CN109813868B - 一种用于模拟金属地下矿山采场充填的室内实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于模拟金属地下矿山采场充填的室内实验装置，包括具有移动机构的底座，所述底座上设置有配重，底座的上侧设置有浆液采集盒，浆液采集盒的上侧设置有摄像系统，位于底座和浆液采集盒之间设置有由升降机构驱动升降的支撑隔板，所述支撑隔板上沿横向间隔设置有模具盒，所述浆液采集盒还设置有与模具盒相对应用于向模具盒内注入浆液的出液机构，浆液采集盒上还设置有用于控制升降机构的控制器。可重现采场充填的整个过程，以便对整个矿山充填工艺进行改进。
Description
技术领域
本发明涉及一种一种用于模拟金属地下矿山采场充填的室内实验装置。
背景技术
在地下矿山充填工艺中，地面充填站建设在地表，充填设备、搅拌过程及整个充填料的制备比较先进透明，但是在充填料进入采场的过程中，采场相对封闭，充填过程中人员及设备都无法进入，也没有办法对充填的全过程进行监测控制；无论是矿山尾砂充填或者胶结充填，砂的比例占大部分，但是在充填料流动的过程中，由于砂的比重比较大，水泥比重比较小，尾砂会过早的沉淀，造成充填体的强度不均匀，整个充填场中前端强度与后端强度有明显区别。由于充填过程中为全封闭充填，无法对充填的过程有一个客观的了解，也没有办法对充填体的整体强度做出评价。
发明内容
本发明的目的在于提供一种一种用于模拟金属地下矿山采场充填的室内实验装置，重现采场充填的整个过程，以便对整个矿山充填工艺进行改进。
本发明的技术方案在于：一种用于模拟金属地下矿山采场充填的室内实验装置，包括具有万向轮的底座，所述底座上设置有配重，底座的上侧设置有浆液采集盒，所述浆液采集盒的上侧设置有摄像系统，位于底座和浆液采集盒之间设置有由升降机构驱动升降的支撑隔板，所述支撑隔板上沿横向间隔设置有模具盒，所述浆液采集盒还设置有与模具盒相对应用于向模具盒内注入浆液的出液机构，浆液采集盒上还设置有用于控制升降机构的控制器。
进一步地，所述摄像系统包括固定在浆液采集盒后侧的支撑杆，所述支撑杆上部设置有节能灯，支撑杆的上端设置有悬臂杆，所述悬臂杆的悬臂端设置有摄像头。
进一步地，所述浆液采集盒的上部一侧设置有具有水阀的注浆管，所述注浆管的入口端连接有喷浆管，所述浆液采集盒还设置有排水系统。
进一步地，所述排水系统包括设置于浆液采集盒另一侧的储水箱，浆液采集盒上设置有通入储水箱的排水孔，所述储水箱的下部设置有具有电动水阀的排水管道。
进一步地，所述升降机构包括设置于浆液采集盒四周与底座之间的立柱，所述支撑隔板的四周分别与立柱滑动配合，所述底座的一侧设置有下挡板，所述下挡板上设置有定位槽，所述定位内设置有由液压装置驱动升降的伸缩体，所述伸缩体的上端固定有与支撑隔板固定连接的上挡板。
进一步地，所述出液机构包括沿横向间隔开设于浆液采集盒底板上的纵向巷道，所述纵向巷道的两侧壁分别设置有纵向凹槽，纵向巷道内设置有插板，所述插板的两侧部分别设置有与纵向凹部相配合的凸部。
与现有技术相比较，本发明具有以下优点：
1. 解决了金属矿山深部当处于高危环境下，仍然可以采集在不同阶段、不同位置时的充填体浆液，进而检测充填体的强度，实现了安全操作，节省了人力物力，大大提高了自动化，保证了矿山工作在保质保量下正常进行；
2. 可以通过摄像头实时拍摄记录浆液采集情况、提升设备运行情况、浇筑充填体情况，并可以通过控制器传达到电脑终端，便于实时管理，通过拍摄的图像分析判断并操作电脑终端进行下一步的操作；
3. 通过终端控制可以采集不同位置的充填场中的充填液，进而进行强度检测，分析再现充填过程。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的升降机构的结构示意图；
图3为本发明的升降机构的局部结构示意图；
图4为本发明的浆液采集盒排水系统图；
图5为本发明的模具盒与模具安装结构示意图；
图6为本发明的插板和浆液采集盒连接结构示意图；
图7为本发明的摄像头支撑杆和立柱局部示意图；
图中：1—万向轮；2—底座；3—配重；4—液压装置；5—立柱；6—支撑隔板；7—模具盒；8—插板；9—控制器；10—浆液采集盒；11—储水箱；12—排水管；13—支撑杆；14—节能灯；15—摄像头；16—水阀；17—注浆管；18—喷浆管；19—升降机构；
701—通孔；702—模具；703—螺栓螺母；704—定位板；
801—纵向巷道；802—纵向凹槽；803—凸部； 804—立柱螺纹孔；
1101—排水孔；1102—电动水阀；1104—薄膜压力传感器；
1301—悬臂杆；
1901—下挡板；1902—伸缩体；1903—定位板；1905位于下侧的立方体；1906—定位槽；1907—位于上侧的立方体；1908—凸板；1909—底部孔；1910—连接孔。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下，但本发明并不限于此。
参考图1至图7
一种用于模拟金属地下矿山采场充填的室内实验装置，包括万向轮1的底座2，所述底座上设置有配重3，所述配重安装在底座重量承重轻的一侧。底座的上侧设置有浆液采集盒10，所述浆液采集盒的上侧设置有摄像系统，位于底座和浆液采集盒之间设置有由升降机构19驱动升降的支撑隔板6，所述支撑隔板上沿横向间隔设置有模具盒7，所述浆液采集盒还设置有与模具盒相对应用于向模具盒内注入浆液的出液机构，浆液采集盒上还设置有用于控制升降机构的控制器9。
本实施例中，所述摄像系统包括固定在浆液采集盒后侧的支撑杆13，所述支撑杆上部设置有节能灯14，支撑杆的上端设置有悬臂杆，所述悬臂杆的悬臂端设置有摄像头15。以便通过摄像头实时拍摄记录浆液采集情况、提升设备运行情况、浇筑充填体情况，并可以通过控制器传达到电脑终端，便于实时管理，通过拍摄的图像分析判断并操作电脑终端进行下一步的操作。
本实施例中，所述浆液采集盒的上部一侧设置有具有水阀16的注浆管17，所述注浆管的入口端连接有喷浆管18，所述喷浆管为塑料软管，所述浆液采集盒还设置有排水系统。
本实施例中，所述浆液采集盒的另一侧设置有储水箱11，浆液采集盒上设置有通入储水箱的排水孔1101，所述储水箱的下部设置有具有电动水阀1102的排水管道12，所述储水箱内设置有薄膜压力传感器1104，以便感应储水箱内的水压，进而通过电脑终端控制电动水阀启闭。
本实施例中，所述升降机构包括设置于浆液采集盒四周与底座之间的立柱5，所述支撑隔板的四周分别与立柱滑动配合，所述底座的一侧设置有下挡板1901，所述下挡板上设置有定位槽1906，所述定位槽内设置有由安装在配重上的液压装置驱动升降的伸缩体1902，所述伸缩体的上端经定位板1903固定有与支撑隔板固定连接的上挡板。
本实施例中，所述伸缩体包括自上而下呈套接状态的空心立方体，位于下侧的立方体1905的上端部由位于上侧的立方体底板上的底部孔伸入，位于下侧的立方体的上端部设置有面积大于底部孔的凸板1908，所述凸板上设置有用于与液压装置相连接的连接孔1910。最上面的空心立方体和液压装置相连。从而通过液压装置向空心立方体内注入液压油使伸缩体完成伸缩。
本实施例中，所述出液机构包括沿横向间隔开设于浆液采集盒底板上的纵向巷道801，所述纵向巷道的两侧壁分别设置有纵向凹槽802，纵向巷道内设置有插板8，所述插板的两侧部分别设置有与纵向凹部相配合的凸部803。
本实施例中，所述模具盒7经定位板704及螺栓螺母703固定于支撑隔板上，模具盒可以安放模具702，支撑挡板的周部设置有与立柱滑动配合的通孔701。
工作时，开启电源总闸，此时安装在支撑杆上的节能灯14亮起，将该实验装置移动到指定的位置；调节底座上的配重3使整个设备处于平衡状态，工作人员将注浆管17和充填液流动的管道连接起来，同时打开控制器9开关，打开水阀16。根据浆液流速控制水阀打开程度，水阀打开后，浆液流入浆液采集盒10，当浆液在浆液采集盒积累到一定位置后，关闭水阀。位于浆液采集盒侧面安装有排水系统，将多余的水排出去。操作控制器控制液压装置4驱动升降机构19使盛有模具的模具盒沿着立柱5向上移动，当模具盒上升到一定位置后，缓慢抽出安装在浆液采集盒底部的插板8，浆液流入模具702；当浆液盛满模具盒后，缓慢插上插板。通过控制器控制液压装置驱动升降机构向下移动，当模具到达底部时，使用捣浆棒将浆液捣密实，防止留下空隙，影响强度检测。拿出模具放在一定位置进行养护，完成一次实验；根据实验要求将装置推至另一处位置，重复上述动作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出不同形式的一种用于模拟金属地下矿山采场充填的室内实验装置并不需要创造性的劳动，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (2)
1.一种用于模拟金属地下矿山采场充填的室内实验装置，包括具有万向轮的底座，其特征在于，所述底座上设置有配重，底座的上侧设置有浆液采集盒，所述浆液采集盒的上侧设置有摄像系统，位于底座和浆液采集盒之间设置有由升降机构驱动升降的支撑隔板，所述支撑隔板上沿横向间隔设置有模具盒，所述浆液采集盒还设置有与模具盒相对应用于向模具盒内注入浆液的出液机构，浆液采集盒上还设置有用于控制升降机构的控制器；所述摄像系统包括固定在浆液采集盒后侧的支撑杆，所述支撑杆上部设置有节能灯，支撑杆的上端设置有悬臂杆，所述悬臂杆的悬臂端设置有摄像头；所述浆液采集盒的上部一侧设置有具有水阀的注浆管，所述注浆管的入口端连接有喷浆管，所述浆液采集盒还设置有排水系统；所述排水系统包括设置于浆液采集盒另一侧的储水箱，浆液采集盒上设置有通入储水箱的排水孔，所述储水箱的下部设置有具有电动水阀的排水管道；所述出液机构包括沿横向间隔开设于浆液采集盒底板上的纵向巷道，所述纵向巷道的两侧壁分别设置有纵向凹槽，纵向巷道内设置有插板，所述插板的两侧部分别设置有与纵向凹槽相配合的凸部。
2.根据权利要求1所述的一种用于模拟金属地下矿山采场充填的室内实验装置，其特征在于，所述升降机构包括设置于浆液采集盒四周与底座之间的立柱，所述支撑隔板的四周分别与立柱滑动配合，所述底座的一侧设置有下挡板，所述下挡板上设置有定位槽，所述定位槽内设置有由液压装置驱动升降的伸缩体，所述伸缩体的上端固定有与支撑隔板固定连接的上挡板。
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