CN206095580U - 一种模拟尾矿坝遇洪水后坝体溃决过程实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种模拟尾矿坝遇洪水后坝体溃决过程实验装置，属于岩土工程中的矿山边坡工程技术领域。该装置包括模拟洪水装置、模拟实验容器、移动装置和数据测量装置，模拟洪水装置中供水箱通过支架支撑，供水箱通过供水管道接通模拟实验容器，供水管道上设有水流量控制阀，前挡板、后挡板、右挡板、底板构成无盖立方体模拟实验容器，支架、底板底部设有车轮，后挡板通过固定板安装水位测量管和土压力传感器，无盖立方体模拟实验容器正上方设有数字摄像机。本装置能模拟尾矿坝遭遇洪水情况下的坝体垮塌溃决过程。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种模拟尾矿坝遇洪水后坝体溃决过程实验装置，属于岩土工程中的矿山边坡工程技术领域。
背景技术
尾矿库是矿山企业生产中的重要设施，它的运行状况不仅关系到矿山的生产建设能否顺利进行，还关系到坝体下游人民群众的生命财产安危及周边环。据有关研究显示，我国尾矿堆积坝发生垮塌、溃决破坏的现象普遍较高，而发生原因多是由于洪水造成的。因此，从工程的角度研究洪水工况下尾矿坝的垮塌破坏机制及溃决模式对尾矿库灾害的防治工作具有重大的指导意义。排土场、尾矿坝等散体边坡是矿山企业的重要设施，也是保证矿山企业正常生产的重要环节，现在，随着各类厂矿的建设和生产规模的日益增大，矿山所排放的废石和尾矿量也急剧增加，所以导致许多尾矿安全问题日益突出，尾矿坝、排土场的滑坡及泥石流等恶性事故时有发生。国内外尾矿堆积坝发生垮塌、溃决破坏的现象普遍较高，究其原因多是由于洪水导致。尾矿堆积坝在洪水情况下的垮塌、溃决机制和破坏模式是当今尾矿坝工程研究的重要方向之一，前人从多个角度探讨了尾矿堆积坝垮塌溃决主要影响因素及其稳定性，研究成果对深入认识尾矿坝溃决原因以及提高坝体稳定性具有重要的指导意义。然而，研究内容多从理论分析和现场调查方面来探讨尾矿坝的溃坝机制及溃坝原因，而物理模型试验方法却主要在研究尾矿坝稳定性方面采用，有关运用物理模型试验研究尾矿坝垮塌机制及溃决模式的研究方法却从来没有。
为此，本实用新型设计了一种模拟尾矿坝遇洪水后坝体溃决过程实验装置，以全方位、多角度模拟尾矿坝在百年一遇洪水入库过程中尾矿堆积坝体内不同时刻浸润线变化规律和坝坡的裂纹发展过程以及坝体垮塌破坏模式。本模型试验装置的基本思想是采用不同比尺，按照工作规律相似，对事物原型的现象或本质进行定性的研究，再现或超前预测原型中已经出现或可能出现的一些情况，以验证和解决实际工程问题。
当前，尾矿库的运行状况不仅关系到矿山的生产建设能否顺利进行，还关系到坝体下游人民群众的生命财产安危及周边环境。据有关研究显示，我国尾矿、排土场堆积坝发生滑坡、泥石流的现象普遍较高，而发生原因多是由于降雨造成的。因此，从工程的角度研究降雨条件下的边坡破坏机制具有重大的指导意义。模拟尾矿坝遇洪水后坝体溃决过程实验能更系统地开展排土场、尾矿坝滑坡及泥石流的触发机制研究，为指导尾矿坝设计施工、防洪减灾措施提供了科学依据。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题及不足，本实用新型提供一种模拟尾矿坝遇洪水后坝体溃决过程实验装置。本实用新型以全方位、多角度模拟尾矿坝在百年一遇洪水入库过程中尾矿堆积坝体内不同时刻浸润线变化规律、坝体各主要监测点的位移演进规律和坝坡的裂纹发展过程以及坝体垮塌破坏模式，本实用新型通过以下技术方案实现。
一种模拟尾矿坝遇洪水后坝体溃决过程实验装置，包括模拟洪水装置、模拟实验容器、移动装置和数据测量装置，所述模拟洪水装置包括供水箱1、供水管道2、水流量控制阀3和支架13，模拟实验容器包括前挡板6、后挡板7、右挡板8和底板9，移动装置包括车轮11，数据测量装置包括水位测量管4、土压力传感器5、固定板12和数字摄像机10，供水箱1通过支架13支撑，供水箱1通过供水管道2接通模拟实验容器，供水管道2上设有水流量控制阀3，前挡板6、后挡板7、右挡板8和底板9构成无盖无一侧的立方体模拟实验容器，支架13、底板9底部均设有车轮11，右挡板8通过固定板12安装水位测量管4和土压力传感器5，无盖无一侧立方体模拟实验容器正上方设有数字摄像机10。
所述模拟实验容器是长1.2×宽0.5×高0.3。
所述前挡板6和后挡板7为玻璃透明材料。
所述底板9和右挡板8为钢铁金属材料。
所述供水箱1距离模拟实验容器底板9的垂直高度为1.5米。
该模拟尾矿坝遇洪水后坝体溃决过程实验装置的工作原理为：将与尾矿坝坝体实际参数完全相同、按比例缩小的模拟尾矿坝置于模拟实验容器中，模拟供水箱1提供水源，通过供水管道2将水输送到模拟实验容器，水流量控制阀3可控制水流大小，通过水位测量管4检测水位变化情况，土压力传感器5检测尾矿坝压力情况，数字摄像机10记录模拟尾矿坝坝体变化的全过程。
本实用新型的有益效果是：
（1）能模拟尾矿坝遭遇洪水情况下的坝体垮塌溃决过程。
（2）可以改变洪水的强度。
（3）可测量坝体内部的应力变化数据。
（4）可测试尾矿坝的浸润线性变化规律。
（5）可动态监测坝坡变形规律及裂纹发展情况。
（6）可方便移动。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图；
图2是本实用新型模拟洪水装置示意图；
图3是本实用新型模拟实验容器示意图。
图中：1-供水箱，2-供水管道，3-水流量控制阀，4-水位测量管，5-土压力传感器，6-前挡板，7-后挡板，8-右挡板，9-底板，10-数字摄像机，11-车轮，12-固定板，13-支架。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型作进一步说明。
实施例1
如图1至3所示，该模拟尾矿坝遇洪水后坝体溃决过程实验装置，包括模拟洪水装置、模拟实验容器、移动装置和数据测量装置，所述模拟洪水装置包括供水箱1、供水管道2、水流量控制阀3和支架13，模拟实验容器包括前挡板6、后挡板7、右挡板8和底板9，移动装置包括车轮11，数据测量装置包括水位测量管4、土压力传感器5、固定板12和数字摄像机10，供水箱1通过支架13支撑，供水箱1通过供水管道2接通模拟实验容器，供水管道2上设有水流量控制阀3，前挡板6、后挡板7、右挡板8和底板9构成无盖无一侧的立方体模拟实验容器，支架13、底板9底部均设有车轮11，右挡板8通过固定板12安装水位测量管4和土压力传感器5，无盖无一侧立方体模拟实验容器正上方设有数字摄像机10。
实施例2
如图1至3所示，该模拟尾矿坝遇洪水后坝体溃决过程实验装置，包括模拟洪水装置、模拟实验容器、移动装置和数据测量装置，所述模拟洪水装置包括供水箱1、供水管道2、水流量控制阀3和支架13，模拟实验容器包括前挡板6、后挡板7、右挡板8和底板9，移动装置包括车轮11，数据测量装置包括水位测量管4、土压力传感器5、固定板12和数字摄像机10，供水箱1通过支架13支撑，供水箱1通过供水管道2接通模拟实验容器，供水管道2上设有水流量控制阀3，前挡板6、后挡板7、右挡板8和底板9构成无盖立方体模拟实验容器，支架13、底板9底部设有车轮11，右挡板8通过固定板12安装水位测量管4和土压力传感器5，无盖立方体模拟实验容器正上方设有数字摄像机10。
其中模拟实验容器是长1.2×宽0.5×高0.3，左挡板6和右挡板7为玻璃透明材料，前挡板8和底板9为钢铁金属材料，供水箱1距离模拟实验容器底板9的垂直高度为1.5米。
以上结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (5)
1.一种模拟尾矿坝遇洪水后坝体溃决过程实验装置，其特征在于：包括模拟洪水装置、模拟实验容器、移动装置和数据测量装置，所述模拟洪水装置包括供水箱（1）、供水管道（2）、水流量控制阀（3）和支架（13），模拟实验容器包括前挡板（6）、后挡板（7）、右挡板（8）和底板（9），移动装置包括车轮（11），数据测量装置包括水位测量管（4）、土压力传感器（5）、固定板（12）和数字摄像机（10），供水箱（1）通过支架（13）支撑，供水箱（1）通过供水管道（2）接通模拟实验容器，供水管道（2）上设有水流量控制阀（3），前挡板（6）、后挡板（7）、右挡板（8）和底板（9）构成无盖无一侧的立方体模拟实验容器，支架（13）、底板（9）底部均设有车轮（11），右挡板（8）通过固定板（12）安装水位测量管（4）和土压力传感器（5），无盖无一侧立方体模拟实验容器正上方设有数字摄像机（10）。
2.根据权利要求1所述的模拟尾矿坝遇洪水后坝体溃决过程实验装置，其特征在于：所述模拟实验容器是长1.2×宽0.5×高0.3。
3.根据权利要求1所述的模拟尾矿坝遇洪水后坝体溃决过程实验装置，其特征在于：所述前挡板（6）和后挡板（7）为玻璃透明材料。
4.根据权利要求1所述的模拟尾矿坝遇洪水后坝体溃决过程实验装置，其特征在于：所述右挡板（8）和底板（9）为钢铁金属材料。
5.根据权利要求1所述的模拟尾矿坝遇洪水后坝体溃决过程实验装置，其特征在于：所述供水箱（1）距离模拟实验容器底板（9）的垂直高度为1.5米。
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