[發(fā)明專利]一種崩落法放礦中覆蓋層運(yùn)移模擬試驗(yàn)裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210218509.8
• 申請(qǐng)日: 2022-03-04
• 公開（公告）號(hào): CN114674820A
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳愛祥;陳沖;王少勇;阮竹恩;王貽明;王建棟;張敏哲;周勃
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/84
• 分類號(hào): G01N21/84
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波;于春曉

本發(fā)明提供一種崩落法放礦中覆蓋層運(yùn)移模擬試驗(yàn)裝置及方法，屬于崩落法采礦技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括試驗(yàn)箱、崩落控制板、控制板安裝開口、控制板支撐臺(tái)、物料放出口、物料口開合器、箱體支架、高速攝像機(jī)。崩落控制板上鋪設(shè)礦石試驗(yàn)物料與覆蓋層試驗(yàn)物料，通過抽出崩落控制板模擬覆蓋層物料在放礦過程中均勻下降的運(yùn)移情況，通過物料放出口放出礦巖模擬進(jìn)入放出橢球體后的運(yùn)移情況。本發(fā)明不僅可以模擬覆蓋層在初期放礦過程中整體運(yùn)移規(guī)律，還能模擬覆蓋層在后期放礦過程中漏斗附近物料顆粒的運(yùn)移規(guī)律，實(shí)現(xiàn)放礦過程中覆蓋層全周期運(yùn)移規(guī)律模擬，克服傳統(tǒng)放礦模擬裝置不能充分展現(xiàn)覆蓋層顆粒運(yùn)移發(fā)展的缺陷，覆蓋層運(yùn)移過程模擬更貼合實(shí)際生產(chǎn)情況。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及崩落法采礦技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種崩落法放礦中覆蓋層運(yùn)移模擬試驗(yàn)裝置及方法。

背景技術(shù)

崩落法采礦仍是我國礦山企業(yè)采用的采礦方法之一，崩落礦石上部不可避免形成圍巖覆蓋層，覆蓋層的運(yùn)移是造成放礦過程中損失貧化的重要因素，也是采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，開展室內(nèi)覆蓋層運(yùn)移的相似模擬試驗(yàn)是研究覆蓋層運(yùn)移規(guī)律的手段之一，充分掌握覆蓋層的整體運(yùn)移規(guī)律與顆粒運(yùn)移規(guī)律，為采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)、優(yōu)化提供理論依據(jù)，為實(shí)際生產(chǎn)提供指導(dǎo)意見。

目前，放礦相似模擬裝置均為將物料統(tǒng)一放入試驗(yàn)箱內(nèi)，通過改變?cè)囼?yàn)箱角度或者放礦口結(jié)構(gòu)參數(shù)來模擬放礦過程，單個(gè)放礦口難以模擬上覆礦巖的整體運(yùn)動(dòng)情況，多個(gè)放礦口導(dǎo)致模型增大，試驗(yàn)效率低，且細(xì)顆粒的“穿流”貧化現(xiàn)象不明顯，在高大采場(chǎng)中的上部礦巖運(yùn)移脈動(dòng)崩落現(xiàn)象也不能在試驗(yàn)中體現(xiàn)。

鑒于傳統(tǒng)放礦相似模擬試驗(yàn)裝置的不足，需要對(duì)放礦中覆蓋層運(yùn)移規(guī)律進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，通過試驗(yàn)裝置及方法再現(xiàn)生產(chǎn)實(shí)際過程中的物理現(xiàn)象，充分掌握其運(yùn)移規(guī)律，并體現(xiàn)高效、便捷的特點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為全面模擬覆蓋層在放礦過程中的運(yùn)移規(guī)律，以解決目前對(duì)覆蓋層運(yùn)移模擬不足的難題，提供一種崩落法放礦中覆蓋層運(yùn)移模擬試驗(yàn)裝置及方法。

模擬試驗(yàn)裝置包括試驗(yàn)箱、崩落控制板、控制板安裝開口、控制板支撐臺(tái)、物料放出口、物料口開合器、箱體支架和高速攝像機(jī)；

試驗(yàn)箱、控制板支撐臺(tái)由透明鋼化玻璃制作，崩落控制板由高強(qiáng)鋼板制作，能夠承擔(dān)上覆物料且不變形；

試驗(yàn)箱左右兩側(cè)設(shè)置控制板安裝開口，開口寬度為試驗(yàn)箱寬度，高度為崩落控制板厚度，供崩落控制板安裝和抽出，控制板安裝開口位置根據(jù)試驗(yàn)箱底部裝填物料的高度設(shè)置，開口層數(shù)2～6層，間距根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)等比例換算。

控制板支撐臺(tái)設(shè)置在控制板安裝開口下沿，設(shè)置在試驗(yàn)箱左右兩側(cè)和背面，用以支撐崩落控制板；

物料放出口設(shè)置在試驗(yàn)箱底部正中心位置，物料放出口配置物料口開合器，用于控制物料放出速度與放出量。

試驗(yàn)箱底部設(shè)置箱體支架，箱體支架支撐試驗(yàn)箱，高速攝像機(jī)正對(duì)試驗(yàn)箱正面。

崩落法放礦中覆蓋層運(yùn)移模擬試驗(yàn)裝置的應(yīng)用方法，試驗(yàn)步驟如下：

S1：準(zhǔn)備底部礦石物料、中部礦石物料和覆蓋層物料；

S2：將底部礦石物料放入試驗(yàn)箱底部，裝填厚度不低于10cm，且距離最近崩落控制板不少于10cm，按設(shè)計(jì)插入崩落控制板，在最上層崩落控制板上填入中部礦石物料，裝填厚度不低于10cm，在中部礦石物料上填入覆蓋層物料，裝填厚度根據(jù)研究對(duì)象規(guī)模按相似比例換算得到，相似比例取值在1:50～1:300；

S3：打開高速攝像機(jī)；

S4：若崩落控制板為一塊，則由一側(cè)勻速緩慢抽出，若崩落控制板為兩塊對(duì)拼，則由兩側(cè)勻速緩慢抽出，直至中部礦石物料落在底部礦石物料上；

S5：打開物料口開合器，控制物料由物料放出口放出，放出速度根據(jù)礦山實(shí)際生產(chǎn)強(qiáng)度進(jìn)行換算，直至覆蓋層物料出現(xiàn)在物料放出口處，關(guān)閉物料開合器，停止物料放出；