專利名稱：一種用于制做放礦物理仿真模擬試驗?zāi)Ｐ偷膶嶒炑b置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采礦放礦，具體為采礦工程工業(yè)試驗前對崩落礦巖的移動過程進行物理仿真模擬試驗時一種用于制做模擬試驗?zāi)Ｐ偷膶嶒炑b置。
背景技術(shù)：
放礦物理仿真模擬試驗是采礦工程中進行工業(yè)試驗前重要的參數(shù)優(yōu)化手段。在實驗室中，利用與現(xiàn)場放礦系統(tǒng)幾何和力學相似的試驗?zāi)Ｐ?，使模型放礦過程與現(xiàn)場放礦過程達到近似物理相似。利用這種方法通過試驗研究，掌握和了解放礦過程中崩落礦巖的運動規(guī)律、崩落礦石在放礦過程中的損失和貧化及放礦過程中采場地應(yīng)力顯現(xiàn)規(guī)律等技術(shù)問題，進而優(yōu)選和改進采礦方法結(jié)構(gòu)參數(shù)和放礦制度。放礦物理仿真模擬試驗要根據(jù)模擬對象的不同，制做對應(yīng)比例不同的試驗?zāi)Ｐ?。每進行一次試驗，需制做一套與該試驗參數(shù)相對應(yīng)的模型；試驗參數(shù)改變，因原有模型不再適用，需重新制做試驗?zāi)Ｐ?。長期以來，用于制做放礦試驗?zāi)Ｐ偷膶嶒炑b置一直采用固定式結(jié)構(gòu)，即根據(jù)試驗?zāi)Ｐ偷牟煌瑓?shù)，制做結(jié)構(gòu)和尺寸與之對應(yīng)的固定式裝置。這種固定式裝置重復(fù)利用率很低，材料浪費大；尤其對于大比例(如I :50)條件下的模擬試驗，因裝置制做工藝復(fù)雜、工作量大和工期長，導(dǎo)致放礦物理仿真模擬試驗通常需要耗時數(shù)月，工作效率低。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種用于制做放礦物理仿真模擬試驗?zāi)Ｐ偷膶嶒炑b置，該實驗裝置可根據(jù)試驗?zāi)Ｐ偷牟煌Y(jié)構(gòu)參數(shù)(包括分段高度、進路間距、放礦步距、進路尺寸和端壁傾角等)進行靈活拆卸和組裝，使裝置的重復(fù)利用率得以提聞。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的用于制做放礦物理仿真模擬試驗?zāi)Ｐ偷膶嶒炑b置，包括主框架、前面板、側(cè)面板和進路塊；其特征在于所述主框架包括底座、后面板、前導(dǎo)軌、側(cè)導(dǎo)軌、前立柱和后立柱；所述底座下部有支腿，底座上有卸料孔和橫向安裝孔；所述后面板與底座的后邊部固定連接成一體，后面板上有鑲嵌透明有機玻璃的觀察窗；所述前導(dǎo)軌固定在底座的前邊部，其上有燕尾形滑槽；所述側(cè)導(dǎo)軌前端與前導(dǎo)軌相接，上部有凹槽，后端與后立柱固定連接，并通過T形螺栓和底座上的橫向安裝孔與底座形成橫向可調(diào)式連接；所述前立柱橫截面為矩形，其下部有帶鎖定機構(gòu)的球形鉸鏈，球形鉸鏈的下端呈燕尾形，通過前導(dǎo)軌的燕尾形滑槽與前導(dǎo)軌形成滑動式連接，沿前立柱的中心有縱向安裝孔；所述后立柱橫截面為矩形，后面靠在后面板上，前面有縱向卡槽；所述前面板上下由多個分段組成，分段的數(shù)量與模型的分段數(shù)相同，分段的高度與模型的分段高度相同；每個分段自上而下分為三層，每層均由卡隼式模塊相互嵌合構(gòu)成，其中第一層由高度相同、寬度不同的模塊相互嵌合成條形；第二層下部有按模型進路間距間隔分布的母槽；第三層中對應(yīng)第二層的母槽的模塊向上錯動，形成與母槽相對應(yīng)的凸頭，凸頭的下部形成進路塊插口 ；第三層和第二層通過凸頭與母槽的嵌合連成一體；所述側(cè)面板上下由多個分段組成，分段的數(shù)量和高度分別與前面板分段的數(shù)量和高度相同；每個分段由側(cè)面板固定座和安裝在側(cè)面板固定座上的多塊立板組成；側(cè)面板固定座上下分別有側(cè)面板卡槽，其兩端分別插入前立柱的縱向安裝孔和后立柱的縱向卡槽中；立板的厚度和高度相同，立板的數(shù)量與模型的步距數(shù)相同；除最下分段的立板的下端插入所述主框架側(cè)導(dǎo)軌上部的凹槽中以外，其余所有立板的上下端分別插入與之對應(yīng)的側(cè)面板固定座的側(cè)面板卡槽中，并上下相互對應(yīng)；每個分段相鄰立板間插有步距板，步距板的厚度與立板的寬度之和與模型的步距相同；所述前面板每個分段的兩端部分別置于由上下側(cè)面板固定座、側(cè)面板前部的立板和前立柱形成的空間中，并由前面板頂固螺栓固定；所述進路塊截面呈方孔形，其橫邊和豎邊分別按模型的進路寬度和高度由固定尺寸的“L”型轉(zhuǎn)角和尺寸可調(diào)的連接件通過隼接構(gòu)成，進路塊置于所述前面板的進路塊插口 中。本發(fā)明實驗裝置，其組成前面板的模塊、組成側(cè)面板的立板和側(cè)面板固定座及組成進路塊的連接件等組件可按實際需要制做成不同尺寸的多種規(guī)格，根據(jù)試驗?zāi)Ｐ偷牟煌瑓?shù)，選取不同規(guī)格的組件，組裝成與之相適應(yīng)的前面板、側(cè)面板和進路快，利用可調(diào)式主框架，組裝成用于制做不同參數(shù)試驗?zāi)Ｐ偷难b置，以適應(yīng)不同參數(shù)下放礦物理仿真模擬試驗。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實驗裝置的優(yōu)點是，拆卸和組裝靈活快捷，使用方便；重復(fù)使用率高，節(jié)省原材料；尤其對于大比例條件下的放礦物理仿真模擬試驗，耗費時間短，工作效率高。


圖I為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)立體示意圖；圖2為圖I中主框架的結(jié)構(gòu)立體示意圖；圖3為圖2中A部放大圖；圖4為圖2中B部放大圖；圖5為圖4中C-C剖面的剖視圖；圖6為圖I中前面板一段的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為圖6段中第一層的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為圖6段中第二層的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為圖6段中第三層的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為圖I中側(cè)面板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為圖10中側(cè)面板固定座的主視圖；圖12為圖11側(cè)面板固定座的俯視圖；圖13為圖I中進路塊的立體圖；圖14為圖13進路塊的截面圖(分解圖)；圖15為傾斜放礦時側(cè)面板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-主框架，2-前面板，3-側(cè)面板，4-進路塊，1-1后面板，1-2觀察窗，1-3前立柱，1-4側(cè)導(dǎo)軌，1-5卸料孔，1-6支腿，1-7底座，1-8前導(dǎo)軌，1-9橫向安裝孔，1-10縱向安裝孔，1-11縱向卡槽，1-12后立柱，1-13T型螺栓，1-14球形鉸鏈，1-15鎖定機構(gòu)，2-1第一層，2-2第二層，2-3第三層，2-4卡隼式模塊，2-5母槽，2-6凸頭，2-7進路塊插口，3_1立板，3-2側(cè)面板固定座，3-3側(cè)面板固定座固定螺栓，3-4前面板頂固螺栓，3-5步距板3_6側(cè)面板卡槽，4-1 “L”型轉(zhuǎn)角，4-2連接件。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。實施例I本實施例為某崩礦步距優(yōu)化研究，模擬分段高度為18m，進路間距為20m，進路尺寸為5. 5X3. Sm，步距為4m，比例為1:50條件下的放礦過程。模型參數(shù)如下表所示權(quán)利要求
1.一種用于制做放礦物理仿真模擬試驗?zāi)Ｐ偷膶嶒炑b置，包括主框架(I)、前面板(2)、側(cè)面板(3)和進路塊(4);其特征在于所述主框架包括底座(1-7)、后面板(1-1)、前導(dǎo)軌(1-8)、側(cè)導(dǎo)軌(1-4)、前立柱(1-3) 和后立柱(1-12);所述底座下部有支腿(1-6)，底座上有卸料孔(1-5)和橫向安裝孔(1-9); 所述后面板與底座的后邊部固定連接成一體，后面板上有鑲嵌透明有機玻璃的觀察窗 (1-2);所述前導(dǎo)軌固定在底座的前邊部，其上有燕尾形滑槽；所述側(cè)導(dǎo)軌前端與前導(dǎo)軌相接，上部有凹槽，后端與后立柱固定連接，并通過T形螺栓(1-13)和底座上的橫向安裝孔與底座形成橫向可調(diào)式連接；所述前立柱橫截面為矩形，其下部有帶鎖定機構(gòu)(1-15)的球形鉸鏈(1-14)，球形鉸鏈的下端呈燕尾形，通過前導(dǎo)軌的燕尾形滑槽與前導(dǎo)軌形成滑動式連接，沿前立柱的中心有縱向安裝孔(1-10);所述后立柱橫截面為矩形，后面靠在后面板上， 前面有縱向卡槽(1-11);所述前面板(2)上下由多個分段組成，分段的數(shù)量與模型的分段數(shù)相同，分段的高度與模型的分段高度相同；每個分段自上而下分為三層，每層均由卡隼式模塊相互嵌合構(gòu)成，其中第一層(2-1)由高度相同、寬度不同的模塊(2-4)相互嵌合成條形；第二層(2-2)下部有按模型進路間距間隔分布的母槽(2-5);第三層(2-3)中對應(yīng)第二層的母槽的模塊向上錯動，形成與母槽相對應(yīng)的凸頭(2-6)，凸頭的下部形成進路塊插口(2-7);第三層(2-3)和第二層(2-2)通過凸頭與母槽的嵌合連成一體；所述側(cè)面板(3)上下由多個分段組成，分段的數(shù)量和高度分別與前面板分段的數(shù)量和高度相同；每個分段由側(cè)面板固定座(3-2)和安裝在側(cè)面板固定座上的多塊立板(3-1) 組成；側(cè)面板固定座上下分別有側(cè)面板卡槽(3-6)，其兩端分別插入前立柱的縱向安裝孔 (1-10)和后立柱的縱向卡槽(1-11)中；立板的厚度和高度相同，立板的數(shù)量與模型的步距數(shù)相同；除最下分段的立板的下端插入所述主框架側(cè)導(dǎo)軌(1-4)上部的凹槽中以外，其余所有立板的上下端分別插入與之對應(yīng)的側(cè)面板固定座的側(cè)面板卡槽中，并上下相互對應(yīng)； 每個分段相鄰立板間插有步距板(3-5)，步距板的厚度與立板的寬度之和與模型的步距相同；所述前面板每個分段的兩端部分別置于由上下側(cè)面板固定座、側(cè)面板前部的立板和前立柱形成的空間中，并由前面板頂固螺栓(3-4)固定；所述進路塊(4)截面呈方孔形，其橫邊和豎邊分別按模型的進路寬度和高度由固定尺寸的“L”型轉(zhuǎn)角( 4-1)和尺寸可調(diào)的連接件(4-2)通過隼接構(gòu)成，進路塊置于所述前面板的進路塊插口(2-7)中。
全文摘要
一種用于制做放礦物理仿真模擬試驗?zāi)Ｐ偷膶嶒炑b置，由主框架、前面板、側(cè)面板和進路塊組合而成。主框架底座有卸料孔，后面板有觀察窗，前后立柱可通過導(dǎo)軌橫向移動，前立柱可通過球形鉸鏈傾斜；前面板由卡隼式模塊相互嵌合構(gòu)成的多個分段組成，側(cè)面板由立板與側(cè)面板固定座插接構(gòu)成的多個分段組成，分段的數(shù)量和高度與模型的分段數(shù)和分段高度相同；進路塊由固定尺寸的轉(zhuǎn)角和尺寸可調(diào)的連接件隼接構(gòu)成。該裝置組成前面板的模塊、組成側(cè)面板的立板和組成進路塊的連接件等組件可做成多種規(guī)格，選用不同規(guī)格的組件可組裝成不同參數(shù)試驗?zāi)Ｐ陀玫膶嶒炑b置。裝置拆卸組裝快捷，重復(fù)使用率高，用于放礦模擬試驗節(jié)省材料，耗時短，效率高。
文檔編號G01N1/28GK102706710SQ20121019351
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月12日
發(fā)明者關(guān)守安, 劉建坡, 孫偉博, 安龍, 張希巍, 徐帥, 戴星航, 李元輝, 江學, 鄔金, 高振領(lǐng) 申請人:東北大學