CN205049444U - 一种用于散体粗粒土自然安息角测量的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于散体粒土自然安息角测量的装置包括盛土容器、旋转杆、缓冲滑槽、支架杆、轴、底盘，支架杆设置在底盘上，轴垂直设置在底盘的中心处，盛土容器设置在支架杆上部，旋转杆安装在盛土容器的盖板上并设置在盛土容器内，盛土容器下部设有出料口，两个缓冲滑槽交错安装在支架杆上并位于出料口下方，底盘为带刻度线的圆形盘，轴上带有刻度；本实用新型结构简单，易操作，测量速度快、成本低，便于操作，准确度高；且可重复使用，适用性更强。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种土体颗粒自然安息角的测量装置，特别是用于散体粗粒土自然安息角测量的装置，属于矿山测量技术领域。
背景技术
自然安息角是矿山井下装矿卸矿，排土场(废石场)，边坡治理广泛使用的重要参数之一，还是重要的粉体力学性能参数。因为在矿山井下装矿卸矿时，矿石自溜井自然下落至溜井底板或者装矿巷道，会形成散体自然堆积，在实际装矿施工时，我们可以根据自然安息角合理设计采矿参数，合理下放装矿挡板，能够利用此种散体矿石自然安息角减轻大量的劳动力，让其自然落入矿车中，也提高了安全生产要求和工作效率。此外在废石排放中，废石经过自由落体和滚动等排放过程后会形成散体粗粒土的人工边坡。在实际工程中，由于散体的岩性、粒径大小和粒径级配、排放高度和湿度等的不同，导致边坡在同一剖面上，其不同位置的自然安息角是不同的。现场施工范围内的散体体积一般较大，准确测定自然安息角对应位置的散体物理性质之间的关系是非常困难的，耗时大且数据不易测量。因此，通过现场难以建立自然安息角与散体各种物理性质的定量关系。这就需要在测定散体的粒径大小、粒径级配、湿度和密度的前提下，采用室内仪器测定对应的散体粗粒土自然安息角，从而建立这种定量关系，以便找到它们之间的联系，为矿山放矿装矿参数的设计，废石的排放设计方案和排土场人工边坡后期的稳定性分析提供理论依据。
但目前测量自然安息角的实验装置基本是针对细颗粒土的自然安息角的，而我们矿山工程中却有大部分是粗粒矿石，甚至是不均匀粒径散体土混合存在，所以，针对室内测定细颗粒土自然安息角的仪器不能够更加精确的解决实际问题，我们需要寻找一种测定散体粗粒土自然安息角的装置。
因此，探索一种用于测定散体粗粒土自然安息角的装置显得尤为重要，使其在室内和现场均可使用，通过该装置来测定不同粒径级配、不同粒径、不同湿度和不同容重下的散体自然安息角，以研究散体自然安息角与散体粒径级配、散体湿度和散体的容重以及散体下落高度之间的定量关系，并研究散体自然安息角与其力学参数的一些数学函数关系，为矿山放矿装矿参数的设计，废石的排放设计方案和排土场后期的稳定性分析提供理论依据。
发明内容
本实用新型提供一种用于散体粗粒土自然安息角测量的装置，该装置可在室内和现场使用来测定不同粒径级配、不同粒径、不同湿度、不同下落高度和不同容重下的散体自然安息角，以便于研究各项参数之间的关系，为矿山工程中的人工边坡，装矿卸矿参数设计，废石的排放设计方案和排土场后期的稳定性分析提供理论依据。
本实用新型装置包括盛土容器1、旋转杆2、缓冲滑槽3、支架杆4、轴5、底盘6，支架杆4设置在底盘6上，轴5垂直设置在底盘6的中心处，盛土容器1设置在支架杆4上部，旋转杆2安装在盛土容器1的盖板9上并设置在盛土容器1内，盛土容器1下部设有出料口7，两个缓冲滑槽3交错安装在支架杆4上并位于出料口7下方，底盘6为带4条刻度线8的圆形盘，轴5上带有刻度；两个缓冲滑槽3相互交错用于控制散体下落速度，减小散体土下落时对散体堆的冲击和震动，使下落的散体土刚好沿底盘中心自然下落，以便测量时读取刻度值，以此提高测量精度，减小测量工作量。
所述出料口7处设置有阀门。
所述盛土容器1为漏斗型容器，其上端设置有盖板9，旋转杆2安装在盖板9上用于分散散体，让散体维持相对稳定的速度自由下降；所述旋转杆可以为手摇式旋转杆。
所述支架杆4上设置有刻度，可直接读取此次测量高度值，寻找该散体土自然安息角与下落高度之间的关系。
该装置还包括用于调节盛土容器1高度的高度调节开关，用于调节盛土容器在支架杆4上的高度，使其装置更人性化，实用性更强，人在转动旋转杆时可根据旋转人的高度调节高度，便于旋转，使整个装置更灵活。
本实用新型的优点：
（1）可测定同种散体土从不同高度自由下落的散体自然安息角；
（2）可测定自由下落速度稳定的散体自然安息角；
（3）可测定不同粒径级配和不同湿度的散体自然安息角；
（4）可测定不同容重的散体自然安息角；
（5）可测定充填物料自由下落的散体自然安息角；
（6）可测定高精度粉矿散体自由下落的散体自然安息角；
（7）易于加工，且可重复使用，适用性更强；
（8）测量速度快、成本低，便于操作，准确度高；
（9）便于运送和存放，适用于室内和现场测定散体自然安息角。
附图说明
图1为本实用新型装置结构示意图；
图2为本实用新型剖面结构示意图；
图3为本实用新型中底盘的俯视结构示意图；
图4为本实用新型的底盘和轴的结构示意图；
图5为带高度调节开关的装置结构示意图；
图中：1-盛土容器；2-旋转杆；3-缓冲滑槽；4-支架杆；5-轴；6-底盘；7-出料口；8-刻度线；9-盖板；10-高度调节开关。
具体实施方式
下面通过附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型的保护范围不局限于所述内容。
实施例1：如图1、2、3、4所示，本用于散体粒土自然安息角测量的装置包括盛土容器1、旋转杆2、缓冲滑槽3、支架杆4、轴5、底盘6，支架杆4设置在底盘6上，轴5垂直设置在底盘6的中心处，盛土容器1设置在支架杆4上部，旋转杆2安装在盛土容器1的盖板9上并设置在盛土容器1内，盛土容器1下部设有出料口7，两个缓冲滑槽3交错安装在支架杆4上并位于出料口7下方，底盘6为带4条相互垂直刻度线8的圆形盘，轴5上带有刻度；两个缓冲滑槽3相互交错用于控制散体下落速度，减小散体土下落时对散体堆的冲击和震动，使下落的散体土刚好沿底盘中心自然下落，以便测量时读取刻度值，以此提高测量精度，减小测量工作量；所述盛土容器1为漏斗型容器，其上端设置有盖板9，旋转杆2安装在盖板9上，旋转杆2一部分设置在盛土容器1内用于分散散体，让散体维持相对稳定的速度自由下降；所述旋转杆为手摇式旋转杆。
所述支架杆4上设置有刻度，可直接读取此次测量高度值，寻找该散体土自然安息角与下落高度之间的关系。
使用时，将待测散体装入盛土容器1内，扒平盛土容器内的散体，将旋转杆2安装在盖板9上，并将其设置在盛土容器内，旋转旋转杆2让散体通过出料口7匀速下落，落于相互交错两个缓冲滑槽3上，两个相互交错的缓冲滑槽3用于控制散体下落速度，减小散体土下落时对散体堆的冲击和震动，使下落的散体土刚好沿底盘中心的轴5自然下落，旋转杆可以对散体进行分散，控制散体下落速度；待散体垮落稳定后，在底盘6的轴5上读出散体下落后的堆积体在底盘上的高度值，由内向外依次读取底盘6上刻度线8的数值，底盘上每次读取四组数值,记录下来,求出其平均值；对应测定计算出所需要的散体自然安息角，重复测量三次以上，减小由于人为、设备造成的测量误差。
在通过本发明对散体粒土进行安息角测量前，首先需测定散体土的物理力学参数（如最大粒径、粒径级配、含水量和容重等），测量后即可研究该散体自然安息角与散体粒径级配、散体湿度和散体的容重之间的定量关系，并研究散体自然安息角与其力学参数的一些数学关系，为矿山放矿装矿参数的设计，废石的排放设计方案和排土场人工边坡后期的稳定性分析提供理论技术数据。
实施例2：本实施例装置结构同实施例1，不同在于该装置还包括用于调节盛土容器1高度的高度调节开关（螺旋钮），支架杆4上设置有刻度，可直接读取此次测量高度值，寻找该散体土自然安息角与下落高度之间的关系；出料口7处设置有阀门（图5）；
测定不同高度时的散体自然安息角与下落高度之间的关系，则调节高度调节开关让同一种散体自由落体至底板上，待散体垮落稳定后，测定所需要的散体自然安息角，多次测量统计即可找到该散体下落高度与散体自然安息角之间的联系。
Claims (5)
1.一种用于散体粗粒土自然安息角测量的装置，其特征在于：包括盛土容器（1）、旋转杆（2）、缓冲滑槽（3）、支架杆（4）、轴（5）、底盘（6），支架杆（4）设置在底盘（6）上，轴（5）垂直设置在底盘（6）的中心处，盛土容器（1）设置在支架杆（4）上部，旋转杆（2）安装在盛土容器（1）的盖板（9）上并设置在盛土容器内，盛土容器（1）下部设有出料口（7），两个缓冲滑槽（3）交错安装在支架杆（4）上并位于出料口（7）下方，底盘（6）为带4条刻度线（8）的圆形盘，轴（5）上带有刻度。
2.根据权利要求1所述用于散体粗粒土自然安息角测量的装置，其特征在于：出料口（7）处设置有阀门。
3.根据权利要求1或2所述用于散体粗粒土自然安息角测量的装置，其特征在于：盛土容器（1）为漏斗型容器。
4.根据权利要求3所述用于散体粗粒土自然安息角测量的装置，其特征在于：支架杆（4）上设置有刻度。
5.根据权利要求1所述用于散体粗粒土自然安息角测量的装置，其特征在于：该装置还包括用于调节盛土容器（1）高度的高度调节开关。
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