CN117848644A - 模拟山体滑落导致尾矿库溃决的试验系统和试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及模拟山体滑落导致尾矿库溃决的试验系统和试验方法。系统包括：侧板；底板，与所述侧板围合成用于接纳待模拟尾矿库的箱体结构并且包括第一底板体和第二底板体，所述第一底板体和所述第二底板体至少部分地叠合并且能够相对移动；滑道，位于所述底板一侧并且倾斜角度能够调节，所述滑道上设置有物料箱，所述物料箱适于接纳模拟所述山体滑落的物料，所述物料具有预定性质参数；以及控制系统，适于基于所述预定性质参数协同调节所述倾斜角度及所述第一底板体和所述第二底板体的叠合程度。以此方式，滑道和底板联动控制以满足各种场景和参数下的试验需求。

Description

模拟山体滑落导致尾矿库溃决的试验系统和试验方法

技术领域

本发明涉及建筑和地质灾害技术领域，尤其涉及模拟山体滑落导致尾矿库溃决的试验系统和试验方法。

背景技术

尾矿库是通过堆筑尾矿坝拦截尾矿和尾水而形成，不仅占用大量土地，而且是一个具有高势能的人造泥石流物源区。尾矿坝一旦溃决，不仅会淹没和冲击下游生活生产设施，还可能造成严重的环境污染。因此需要提前进行尾矿库溃决模拟试验，分析溃决风险并提高其稳定性。

除了由地震、降雨等直接因素导致的尾矿坝溃决外，滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害也可以进入尾矿库区范围内，从而间接诱发尾矿库溃坝。因山体滑坡等地质灾害冲击尾矿库而导致坝体溃决的风险显著，不仅对尾矿库周围的建筑和居民造成极大的威胁，还可能导致矿浆污染物直接进入水体，对生态环境造成严重影响。

传统的尾矿库室内模型试验通常采用常规水槽试验模型，主要针对尾矿库溃坝直接诱发因素（如地震、降雨等）进行研究，而对于山体滑坡、崩塌和泥石流冲击尾矿库导致坝体溃决方面的关注度较低。由于地震、降雨导致的地质灾害会冲击尾矿库，致其发生溃决，因垮塌山体冲击力的不同溃决情况差异很大，常规水槽试验条件下未考虑到由于山体滑落以及不同冲击力山体冲击下影响尾矿库稳定性的情况，因此无法模拟出强震或极端降水次生地质灾害冲击尾矿库的情景。尤其是当需要多场景多次模拟时，采用现有试验设备每次都需要单独做一次模拟，耗时费力。此外，对于固定尺寸的模拟装置，当需要模拟冲击力较大的山体滑坡时，底板长度不能满足试验需求；而将长度设置很大时，试验系统所占用的场地和空间又很大，对试验环境要求很高，而在试验结束时，不利于存放和场地节约。

申请人自身在CN115290296A公开了涌浪溃坝模拟试验方案，包括有支架、物料箱、滑道平台、水箱和水槽，其中，所述物料箱用于装载崩滑体模拟物料，所述滑道平台用于模拟滑坡，所述水箱用于模拟堰塞湖，所述水槽用于模拟河道并内置堆砌的堰塞坝模拟体，所述滑道平台、所述水箱和所述水槽按照从高至低顺序依次搭接，同时一方面通过在所述支架上设置用于升降滑道平台顶端的升降机构，并使所述滑道平台的底端铰接所述水箱的搭接端部，可以实现对模拟滑坡的倾斜角度进行灵活调节的目的，另一方面通过将所述物料箱可滑动地设置在所述滑道平台上，并在滑道平台顶端设有可收放卷线器，以及使所述可收放卷线器的拉线连接所述物料箱，可以通过所述可收放卷线器对所述拉线进行的收放作用，来实现灵活调节所述崩滑体模拟物料的初始高度及滑动距离的目的，由此可以解决现有模拟试验装置不能灵活调节模拟崩滑体的滑动距离及模拟滑坡的倾斜角度的问题。但该方案重点在于水箱和水槽，没有对模拟山体滑落导致尾矿库溃决的试验提出改进，与本申请研究领域不同，而且也未对水箱的长度与倾斜角度的协同作用提出改进，和本申请技术方案存在显著差异。

中国专利申请CN113419045A公开了模拟滑坡碎屑体运动的试验装置及模拟方法，其包括倾斜滑道和调节架，调节架可移动至相互靠近或远离，并通过固定件固定在其滑动轨迹的任意位置，所述水平滑道底板和两个所述调节架共同形成用于堆积滑坡碎屑体的空间，所述倾斜滑道设置在支架和水平滑道之间，其前端与所述调节单元可拆卸连接，其后端与水平滑道的前端固定连接，所述调节单元用于调节倾斜滑道的倾斜角度。可以看出，调节架实现装载滑坡碎屑体和不同地基岩土体材料空间的调节，以探究出口段宽度对建筑物受冲击破坏特征影响、为不同数量、排列方式的建筑群和不同形式的建筑基础提供可变空间的目的，并没有解决不同冲击力下的底板长度无法动态调节的问题，更没有提及如何利用控制系统协同控制倾斜滑道和底板的长度，其自动化程度不高，试验耗时耗力，也无法达到本申请的试验目的。

基于此，本发明提出一种模拟山体滑落导致尾矿库溃决的试验系统和试验方法。

发明内容

本发明提出一种模拟山体滑落导致尾矿库溃决的试验系统和试验方法，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种模拟山体滑落导致尾矿库溃决的试验系统。该系统包括侧板；底板，与侧板围合成用于接纳待模拟尾矿库的箱体结构并且包括第一底板体和第二底板体，第一底板体和第二底板体至少部分地叠合并且能够相对移动；滑道，位于底板一侧并且倾斜角度能够调节，滑道上设置有物料箱，物料箱适于接纳模拟山体滑落的物料，物料具有预定性质参数；以及控制系统，适于基于预定性质参数协同调节倾斜角度及第一底板体和第二底板体的叠合程度，并且在试验过程中叠合程度和倾斜角度反相关。

在一些实施例中，试验系统还可以包括安装架，安装架包括：第一底架筒，位于滑道一端并且顶端活动套接有第一架臂；第二底架筒，位于滑道另一端并且顶端活动套接有第二架臂，其中第一底架筒与第二底架筒之间以及第一架臂与第二架臂之间均设有伸缩轴组件，伸缩轴组件包括相互活动套接的伸缩轴筒和伸缩轴；其中滑道的一端通过第二转轴与第一架臂顶端转动连接，第二架臂开设有多个限位孔，滑道的另一端开设有能与限位孔对齐的通孔，通孔与对应的限位孔之间通过销轴串接。

在一些实施例中，安装架还可以包括：U型连接板，固定至连接于第一架臂的伸缩轴筒，U型连接板底部固定连接有螺纹轴；固定条板，固定至连接于第一底架筒的伸缩轴筒，固定条板开设有供螺纹轴活动贯穿的通孔，固定条板的底部位于通孔处同心转动连接有螺纹轴套，螺纹轴套与螺纹轴螺纹旋合；以及电机，固定至固定条板底部，电机的输出轴固定连接有主动轮，螺纹轴套底端固定连接有从动轮，从动轮与主动轮相啮合，其中电机通信地耦接至控制系统并且适于由控制系统进行控制以调节倾斜角度。

在一些实施例中，试验系统还可以包括：第一延伸板，连接至第一底板体的底部；第二延伸板，连接至第二底板体的底部，其中第一延伸板和第二延伸板共同连接双向螺纹杆；双向螺纹杆，与第一延伸板和第二延伸板共同连接并且一端固定至底座；马达，固定至底座上并且输出轴与双向螺纹杆一端连接，其中马达通信地耦接至控制系统并且适于由控制系统进行控制以调节第一底板体和第二底板体的叠合程度。

在一些实施例中，箱体结构内可以设有隔板，隔板在箱体结构内的位置是能够手动或响应于控制系统的控制而被电动调节以将箱体结构区分为堆坝箱和废料箱，堆坝箱靠近滑道。

在一些实施例中，底板在远离滑道的一端可以转动连接有挡板，挡板可以通过限位卡扣组件限位。

在一些实施例中，限位卡扣组件可以包括：限位卡扣，底板开设有供限位卡扣端部卡入的凹槽；固定耳块，连接至挡板的外壁；固定轴套，连接至限位卡扣的外壁，固定轴套与固定耳块之间通过第一转轴转动连接，且第一转轴端部套设有扭簧。

在一些实施例中，预定性质参数可以包括质量、体积、密度、与滑道表面摩擦系数中的一者或多者。

在一些实施例中，第一底架筒和第二底架筒可以均设置有滚轮。

根据本公开的第二发面，提供了一种模拟山体滑落导致尾矿库溃决的试验方法，采用根据本公开第一方面的试验系统，并且该方法包括：S1、选取待模拟的尾矿库类型，在箱体结构内按比例搭建和堆积尾矿库坝体模型；S2、在确定模拟山体滑落的物料预定性质参数之后，在物料箱内装入物料并置于滑道内；S3、利用控制系统基于物料的性质参数协同调节滑道的倾斜角度以及第一底板体和第二底板体的叠合程度，以使得底板始终达到与倾斜角度相适应的目标长度；S4、打开物料箱释放物料，物料随着滑道滚落冲击尾矿库坝体模型；S5、通过摄像机对冲击过程进行图像记录并做后续检测。

与现有技术相比，本发明至少具有如下有益的技术效果：

本发明能够利用控制系统对滑道的倾斜角度或物料高度与第一底板体和第二底板体的叠合程度（底板的长度）协同调节，自动化程度高，在有限试验场地情况下确保物料冲击力和底板长度能够满足试验需求，并且能够在简单操作的情况下快速实现多种场景和参数下的溃决试验模拟。

本发明的安装架和底板控制结构紧凑，能够利用电机一体调节滑道倾斜角度和第一底板体和第二底板体的叠合程度，也能够利用电机和马达协同控制系统分别控制滑道倾斜角度和第一底板体和第二底板体的叠合程度，自动化和灵活程度高。

本发明既能进行常规水槽中的尾矿库模型试验，也能模拟山体滑落时山体在各个方向滑落冲击尾矿库，对尾矿库稳定性造成影响的情况，模拟的维度和试验方式简单、多样化，试验过程真实可靠。

附图说明

图1为根据本发明示例性实施例的模拟山体滑落导致尾矿库溃决的试验系统的结构示意图；

图2为根据本发明示例性实施例的俯视图；

图3为图2中A-A视向剖视图；

图4为根据本发明示例性实施例的限位卡扣组件的结构示意图；

图5为根据本发明示例性实施例的物料箱滑道组件的结构示意图；

图6为图5中安装架的部分结构示意图；

图7为图2中A-A视向示出更多部件的剖视图；

图8为图7中底板体部分的仰视图；

图9为根据本发明示例性实施例的控制系统示意图。

附图标记：1、底板；11、第一底板体；111、第一延伸板；12、第二底板体；121、第二延伸板；13、马达；14、双向螺纹杆；

2、侧板；

3、挡板；31、长杆；

4、底座；

5、隔板；

6、限位卡扣组件；61、限位卡扣；62、固定轴套；63、固定耳块；64、第一转轴；65、扭簧；

7、安装架；71、第一底架筒；72、第二底架筒；73、第一架臂；74、第二架臂；741、限位孔；75、伸缩轴组件；751、伸缩轴筒；752、伸缩轴；76、U型连接板；77、螺纹轴；78、固定条板；781、螺纹轴套；782、从动轮；79、电机；791、主动轮；

8、滑道；81、第二转轴；82、销轴；83、固定托块；

9、物料箱；

10、传感器。

100、控制系统

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”、“耦接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如前所述，由于地震、降雨导致的山体滑坡会冲击尾矿库，致其发生溃决，根据滑坡山体冲击力的不同溃决情况差距很大，常规水槽试验条件下未考虑到由于地震导致山体滑落以及不同冲击力山体冲击下影响尾矿库稳定性的情况，因此无法模拟出多场景下落石冲击尾矿库的情景。尤其是当需要多场景多次模拟时，每次都需要单独做一次模拟，费时费力。有时候，对于固定尺寸的模拟装置，当需要模拟冲击力较大的山体滑坡时，底板长度不能满足试验需求，而当将长度设置很大时，试验系统所占用的场地和空间又很大，对实验环境要求很高，不利于场地节约。

基于此，本公开提供了一种模拟山体滑落导致尾矿库溃决的试验方案，其结构设置有可调节角度的滑道和可伸缩调节长度的底板结构，可以由相同或者不同的马达和电机响应于控制系统的信号而被系统控制，在冲击物料既定情况下，可伸缩调节长度的底板结构和滑道的倾斜角度协同调节，满足不同试验参数和场景下的试验需求。而且，本发明实施例的安装架和底板控制结构紧凑，能够利用电机一体调节滑道倾斜角度和第一底板体和第二底板体的叠合程度，也能够利用电机和马达协同控制系统分别控制滑道倾斜角度和第一底板体和第二底板体的叠合程度，自动化和灵活程度高。

下文将结合附图1至附图9详细介绍根据本公开的示例性实施例。

图1为根据本发明示例性实施例的模拟山体滑落导致尾矿库溃决的试验系统的结构示意图；图2为根据本发明示例性实施例的俯视图；图3为图2中A-A视向剖视图；图4为根据本发明示例性实施例的限位卡扣组件的结构示意图；图5为根据本发明示例性实施例的物料箱滑道组件的结构示意图；图6为图5中安装架的部分结构示意图。

如图1至图3所示，模拟山体滑落导致尾矿库溃决的试验系统整体地可以包括用于放置尾矿库模型的堆坝箱组件以及物料箱滑道组件。具体地，试验系统可以包括底板1、一对侧板2、挡板3、底座4、隔板5、限位卡扣组件6、安装架7、滑道8以及物料箱9。底板1、一对侧板2、挡板3、底座4、隔板5、限位卡扣组件6可以组成堆坝箱组件，并且安装架7、滑道8以及物料箱9可以组成物料箱滑道组件。继续参照图1至图3，底板1和一对侧板2围合形成用于接纳待模拟尾矿库的箱体结构并且底板1可以包括第一底板体11和第二底板体12，第一底板体11和第二底板体12至少部分地叠合并且能够相对移动，从而实现对底板1长度的调节。滑道8可以位于底板1一侧并且倾斜角度能够调节，其倾斜角度具体可以利用安装架7实现调节，这在下文将详细介绍。

在一个实施例中，滑道8上设置有物料箱9，物料箱9适于接纳模拟山体滑落的物料，例如砂石。物料具有预定性质参数，例如质量、体积、密度、与滑道8表面摩擦系数或者其他参数。这样一来，当物料从滑道8上自由落下时，其冲击力可以进行准确测算，从而能够实现对不同冲击参数和环境参数山体滑坡的模拟。

在一个实施例中，控制系统100（图1未示出）适于基于物料的预定性质参数协同调节滑道8的倾斜角度及第一底板体11和第二底板体12的叠合程度，第一底板体11和第二底板体12的叠合程度与滑道8的倾斜角度在试验过程中一般反相关，当然在特定情况下，控制系统也可以输出其他控制信号，使得第一底板体11和第二底板体12的叠合程度与滑道8的倾斜角度呈现其他相关方式，例如正相关。控制系统100例如可以是如图9所示的结构，其可以无线或者有线地与滑道8和底板1的动力和控制结构进行通信，以输出信号对滑道8的倾斜角度及第一底板体11和第二底板体12的叠合程度进行协同调节，这将在下文结合滑道8和底板1进行详细介绍。在一个实施例中，协同控制例如可以是在物料既定的情况下，控制系统100根据模拟高强度滑落冲击的需求，控制滑道8的倾斜角度变大，同时控制第一底板体11和第二底板体12的叠合程度变小，使得底板1的长度变长。由此，当物料从滑道8利用重力落下时，则可以对堆积在箱体结构内的尾矿库提供较大的冲击力，同时底板1的长度也可以满足试验需求。相反地，当模拟较低冲击力的试验场景时，控制系统100控制滑道8的倾斜角度变小，同时控制第一底板体11和第二底板体12的叠合程度变大，使得底板1的长度变小，满足试验长度需求即可。而当试验场景受限物料性质参数和滑道8的倾斜角度固定时，控制系统100则根据测算的冲击力，直接调节第一底板体11和第二底板体12的叠合程度，保证底板1的长度满足试验需求，从而节省试验空间。当试验结束时，控制系统100可以调节滑道8的倾斜角度至最高值（基本与地面垂直），同时将第一底板体11和第二底板体12的叠合程度变为最大（基本重叠），使得底板1的长度达到最小，从而使得试验系统体积最小，便于收纳和储存。

在一些实施例中，参考图2和图3，在第一底板体11和第二底板体12上开设有若干能上下对齐的螺栓孔，螺栓同时穿过第一底板体11、第二底板体12上的螺栓孔即能将第一底板体11、第二底板体12如图3所示上下堆叠。当需要根据实际要求延长底板1时，可让第一底板体11、第二底板体12相互远离，再利用螺栓同时穿过能上下对齐的螺栓孔，对于错位即闲置状态下的螺栓孔，可利用短号平帽螺丝从上往下拧入，避免泄露。

在一些实施例中，参考图3，堆坝箱组件如前所述可以包括安装于底板1前后侧的一对侧板2，可采用螺栓安装或其他方式固定连接，侧板2与底板1共同组成箱体结构，并在箱体结构底部安装底座4。侧板2的长度大于图3所示的底板1的长度，以便可适应上述延长后的底板1。

继续参考图3，堆坝箱组件可以包括安装于上述由底板1、侧板2组成的箱体结构中的隔板5，隔板5将箱体空间划分为堆坝箱和废料箱，堆坝箱靠近物料箱滑道组件。并且，隔板5通过螺栓与底板1固定连接，由于底板1如上描述的开设有多个螺栓孔，因此当隔板5与不同位置的螺栓孔螺栓连接时，能够根据实际情况调整堆坝箱和废料箱的容量比。在一个实施例中，隔板5在箱体结构内的位置能够手动或响应于控制系统100的控制而被电动调节以将箱体结构区分为堆坝箱和废料箱，堆坝箱靠近滑道8。

在一些实施例中，参考图4，堆坝箱组件包括通过长杆31转动连接于底板1一端的挡板3，且挡板3通过限位卡扣组件6与底板1限位。限位卡扣组件6可以包括限位卡扣61，底板1底部可以开设有供限位卡扣61端部转动卡入的凹槽，挡板3的外壁可以固定连接有一对固定耳块63，限位卡扣61的外壁可以固定连接有固定轴套62，固定轴套62与两个固定耳块63之间可以通过第一转轴64转动连接，且第一转轴64端部可以活动套设有扭簧65，扭簧65的一端可以与固定耳块63固定连接，扭簧65另一端可以与固定轴套62固定连接。

返回图3。在一个实施例中，如前所述，物料箱滑道组件可以包括滑道8，滑道8内壁可以固定连接有固定托块83，固定托块83可以用于托住物料箱9。物料箱9的底端可以设有让砂石物料落出的开口，开口处设置可开合的箱门，由于箱门的安装为常用技术，在此不做赘述。

参考图5至图6，物料箱滑道组件可以包括用于调节滑道8的高度及倾斜角度的安装架7。安装架7包括位于滑道8一端的一对第一底架筒71以及位于滑道8另一端的一对第二底架筒72，第一底架筒71与第二底架筒72底端均可连接方便移动的滚轮，滚轮在图中未示出，由于为常用结构，在此不做赘述。第一底架筒71顶端活动套接有第一架臂73，第二底架筒72顶端活动套接有第二架臂74。第一底架筒71与第二底架筒72之间以及第一架臂73与第二架臂74之间均设有伸缩轴组件75，伸缩轴组件75由相互活动套接的伸缩轴筒751、伸缩轴752组成，伸缩轴筒751的一端与第一底架筒71或第一架臂73固定连接，伸缩轴752的一端与第二底架筒72或第二架臂74固定连接。滑道8的一端通过固定连接的第二转轴81与第一架臂73顶端转动连接，第二架臂74开设有若干限位孔741，滑道8的另一端开设有能与单个限位孔741对齐的通孔，通孔与对应的限位孔741之间通过销轴82串接，通孔与不同的限位孔741对接即可调整滑道8的倾斜角度。连接于第一架臂73的两个伸缩轴筒751之间固定连接有U型连接板76，U型连接板76底部固定连接有螺纹轴77，连接于第一底架筒71的两个伸缩轴筒751之间固定连接有固定条板78，固定条板78开设有供螺纹轴77活动贯穿的通孔，且固定条板78的底部位于通孔处同心转动连接有螺纹轴套781，螺纹轴套781与螺纹轴77螺纹旋合。固定条板78底部通过电机架固定连接有电机79，电机79的输出轴固定连接有主动轮791，螺纹轴套781底端固定连接有从动轮782，从动轮782与主动轮791相啮合。在一个实施例中，电机79可以通信地耦接至控制系统100并且适于由控制系统100进行控制以调节滑道8的倾斜角度。

上述，利用安装架7调节滑道8倾斜角度和高度的过程为：卸下销轴82，使开设在滑道8上的通孔与不同位置的单个限位孔741对齐，再重新装上销轴82固定，即调节了滑道8的倾斜角度；电机79的输出轴带动主动轮791旋转，进而带动从动轮782及与之相连的螺纹轴套781旋转，螺纹轴套781通过与螺纹轴77之间的螺纹旋合即可带动其及其顶端的U型连接板76竖直移动，以带动第一架臂73、第二架臂74上下移动，即调节了滑道8的高度。

以此方式，既能进行常规水槽中的尾矿库模型试验，也能模拟山体滑落时山体在各个方向滑落冲击尾矿库，对尾矿库稳定性造成影响的情况。

S1、选取待模拟的尾矿库类型，在箱体结构内按比例搭建和堆积尾矿库坝体模型；

S2、在确定模拟山体滑落的物料预定性质参数之后，在物料箱9内装入物料并置于滑道8内；

S3、利用控制系统100基于物料的性质参数协同调节滑道8的倾斜角度以及第一底板体11和第二底板体12的叠合程度，以使得底板1始终达到与倾斜角度相适应的目标长度；

S4、打开物料箱9释放物料，物料随着滑道8滚落冲击尾矿库坝体模型；物料箱9内装入砂石，置于滑道8内固定托块83处，结合安装在第一底架筒71、第二底架筒72底端的滚轮，可实现从不同方向释放砂石；

S5、通过摄像机对冲击过程进行图像记录并做后续检测。由于该部分为现有技术，在此不做赘述。

由于试验系统可以通过控制系统动态调节，因此可以进行连续的多次试验，从而对比不同坝体和不同冲击力时尾矿库溃决的情况，显著提升试验效率。

图7为图2中A-A视向示出更多部件的剖视图；图8为图7中底板体部分的仰视图；图9为根据本发明示例性实施例的控制系统示意图。

参照图7、图8及图9，相较于实施例一，本发明提出的一种模拟山体滑落导致尾矿库溃决的试验系统，还包括安装在滑道8外部的传感器10，其堆坝箱组件包括可伸缩调节长度的底板1，底板1包括第一底板体11和第二底板体12，第一底板体11的右端与第二底板体12的左端上下叠合并通过自动控制的方式固定连接，在第一底板体11的底部连接第一延伸板111，第二底板体12的底部连接第二延伸板121，第一延伸板111和第二延伸板121共同连接同一个双向螺纹杆14，双向螺纹杆14的一端与马达13输出轴连接，双向螺纹杆14的另一端通过轴承固定在底座4上，马达13也可以固定连接在底座4上。在一个实施例中，控制系统100进行控制马达13以调节第一底板体11和第二底板体12的叠合程度。也即，控制系统100可以系统控制马达13和电机79实现基于预定性质参数协同调节倾斜角度及第一底板体11和第二底板体12的叠合程度。在另一实施例中，马达13和电机79可以省略其中一个。这样一来，控制系统100只需要控制其中一个传动系统，就可以实现对滑道8的倾斜角度及第一底板体11和第二底板体12的叠合程度的协同调节，从而实现更高的系统自动化。

在一个实施例中，可以利用传感器10监测滑道8的高度变化，从而测算出滑道8的倾斜程度，并且将信号发送至控制系统100，经过处理后同时高度适应控制马达13启闭，来调整第一底板体11和第二底板体12的叠合程度，使底板1、侧板2组成的箱体结构随着滑道8的高度变化同步调节，以达到更好的模拟山体滑落导致尾矿库溃决的试验效果。

上述具体实施例仅仅是本发明的几种可选的实施例，基于本发明的技术方案和上述实施例的相关启示，本领域技术人员可以对上述具体实施例做出多种替代性的改进和组合。

Claims (10)

1.一种模拟山体滑落导致尾矿库溃决的试验系统，其特征在于，包括：

侧板（2）；

底板（1），与所述侧板（2）围合成用于接纳待模拟尾矿库的箱体结构并且包括第一底板体（11）和第二底板体（12），所述第一底板体（11）和所述第二底板体（12）至少部分地叠合并且能够相对移动；

滑道（8），位于所述底板（1）一侧并且倾斜角度能够调节，所述滑道（8）上设置有物料箱（9），所述物料箱（9）适于接纳模拟所述山体滑落的物料，所述物料具有预定性质参数；以及

控制系统（100），适于基于所述预定性质参数协同调节所述倾斜角度及所述第一底板体（11）和所述第二底板体（12）的叠合程度。

2.根据权利要求1所述的试验系统，其特征在于，还包括安装架（7），所述安装架（7）包括：

第一底架筒（71），位于所述滑道（8）一端并且顶端活动套接有第一架臂（73）；

第二底架筒（72），位于所述滑道（8）另一端并且顶端活动套接有第二架臂（74），其中所述第一底架筒（71）与所述第二底架筒（72）之间以及所述第一架臂（73）与所述第二架臂（74）之间均设有伸缩轴组件（75），所述伸缩轴组件（75）包括相互活动套接的伸缩轴筒（751）和伸缩轴（752）；

其中所述滑道（8）的一端通过第二转轴（81）与所述第一架臂（73）顶端转动连接，所述第二架臂（74）开设有多个限位孔（741），所述滑道（8）的另一端开设有能与所述限位孔（741）对齐的通孔，通孔与对应的限位孔（741）之间通过销轴（82）串接。

3.根据权利要求2所述的试验系统，其特征在于，所述安装架（7）还包括：

U型连接板（76），固定至连接于第一架臂（73）的所述伸缩轴筒（751），所述U型连接板（76）底部固定连接有螺纹轴（77）；

固定条板（78），固定至连接于所述第一底架筒（71）的所述伸缩轴筒（751），所述固定条板（78）开设有供螺纹轴（77）活动贯穿的通孔，所述固定条板（78）的底部位于通孔处同心转动连接有螺纹轴套（781），所述螺纹轴套（781）与螺纹轴（77）螺纹旋合；以及

电机（79），固定至所述固定条板（78）底部，所述电机（79）的输出轴固定连接有主动轮（791），所述螺纹轴套（781）底端固定连接有从动轮（782），所述从动轮（782）与主动轮（791）相啮合，其中所述电机（79）通信地耦接至所述控制系统（100）并且适于由所述控制系统（100）进行控制以调节所述倾斜角度。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的试验系统，其特征在于，还包括：

第一延伸板（111），连接至所述第一底板体（11）的底部；

第二延伸板（121），连接至所述第二底板体（12）的底部，其中所述第一延伸板（111）和所述第二延伸板（121）共同连接双向螺纹杆（14）；

双向螺纹杆（14），与所述第一延伸板（111）和所述第二延伸板（121）共同连接并且一端固定至底座（4）；

马达（13），固定至所述底座（4）上并且输出轴与所述双向螺纹杆（14）一端连接，其中所述马达（13）通信地耦接至所述控制系统（100）并且适于由所述控制系统（100）进行控制以调节所述第一底板体（11）和所述第二底板体（12）的所述叠合程度。

5.根据权利要求1所述的试验系统，其特征在于，所述箱体结构内设有隔板（5），所述隔板（5）在所述箱体结构内的位置是能够手动或响应于所述控制系统（100）的控制而被电动调节以将所述箱体结构区分为堆坝箱和废料箱，所述堆坝箱靠近所述滑道（8）。

6.根据权利要求1所述的试验系统，其特征在于，所述底板（1）在远离所述滑道（8）的一端转动连接有挡板（3），所述挡板（3）通过限位卡扣组件（6）限位。

7.根据权利要求6所述的试验系统，其特征在于，所述限位卡扣组件（6）包括：

限位卡扣（61），所述底板（1）开设有供所述限位卡扣（61）端部卡入的凹槽；

固定耳块（63），连接至所述挡板（3）的外壁；

固定轴套（62），连接至所述限位卡扣（61）的外壁，所述固定轴套（62）与所述固定耳块（63）之间通过第一转轴（64）转动连接，且所述第一转轴（64）端部套设有扭簧（65）。

8.根据权利要求1所述的试验系统，其特征在于，所述预定性质参数包括质量、体积、密度、与所述滑道（8）表面摩擦系数中的一者或多者。

9.根据权利要求2所述的试验系统，其特征在于，所述第一底架筒（71）和所述第二底架筒（72）均设置有滚轮。

10.一种模拟山体滑落导致尾矿库溃决的试验方法，其特征在于，采用根据权利要求1至9中任一项所述的试验系统，并且包括：

S1、选取待模拟的尾矿库类型，在箱体结构内按比例搭建和堆积尾矿库坝体模型；

S2、在确定模拟所述山体滑落的物料预定性质参数之后，在物料箱（9）内装入物料并置于所述滑道（8）内；

S3、利用控制系统（100）基于所述物料的性质参数协同调节滑道（8）的倾斜角度以及第一底板体（11）和第二底板体（12）的叠合程度，以使得底板（1）始终达到与所述倾斜角度相适应的目标长度；

S4、打开所述物料箱（9）释放所述物料，所述物料随着滑道（8）滚落冲击所述尾矿库坝体模型；

S5、通过摄像机对冲击过程进行图像记录并做后续检测。