。該裝置由儲水箱、盛放有土石料的料斗、安放料斗的機架、傾斜設置且傾斜角可調的槽體和承接槽體來料的集料池組成，槽體的進口高于出口，儲水箱的出水口與槽體的進口連接，儲水箱的水和料斗內的土石料在槽體進口處匯合、形成實驗用的泥石流流體，泥石流流體沿槽體流入集料池中；槽體的底板上設有壓力傳感器，槽體的側板透明。該裝置可以較好地模擬降雨誘發泥石流啟動過程和非恒定泥石流的運動過程，但該裝置是針對天然土層的泥石流，未對礦山排土場泥石流啟動、運動和堆積過程進行研究。

發明內容

本實用新型的目的是根據上述現有技術的不足之處，提供了一種用于專門研究礦山排土場滑坡型泥石流啟動、運動和堆積過程的模擬礦山排土場泥石流的試驗裝置，能夠模擬不同級配礦山排土場、不同降雨量以及不同坡度下礦山排土場滑坡型泥石流的啟動、運動和堆積過程，為礦山排土場滑坡型泥石流的預測和防治提供較為準確的試驗數據。

為實現本實用新型的上述目的，本實用新型一種模擬礦山排土場泥石流的試驗裝置采用以下技術方案實現：

本實用新型一種模擬礦山排土場泥石流的試驗裝置，它是由坡度可調的上段模型槽、下段模型槽以及模擬降雨機構、數據采集與處理系統、機架組合構成；所述的上段模型槽是由上段模型槽底板、上段模型槽側板、上段模型槽后端板粘結構成，所述的下段模型槽是由下段模型槽底板、下段模型槽側板粘結構成，上段模型槽底板、下段模型槽底板通過合頁連接，上段模型槽側板、下段模型槽側板之間由柔性止水帶連接；上段模型槽安裝在機架上，下段模型槽安裝在支撐柱上，下段模型槽的下面設有廢料收集池。為便于觀測，上段模型槽、下段模型槽的底板、側板皆采用透明有機玻璃板。

上述模擬降雨機構是由儲水槽、軟管或鋼管、噴頭順序連接構成，在軟管或鋼管上安裝有閥門、流量計，所述的噴頭采用霧化噴頭并位于上段模型槽內的模型土樣之上。

上述數據采集和處理系統由數碼照相設備、量測設備構成，所述的量測設備包括用以模擬礦山排土場內土壓力和孔隙水壓力測定的土壓力盒、孔隙水壓力計和數據采集儀、數據終端連接而成，土壓力盒、孔隙水壓力計位于上段模型槽內的模型土樣中；所述的數碼照相設備位于上段模型槽之上并安裝在機架上。

所述的機架由型鋼支架、型鋼加固撐采用焊接的方式連接為一整體，在型鋼支架上設有多個銷釘孔，在支撐柱上也設有多個銷釘孔，上段模型槽側板通過銷釘安裝在型鋼支架的銷釘孔上，下段模型槽側板通過銷釘安裝在支撐柱的銷釘孔上。

本實用新型一種模擬礦山排土場泥石流的試驗裝置采用以上技術方案后具有以下積極效果：

（1）能夠在室內再現礦山排土場滑坡型泥石流啟動、運動和堆積全過程。

（2）通過改變顆粒級配，可以模擬不同的礦山排土場。

（3）通過調整上段和下段模型槽的傾斜角度，可以模擬現場排土場不同的坡度。

（4）通過改變噴頭的噴水量，可以實現不同的模擬降雨強度。

（5）通過對埋置于模擬土樣中的土壓力盒和孔隙水壓力計進行實時量測，可以掌握礦山排土場滑坡型泥石流的啟動機理；通過數碼照相設備對泥石流運動過程進行拍攝，可以了解礦山排土場滑坡型泥石流的運動和堆積特性。

附圖說明

圖1為本實用新型一種模擬礦山排土場泥石流的試驗裝置結構主視簡圖；

圖2為本實用新型一種模擬礦山排土場泥石流的試驗裝置結構俯視簡圖。

具體實施方式

為進一步描述本實用新型，下面結合附圖對本實用新型一種模擬礦山排土場泥石流的試驗裝置作進一步詳細描述。