一种预防泥石流的回填冰碛物沉降试验装置的制作方法

本发明属于地质领域，特别是涉及一种预防泥石流的回填冰碛物沉降试验装置。

背景技术：

1、冰碛物指冰川搬运和堆积的石块和碎屑物质，在冰川消融后，遗留在原地堆积而成。在有冰碛物覆盖的矿区，采用自然崩落法进行开采时，会将地层内部掏空，造成地表土地沉降和塌陷，土体颗粒在强降雨时作用下，导致井下泥石流的形成。因此需要对地表的塌陷区域进行回填治理。为了节约成本，治理时通常就地取材，使用冰碛物和其他防渗透材料分层回填，但在后续的放矿或者降雨影响下，地表回填区极可能会因为内部土体颗粒运移，造成再次塌陷。

2、为了预防回填区域的再次沉降和泥石流出现，需要特意针对放矿和强降雨的情形进行沉降模拟试验，但现有的模拟实验装置较为简单，无法同时具备放矿模拟和降雨模拟，实验效果不准确，针对性不强。

3、现提出一种试验效果准确的试验装置。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种预防泥石流的回填冰碛物沉降试验装置，用于解决现有技术中缺乏现有技术中试验效果不准确的问题。

2、本发明提供一种预防泥石流的回填冰碛物沉降试验装置，所述装置包括有试验箱，以及：

3、铺设单元，所述铺设单元用于向试验箱内铺设回填物；

4、模拟降雨单元，所述降雨单元用于向试验箱内灌淋雨水；

5、模拟放矿单元，所述放矿单元用于在试验箱底部模拟放矿。

6、作为可选方案，所述试验箱底部开设有若干放矿孔。

7、作为可选方案，若干所述模拟放矿单元位于放矿孔处，且与放矿孔一一对应；

8、所述模拟放矿单元包括有用于取矿的取矿组件和带动取矿组件升降的升降组件。

9、作为可选方案，所述取矿组件包括有上筒、第一过孔、避让通槽、第一挡板、第一转杆、内筒、安装座、第二挡板、第二转杆和滑动槽；

10、所述上筒转动位于放矿孔内，所述上筒轴心线垂直于试验箱底面，所述上筒圆周外壁与放矿孔圆周内壁贴合，所述上筒底端面敞开，所述上筒顶端面圆心位置开设有第一过孔，所述上筒顶端面绕圆心均匀开设有若干避让通槽，所述避让通槽一端指向第一过孔圆心并与第一过孔连通，所述避让通槽另一端指向远离第一过孔的方向，所述避让通槽内设置有第一挡板，所述第一挡板指向第一过孔的一端开设有滑动槽，所述滑动槽长度方向与第一挡板长度方向平行，所述第一挡板远离第一过孔的一端伸出避让通槽，所述第一挡板两侧壁上对称固接有第一转杆，所述第一转杆的轴心线与避让通槽长度方向垂直，所述第一转杆转动安装在避让通槽两侧内壁上；

11、所述内筒升降位于第一过孔处，所述内筒与上筒同轴心线，所述内筒两端面均敞开，所述内筒顶端边缘绕圆心均匀固接有若干安装座，所述安装座与避让通槽一一对应，所述安装座内设置有第二挡板，所述第二挡板朝向第一过孔的一端伸至第一过孔处，所述第二挡板另一端滑动位于滑动槽内，所述第二挡板两侧壁上对称固接有第二转杆，所述第二转杆的轴心线与避让通槽长度方向垂直，所述第二转杆转动安装在安装座两侧内壁上。

12、作为可选方案，所述取矿组件还包括有下筒，所述下筒与上筒同轴心线，所述下筒两端面敞开，所述上筒圆周内壁上固接有齿圈，所述下筒内侧壁上安装有第一旋转动力源，所述第一旋转动力源的输出轴上固接有第一齿轮，所述第一齿轮与齿圈啮合；

13、所述下筒内侧壁上还安装有第一伸缩杆，所述第一伸缩杆的伸缩端指向上筒，并固接有安装板，所述内筒朝向下筒的一端转动安装在安装板上，所述内筒另一端由安装板底面伸出。

14、作为可选方案，所述升降组件包括有放矿管道、第一滑槽、第二滑槽、螺纹杆、滑杆、第二旋转动力源、第一升降块和第二升降块；

15、所述放矿管道固接在试验箱底部，并与放矿孔同轴心线，所述放矿管道圆周内壁上相对的两侧开设有第一滑槽和第二滑槽，所述第一滑槽和第二滑槽长度方向与试验箱底部垂直，所述第一滑槽内转动安装有螺纹杆，所述第二滑槽内安装有滑杆，所述螺纹杆和滑杆与第一滑槽平行，所述第一滑槽内还安装有第二旋转动力源，所述第二旋转动力源的输出轴与螺纹杆固接；

16、所述下筒的圆周外壁上固接有第一升降块和第二升降块，所述第一升降块滑动位于第一滑槽内，所述第一升降块套设在螺纹杆上并与螺纹杆螺纹连接，所述第二升降块滑动位于第二滑槽内，所述第二升降块滑动套设在滑杆上。

17、作为可选方案，所述铺设单元包括有安装架、滑轨、滑台、储存盒、条形通道和出料组件；

18、所述安装架架设在试验箱上方，所述试验箱顶面敞开，所述安装架上安装有滑轨，所述滑台滑动安装在滑轨上，所述滑台上沿滑动方向固接有若干储存盒，所述储存盒底面均开设有条形通道，所述条形通道的长度方向与滑台滑动方向垂直，所述条形通道内均设置有开闭条形通道的出料组件。

19、作为可选方案，所述出料组件包括有挡住条形通道的第一转筒，所述第一转筒转动安装在条形通道两侧壁之间，且所述第一转筒轴心线与滑台滑动方向垂直，所述第一转筒圆周外壁上对称的两侧均开设有条形孔，所述储存盒底面还安装有第三旋转动力源，所述第三旋转动力源的输出轴伸入条形通道内，并与第一转筒固接。

20、作为可选方案，所述模拟降雨单元包括有储水箱，所述储水箱安装在滑台上，所述储水箱底部设置有若干自动喷头，所述自动喷头一端与储水箱内连通，另一端指向试验箱。

21、作为可选方案，所述安装架上还固接有第二安装架，所述第二安装架上安装有第二伸缩杆，所述第二伸缩杆位于试验箱上方，所述第二伸缩杆的伸缩端指向试验箱，并固接有夯土板。

22、如上所述，本发明至少具有以下有益效果：

23、1. 本发明用于模拟矿区地表回填层，针对性试验强降雨和持续放矿对回填区域的沉降影响，同时试验不同种类的回填材料的填充效果，进而研究如何避免实际生产中发生大规模沉降，降低安全隐患，试验效果准确。

24、2.本发明的取矿组件可以在铺设模拟矿层时挡住放矿口，避免铺设材料时直接掉出试验箱；当需要放矿时，第一挡板翘起可形成环形齿状，转动掏空矿层进行放矿；并且通过内筒的升降，调整第一挡板翘起的一端旋转时的最大外径，在模拟矿层中钻出不同大小的孔，实现不同幅度的放矿。

技术特征：

1.一种预防泥石流的回填冰碛物沉降试验装置，其特征在于，所述装置包括有试验箱，以及：

2.根据权利要求1所述的一种预防泥石流的回填冰碛物沉降试验装置，其特征在于，所述试验箱底部开设有若干放矿孔。

3.根据权利要求2所述的一种预防泥石流的回填冰碛物沉降试验装置，其特征在于，若干所述模拟放矿单元位于放矿孔处，且与放矿孔一一对应；

4.根据权利要求3所述的一种预防泥石流的回填冰碛物沉降试验装置，其特征在于，所述取矿组件包括有上筒、第一过孔、避让通槽、第一挡板、第一转杆、内筒、安装座、第二挡板、第二转杆和滑动槽；

5.根据权利要求4所述的一种预防泥石流的回填冰碛物沉降试验装置，其特征在于，所述取矿组件还包括有下筒，所述下筒与上筒同轴心线，所述下筒两端面敞开，所述上筒圆周内壁上固接有齿圈，所述下筒内侧壁上安装有第一旋转动力源，所述第一旋转动力源的输出轴上固接有第一齿轮，所述第一齿轮与齿圈啮合；

6.根据权利要求5所述的一种预防泥石流的回填冰碛物沉降试验装置，其特征在于，所述升降组件包括有放矿管道、第一滑槽、第二滑槽、螺纹杆、滑杆、第二旋转动力源、第一升降块和第二升降块；

7.根据权利要求1所述的一种预防泥石流的回填冰碛物沉降试验装置，其特征在于，所述铺设单元包括有安装架、滑轨、滑台、储存盒、条形通道和出料组件；

8.根据权利要求7所述的一种预防泥石流的回填冰碛物沉降试验装置，其特征在于，所述出料组件包括有挡住条形通道的第一转筒，所述第一转筒转动安装在条形通道两侧壁之间，且所述第一转筒轴心线与滑台滑动方向垂直，所述第一转筒圆周外壁上对称的两侧均开设有条形孔，所述储存盒底面还安装有第三旋转动力源，所述第三旋转动力源的输出轴伸入条形通道内，并与第一转筒固接。

9.根据权利要求8所述的一种预防泥石流的回填冰碛物沉降试验装置，其特征在于，所述模拟降雨单元包括有储水箱，所述储水箱安装在滑台上，所述储水箱底部设置有若干自动喷头，所述自动喷头一端与储水箱内连通，另一端指向试验箱。

10.根据权利要求9所述的一种预防泥石流的回填冰碛物沉降试验装置，其特征在于，所述安装架上还固接有第二安装架，所述第二安装架上安装有第二伸缩杆，所述第二伸缩杆位于试验箱上方，所述第二伸缩杆的伸缩端指向试验箱，并固接有夯土板。

技术总结
本发明提供一种预防泥石流的回填冰碛物沉降试验装置，属于地质领域，用于解决现有技术中试验效果不准确的问题，所述装置包括有试验箱，以及铺设单元，所述铺设单元用于向试验箱内铺设回填物；模拟降雨单元，所述降雨单元用于向试验箱内灌淋雨水；模拟放矿单元，所述放矿单元用于在试验箱底部模拟放矿。本发明用于模拟矿区地表回填层，针对性试验强降雨和持续放矿对回填区域的沉降影响，同时试验不同种类的回填材料的填充效果，进而研究如何避免实际生产中发生大规模沉降，降低安全隐患，试验效果准确。

技术研发人员：许汉华,刘文连,眭素刚,韩鹏伟,王帮团,徐鹏飞,保瑞,樊亚红,李倩
受保护的技术使用者：中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13