[實用新型]一種尾礦壩淤堵現象模擬裝置

有效

• 申請號: 201720588464.8
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN206990402U
• 公開（公告）日: 2018-02-09
• 發明（設計）人: 高亞偉;王光進
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種尾礦壩淤堵現象模擬裝置，屬于礦山巖土工程技術領域。

背景技術

隨著尾礦庫潰壩事故的發生，越來越多的科學家、研究人員參與到對尾礦庫潰壩機理的研究當中，以尋求達到有效防治尾礦庫災害的目的，其中研究尾礦庫潰壩前壩體內部結構的改變就是其中一個重要研究環節。

尾礦庫穩定性研究涉及到土力學、水力學和泥沙動力學等相關學科的交叉領域，這為尾礦庫穩定性研究帶來了難度，并且尾礦壩失穩不是某一個因素引起的，往往是多個因素共同作用的結果，就其本質而言，是由于內部因素如孔隙結構等與外界環境改變如尾礦壩增高加載、地震、降雨等，外界環境作為潰壩發生的引導因子共同作用，使尾礦庫中應力場、滲流場等發生變化，從而導致尾礦壩失穩。

在尾礦壩穩定性研究中，浸潤線是判斷尾礦壩穩定性的重要指標，而浸潤線的高低則受到壩體滲透性的影響，壩體具有良好的透水性，可及時排除庫內積水，降低浸潤線，提高壩體穩定性。淤堵現象是多孔介質中普遍存在的現象，很多學者對淤堵進行研究表明淤堵會降低多孔介質滲透性，在尾礦壩中，滲流過程中細小顆粒的沉積和滯留、或者化學環境的改變會引起尾礦壩壩體排滲體中的孔隙滲流通道發生淤堵，降低壩體滲透性，使得壩體浸潤面位置升高，進而會導致壩體穩定性降低甚至潰壩，潰壩后不僅伴隨著嚴重社會影響還會帶來難于逆轉的環境效應。

實用新型內容

本實用新型針對現有技術存在的問題，提供一種尾礦壩滲流淤堵現象模擬裝置，該裝置通過在透明筒柱中更換不同粒徑多孔介質，研究多孔介質粒徑對淤堵時空分布特征的影響規律；通過改變懸浮顆粒的粒徑與濃度等，可研究懸浮顆粒特征對淤堵時空分布特征的影響規律；通過控制不同高度的溢水回流器，改變滲濾液入滲高度，研究滲濾液入滲水位變化對淤堵時空分布特征的影響規律；通過管路與閥門的控制形成從上之下與從下至上兩種滲濾方向回路，研究不同入滲方向條件下的淤堵時空分布特征規律；還可研究多因素耦合條件下淤堵時空分布特征規律。

本實用新型為解決其技術問題而采用的技術方案是：

一種尾礦壩淤堵現象模擬裝置，包括懸浮液制備裝置、控水裝置、過濾裝置、淤堵試驗裝置，控水裝置設置在懸浮液制備裝置上端，控水裝置通過管道與懸浮液制備裝置連通，過濾裝置設置在淤堵試驗裝置上端，過濾裝置的一端與控水裝置連通且另一端與淤堵試驗裝置連通，淤堵試驗裝置通過管道與懸浮液制備裝置連通。

所述懸浮液制備裝置包括固定臺Ⅰ1、攪拌槽2、攪拌器、電機3、儲水箱4、抽水泵5、注水管6、排水管7、抽水泵出水管8、蓋板9、流量表10，攪拌槽2設置在固定臺Ⅰ1中心，攪拌器、電機3設置在攪拌槽2底部，電機3的輸出端與攪拌器連接，儲水箱4設置在固定臺Ⅰ1上端，抽水泵5固定設置在儲水箱4的內底面，抽水泵出水管8延伸到儲水箱4的壁外并與控水裝置連通，蓋板9設置在儲水箱4的頂端，注水管6設置在蓋板4上，流量表10設置在注水管6上，排水管7設置在儲水箱4底部。

所述攪拌器包括攪拌軸固定座11、攪拌軸12、攪拌軸傳動輪13、攪拌支撐柱14、攪拌臂15、攪拌葉片16，電機3的輸出端設置有電機傳動輪17，攪拌軸固定座11固定設置在攪拌槽2底部，攪拌軸12豎直設置在攪拌軸固定座11上，攪拌軸傳動輪13固定設置在攪拌軸12上并與電機傳動輪17相配合，攪拌支撐柱14豎直設置在儲水箱4的內底面，攪拌支撐柱14設置有中心通孔，中心通孔內設置攪拌軸12，攪拌臂15固定設置在攪拌軸12頂端，攪拌臂15上設置有對稱于攪拌軸12的攪拌槳，攪拌槳上設置有若干層攪拌葉片16，攪拌葉片之間存在間隙，可減小攪拌時的阻力，且攪拌軸可順時或逆時旋轉，可降低顆粒的沉積效應并使攪拌更加均勻。

所述控水裝置包括支撐桿18、控水器19、分隔板20、回水管21、實驗進水管22，支撐桿18固定設置在固定臺Ⅰ1頂端，控水器19固定設置在支撐桿18頂端，分隔板20豎直設置在控水器19內并將控水器19分成進水室23和回水室24，回水管21設置在回水室24底端，進水室23底部設置有軟管，軟管與抽水泵出水管8連通，實驗進水管22設置在進水室23側壁，實驗進水管22通過可拆卸軟管與過濾裝置連通，控水器19設有進水室23和回水室24可保證多余懸濁液不溢出，并通過回水室24壁上的回水管26回流至儲水箱內，實現溶液循環。

進一步地，實驗進水管22上設置有試驗進水閥25，回水管21上設置有回水閥26。