JP7299440B1 - Deep Saturated Soft Tailing Raw Sample Freeze Expansion Test System and Method - Google Patents
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Abstract
本発明は、従来技術における尾鉱冷凍装置の操作ステップが煩雑であり、尾鉱試料の状況をリアルタイムで把握することができず、冷凍過程において尾鉱試料に対して加圧を行うことをしないという問題を解決するために、深部飽和柔らかな尾鉱原状試料凍結膨張試験システム及び方法を提供する。当該深部飽和柔らかな尾鉱原状試料凍結膨張試験システムは、冷凍ボックス、サンプラー、負荷システム及び観測システムを備える。前記冷凍ボックスは、ボックス本体、冷却アセンブリ及び温度監視アセンブリを備え、前記冷却アセンブリは、前記ボックス本体を冷却し、前記温度監視アセンブリは、前記ボックス本体の中の温度変化を監視する。前記負荷システムは、恒圧アセンブリ、加圧シリンダー及び加圧材を備え、2つの前記加圧シリンダーは、それぞれ前記サンプラーの両端に対称的に固定して取り付けられている。前記加圧材及び前記加圧シリンダーは、摺動して協働する。前記加圧材及び前記加圧シリンダーは、密閉空間を形成する。前記恒圧アセンブリは、前記密閉空間の中の気体を恒定の圧力に維持するように制御するために用いられる。【選択図】図1In the present invention, the operation steps of the tailings freezing apparatus in the prior art are complicated, the status of the tailings sample cannot be grasped in real time, and the tailings sample is not pressurized during the freezing process. To solve the problem, a deep saturated soft tailing raw sample freeze expansion test system and method are provided. The deep saturated soft tailings raw sample freeze expansion test system includes a freeze box, a sampler, a loading system and an observation system. The freezer box comprises a box body, a cooling assembly and a temperature monitoring assembly, the cooling assembly cooling the box body, and the temperature monitoring assembly monitoring temperature changes within the box body. The loading system comprises a constant pressure assembly, a pressurizing cylinder and a pressurizing member, two of the pressurizing cylinders being symmetrically and fixedly mounted on opposite ends of the sampler respectively. The pressurizing member and the pressurizing cylinder are in sliding cooperation. The pressurizing member and the pressurizing cylinder form an enclosed space. The constant pressure assembly is used to control the gas in the enclosed space to maintain a constant pressure. [Selection drawing] Fig. 1
Description
本発明は、尾鉱砂土試験技術分野に属し、特に、深部飽和柔らかな尾鉱原状試料凍結膨張試験システム及び方法に関する。 The present invention belongs to the field of tailings sand soil testing technology, and more particularly to deep saturated soft tailings raw sample freeze expansion test system and method.
尾鉱のサンプリングが完了した後、尾鉱試料に対して複数のパラメータの測定及び分析をする必要があるが、現場の条件に限りがあるため、動的3軸、高圧静的3軸及び共振柱等の試験装置を尾鉱ダムの現場に運送することができず、何千もの尾鉱原状土を試験のために屋内の実験室に運送する必要があり、尾鉱の粒界構造の強度が比較的低いため、長距離輸送中の試料の原状性を維持することは、一つの解決すべき課題である。試料の原状性を維持するために、通常、元の試料を冷凍し、冷凍状態で輸送し、実験地点に到着した後に解凍することにより、輸送過程における試料の損傷を防ぎ、試料の原状性を最大限で維持することができる。しかしながら、異なる冷凍条件は、尾鉱砂土の原状性に与える影響が異なり、例えば、冷凍温度、試料荷重の圧力及び冷凍の時間は、尾鉱砂土の原状性の維持に対して重要な影響を与える。また、尾鉱砂土の組成及び含水量によって、必要とする冷凍時間及び温度も異なり、冷凍過程は、尾鉱砂土の構造に影響を与えるか?尾鉱土は、撹乱されるか?どんな条件では、冷凍法で尾鉱の原状性を維持することができるか?これらの問題について実験研究を行うことは、非常に重要な意義を有する。 After the tailings sampling is completed, it is necessary to measure and analyze multiple parameters of the tailings sample. The test equipment such as columns cannot be transported to the tailings dam site, and thousands of tailings raw soils must be transported to the indoor laboratory for testing, and the strength of the grain boundary structure of the tailings is relatively low, maintaining the integrity of samples during long-distance transport is a problem to be solved. In order to maintain the original state of the sample, the original sample is usually frozen, transported in a frozen state, and thawed after arriving at the experimental site to prevent damage to the sample during transportation and to preserve the original state of the sample. maximum can be maintained. However, different freezing conditions have different effects on the integrity of the tailings sand, for example, the freezing temperature, the pressure of the sample load and the time of freezing have important effects on the maintenance of the integrity of the tailings sand. give. Also, depending on the composition and water content of the tailings sand, the freezing time and temperature required will also differ, does the freezing process affect the structure of the tailings sand? Is the tailings soil disturbed? Under what conditions can the freezing process maintain the integrity of the tailings? Conducting experimental studies on these issues is of great significance.
しかしながら、従来技術では、採集したばかりの尾鉱試料を直接冷蔵庫に入れて冷凍させ、定期的に冷蔵庫を開けて冷凍状態を観察・記録していたが、工程が煩雑であり、試料の状態をリアルタイムで把握することができなかった。また、尾鉱試料に対して加圧が行われていなかった。 However, in the prior art, the freshly collected tailings sample was directly placed in the refrigerator to freeze, and the refrigerator was opened periodically to observe and record the frozen state. could not be grasped in real time. Also, no pressure was applied to the tailings sample.
上述した従来技術の欠点に鑑み、本発明の目的は、深部飽和柔らかな尾鉱原状試料凍結膨張試験システム及び方法を提供することである。本発明は、従来技術において、尾鉱冷凍装置の操作ステップが煩雑であり、尾鉱試料の状況をリアルタイムで把握することができず、冷凍中に尾鉱試料に対して加圧が行われていなかったという問題を解決するために用いられる。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the deficiencies of the prior art discussed above, it is an object of the present invention to provide a deep saturated soft tailings raw sample freeze expansion test system and method. In the conventional technology, the operation steps of the tailings freezing apparatus are complicated, the status of the tailings sample cannot be grasped in real time, and the tailings sample is pressurized during freezing. It is used to solve the problem that there was no
上述した目的及びその他の関連目的を実現するために、本発明は、冷凍ボックス、サンプラー、負荷システム及び観測システムを備える深部飽和柔らかな尾鉱原状試料凍結膨張試験システムを提供する。前記冷凍ボックスは、ボックス本体、冷却アセンブリ及び温度監視アセンブリを備え、前記冷却アセンブリは、前記ボックス本体の内部を冷却し、前記温度監視アセンブリは、前記ボックス本体の中の温度変化を監視し、前記サンプラーは、尾鉱試料が充填され、前記ボックス本体の内部に設置されている。 SUMMARY OF THE INVENTION In carrying out the above and other related objectives, the present invention provides a deep saturated soft tailings raw specimen freeze expansion test system comprising a freeze box, sampler, loading system and observation system. The freezer box comprises a box body, a cooling assembly and a temperature monitoring assembly, the cooling assembly cooling an interior of the box body, the temperature monitoring assembly monitoring temperature changes within the box body, and A sampler is filled with a tailings sample and installed inside the box body.
前記負荷システムは、恒圧アセンブリ、加圧シリンダー及び加圧材を備え、2つの前記加圧シリンダーは、それぞれ前記サンプラーの両端に対称的に固定して取り付けられ、前記加圧材は、前記加圧シリンダーの内部に設置され、前記加圧材と前記加圧シリンダーは、摺動可能に協働し、前記加圧材は、前記サンプラーの中の尾鉱試料に接触し、前記加圧材と前記加圧シリンダーは、密閉空間を形成し、前記恒圧アセンブリは、前記加圧シリンダーの中の前記密閉空間の気体を恒定の圧力に維持するように制御するために用いられる。 The loading system comprises a constant pressure assembly, a pressurizing cylinder and a pressurizing member, two of the pressurizing cylinders being symmetrically and fixedly mounted on opposite ends of the sampler respectively, the pressurizing member comprising the pressurizing member. located inside a pressurization cylinder, the pressurization member and the pressurization cylinder slidably cooperate, the pressurization member contacting the tailings sample in the sampler, and the pressurization member and The pressurization cylinder defines an enclosed space, and the constant pressure assembly is used to control the gas in the enclosed space within the pressurization cylinder to maintain a constant pressure.
前記観測システムは、カメラ及び光源を備え、前記加圧シリンダーは、透明な構造であり、前記加圧シリンダーは、前記カメラの撮影範囲内にあり、前記光源は、前記ボックス本体の内部に設置され、前記カメラに照明を提供する。 The observation system comprises a camera and a light source, the pressurized cylinder is a transparent structure, the pressurized cylinder is within the imaging range of the camera, and the light source is installed inside the box body. , to provide illumination to the camera.
好ましくは、前記冷却アセンブリは、冷却パイプライン及び冷却機を備え、前記冷却パイプラインは、前記ボックス本体の内部に設置され、前記冷却機によって生成された負温度の循環液は、前記冷却パイプラインにおいて循環して輸送される。 Preferably, the cooling assembly comprises a cooling pipeline and a chiller, the cooling pipeline is installed inside the box body, and the negative temperature circulating liquid generated by the chiller is passed through the cooling pipeline is circulated and transported in
好ましくは、前記温度監視アセンブリは、若干の温度センサーを備え、前記ボックス本体の内部及び前記尾鉱試料内には、何れも前記温度センサーが設置されている。 Preferably, the temperature monitoring assembly comprises a number of temperature sensors, both inside the box body and inside the tailings sample.
好ましくは、前記恒圧アセンブリは、恒圧シリンダー、ピストン及び負荷プレートを備え、前記ピストンは、前記恒圧シリンダー内に設置され、前記ピストン及び前記恒圧シリンダーは、摺動可能に協働し、前記恒圧シリンダー及び前記密閉空間は、互いに連通しており、前記ピストン及び前記負荷プレートは、ピストンロッドにより固定接続されている。 Preferably, said constant pressure assembly comprises a constant pressure cylinder, a piston and a load plate, said piston mounted within said constant pressure cylinder, said piston and said constant pressure cylinder slidably cooperating, The constant pressure cylinder and the closed space communicate with each other, and the piston and the load plate are fixedly connected by a piston rod.
好ましくは、前記恒圧アセンブリは、案内ロッドを更に備え、前記案内ロッドの案内方向は、前記ピストンの摺動方向に平行し、前記負荷プレートは、前記案内ロッドに摺動可能に協働し、前記案内ロッドは、前記恒圧シリンダーに固定接続されている。 Preferably, said constant pressure assembly further comprises a guide rod, the guiding direction of said guiding rod being parallel to the sliding direction of said piston, said load plate slidably cooperating with said guiding rod, The guide rod is fixedly connected to the constant pressure cylinder.
好ましくは、前記加圧シリンダーは、長さの目盛りが設置されている。 Preferably, the pressure cylinder is provided with a length scale.
好ましくは、一組の前記恒圧アセンブリは、同時に若干の組の前記尾鉱試料の両端にある前記加圧シリンダー内の前記密閉空間に連通する。 Preferably, one set of said constant pressure assemblies simultaneously communicates with said closed spaces within said pressurized cylinders on opposite ends of several sets of said tailings samples.
好ましくは、前記加圧材及び前記尾鉱試料の間には、弾性密封フィルムが設置され、前記弾性密封フィルムは、前記加圧シリンダーに固定接続し、前記加圧材は、若干の環状スリップリングにより接合することからなり、隣接する前記環状スリップリングは、摺動可能に協働し、最外周の前記環状スリップリングと前記加圧シリンダーは、摺動可能に協働する。 Preferably, an elastic sealing film is installed between the pressure member and the tailings sample, the elastic sealing film is fixedly connected to the pressure cylinder, and the pressure member comprises a number of annular slip rings. The adjacent annular slip rings slidably cooperate, and the outermost annular slip ring and the pressurizing cylinder slidably cooperate.
好ましくは、空気充填装置を更に備え、前記空気充填装置は、空気ポンプ及びバルブを備え、前記空気ポンプは、前記恒圧シリンダーに連通しており、前記空気ポンプと前記恒圧シリンダーの間には、前記バルブが設置されている。 Preferably, an air charging device is further provided, the air charging device includes an air pump and a valve, the air pump communicates with the constant pressure cylinder, and between the air pump and the constant pressure cylinder , said valve is installed.
好ましくは、前記恒圧シリンダーには、気圧計が設置され、前記気圧計は、前記恒圧シリンダーの中の気体の圧力の大きさを測定するために用いられる。 Preferably, the constant pressure cylinder is equipped with a barometer, and the barometer is used to measure the magnitude of gas pressure in the constant pressure cylinder.
本発明は、加圧冷凍ステップと観測ステップとを備える深部飽和柔らかな尾鉱原状試料凍結膨張方法を提供する。前記加圧冷凍ステップにおいては、前記加圧シリンダーが前記サンプラーの両端を被せ、若干の前記冷凍ボックスを設置し、それぞれの前記冷凍ボックスの中には、同じ数の尾鉱試料を入れ、前記尾鉱試料に対して1 から番号を付け、それぞれの前記冷凍ボックスにおける同じ番号の前記尾鉱試料の両端の前記加圧シリンダーは、同じ組の前記恒圧アセンブリの上の前記加圧シリンダーに連通し、空気充填装置で連通後の閉合システムに気体を供給することにより、前記加圧材を前記尾鉱試料に密接させ、バルブを閉じ、前記閉合システムの中の気体が漏れることを防止し、各組の前記恒圧アセンブリの前記負荷プレートの上には、異なる質量の重りを置き、前記ボックス本体の蓋を閉じ、冷却アセンブリを起動して前記ボックス本体の中の尾鉱試料を冷凍し、それぞれの前記冷凍ボックスにおいて設定されている冷凍温度が何れも異なる。前記観測ステップにおいては、撮影時間を予め設定し、予め設定された時間に達すると、前記光源が自動的に点灯し、前記カメラが前記加圧シリンダーを撮影し、前記カメラが写真を撮影することにより、前記尾鉱試料の凍結膨張程度を観測する。 The present invention provides a deep saturated soft tailings raw sample freeze-expansion method comprising a pressurized freezing step and an observation step. In the pressurized freezing step, the pressurized cylinder covers both ends of the sampler, and a number of the freezer boxes are installed, and each freezer box contains the same number of tailings samples, and The ore samples are numbered from 1 and the pressure cylinders at both ends of the same numbered tailings samples in each of the freeze boxes communicate with the pressure cylinders on the same set of constant pressure assemblies. , by supplying gas to the closed system after communication with an air filling device, the pressurizing member is brought into close contact with the tailings sample, the valve is closed, and the gas in the closed system is prevented from leaking, and each Place weights of different masses on the load plates of the set of constant pressure assemblies, close the lid of the box body, activate the cooling assembly to freeze the tailings sample in the box body, and The freezing temperatures set in the freezing boxes of are all different. In the observation step, a photographing time is preset, and when the preset time is reached, the light source is automatically turned on, the camera photographs the pressure cylinder, and the camera photographs. Observe the degree of freeze expansion of the tailing sample.
上述したように、本発明の深部飽和柔らかな尾鉱原状試料凍結膨張試験システム及び方法は、少なくとも以下の有益な効果を有する。 As noted above, the deep saturated soft tailings raw sample freeze expansion test system and method of the present invention has at least the following beneficial effects.
(1)尾鉱試料を前記サンプラーと共に前記冷凍ボックスに入れて冷凍させると、尾鉱試料への攪乱が減少し、前記恒圧アセンブリが前記加圧シリンダーの中の気体を恒定の圧力に維持するように制御することにより、前記加圧材は、移動中に常に恒定の気体圧を受けるので、前記加圧材は、前記尾鉱試料に対して恒定の圧力を提供することができる。 (1) Placing a tailings sample in the freezer box with the sampler and freezing it reduces disturbance to the tailings sample, and the constant pressure assembly maintains the gas in the pressurization cylinder at a constant pressure. By controlling such, the pressurizer can provide a constant pressure to the tailings sample, since the pressurizer is always subjected to a constant gas pressure during movement.
(2)前記尾鉱試料が冷凍を受けて凍結膨張すると、前記尾鉱試料の膨張により、前記加圧材を前記加圧シリンダーにおいて移動するように押し、前記加圧シリンダーが透明な構造であるため、前記カメラは、前記加圧シリンダーの中の前記尾鉱試料の膨張の状況を撮影することができる。 (2) when the tailings sample undergoes freezing and freeze expansion, the expansion of the tailings sample pushes the pressurizing material to move in the pressurizing cylinder, and the pressurizing cylinder is a transparent structure; Therefore, the camera can photograph the expansion of the tailings sample in the pressurized cylinder.
(3)前記加圧材の上に重りを加えることにより、前記加圧材は、前記ピストンで前記恒圧シリンダーの中の気体に一定の圧力を提供し、前記加圧材の上の重りの質量が変化しない場合、前記加圧シリンダーの中の気体の圧力が恒定に保たれる。 (3) by adding a weight on top of the pressurizing member, the pressurizing member provides a constant pressure to the gas in the constant pressure cylinder with the piston, and the weight above the pressurizing member If the mass does not change, the pressure of the gas in the pressurized cylinder remains constant.
(4)前記サンプラーの両端には、ともに加圧シリンダーが設置され、2つの前記加圧シリンダーは、何れも同じ前記恒圧シリンダーに連通しているので、前記サンプラーの両端の尾鉱試料は、同じ大きさの圧力を受けることが保証される。 (4) Both ends of the sampler are provided with pressurizing cylinders, and the two pressurizing cylinders are both connected to the same constant pressure cylinder, so that tailings samples at both ends of the sampler are guaranteed to receive the same amount of pressure.
以下、特定の具体的な実施例を用いて本発明の実施形態を説明し、この技術に精通する人は、本明細書に開示される内容から本発明の他のメリット及び効果を容易に理解することができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described using specific specific examples, and those skilled in the art will easily understand other advantages and effects of the present invention from the content disclosed herein. can do.
図1~図6を参考して説明する。なお、本明細書の図面に示されている構造、比率、大きさ等は、当該技術に精通した人が理解して読むために、何れも明細書に開示される内容を説明するものに過ぎず、本発明の実施条件を制限するためのものではなく、技術的な実質的な意味がなく、如何なる構造の修飾、比例関係の変更又は大きさの調整は、本発明により生じた効果及び実現可能な目的に影響を与えない限り、何れも本発明に開示される技術内容が含む範囲に属すべきである。また、明細書において引用する「上」、「下」、「左」、「右」、「真ん中」及び「一」等のような用語は、明確に説明するためのものであり、本発明の実施可能な範囲、その相対関係の変更及び調整を制限するものではなく、技術内容の実質的な変更がない限り、本発明の実施可能な範囲と見なされる。 Description will be made with reference to FIGS. 1 to 6. FIG. It should be noted that the structures, ratios, sizes, etc. shown in the drawings of this specification are merely for explaining the contents disclosed in the specification, so that those skilled in the art can understand and read them. However, it is not intended to limit the implementation conditions of the present invention, and has no substantial technical meaning, and any structural modification, change in proportional relationship, or adjustment in size will not affect the effects and realizations of the present invention. As long as it does not affect the possible purpose, all should be included in the scope of the technical content disclosed in the present invention. Also, terms such as "upper", "lower", "left", "right", "middle", and "one", etc., quoted in the specification are for clarity of description and are used to describe the present invention. It does not limit the practicable range, the relative relationship changes and adjustments, and is regarded as the practicable range of the present invention as long as there is no substantial change in the technical content.
それぞれの実施例は、例示して説明するものに過ぎない。それぞれの実施例は、お互いに組み合わせすることができ、以下の単一の実施例に開示される内容と限らない。 Each embodiment is exemplary and explanatory only. Each embodiment can be combined with each other and is not limited to what is disclosed in a single embodiment below.
図1~図6に示すように、本発明は、深部飽和柔らかな尾鉱原状試料凍結膨張試験システムを提供する。前記深部飽和柔らかな尾鉱原状試料凍結膨張試験システムは、冷凍ボックス1、サンプラー2、負荷システム及び観測システム5を備える。前記冷凍ボックス1は、ボックス本体101、ボックス蓋102、冷却アセンブリ及び温度監視アセンブリを備える。前記冷却アセンブリは、前記ボックス本体101の内部を冷却するために用いられる。前記温度監視アセンブリは、前記ボックス本体101の中の温度変化を監視するために用いられる。前記サンプラー2は、尾鉱試料3が充填されている。前記サンプラー2は、前記ボックス本体101の内部に設置されている。前記サンプラー2は、前記尾鉱ダムから尾鉱砂土試料を取り出し、サンプラー2の両端の砂土を平坦にするように整理する。また、サンプラー2は、取り扱いプロセスの振動により尾鉱砂土のその内部構造に損傷を与えることを防止するために、取り扱いプロセスにおいて優しく取り扱う。
As shown in FIGS. 1-6, the present invention provides a deep saturated soft tailings raw sample freeze expansion test system. Said Deep Saturated Soft Tailing Raw Sample Freezing Expansion Test System comprises a
前記負荷システムは、恒圧アセンブリ401、加圧シリンダー402及び加圧材403を備える。2つの前記加圧シリンダー402は、それぞれ前記サンプラー2の両端に対称的に固定して取り付けられている。前記加圧材403は、前記加圧シリンダー402の内部に設置されている。前記加圧材403は、前記加圧シリンダー402と摺動可能に協働する。前記加圧材403は、前記サンプラー2の中の尾鉱試料3に接触する。前記加圧材403は、前記加圧シリンダー402と密閉空間を形成する。前記恒圧アセンブリ401は、前記加圧シリンダー402の中の前記密閉空間の気体を恒定の圧力に維持するように制御するために用いられる。
The load system comprises a
前記観測システム5は、カメラ501及び光源502を備える。前記加圧シリンダー402は、透明な構造である。前記加圧シリンダー402は、前記カメラ501の撮影範囲にある。前記光源502は、前記ボックス本体101の内部に設置されている。前記光源502は、前記カメラ501に照明を提供する。前記光源502は、平行光源502であって良い。前記光源502は、前記ボックス本体101の内部全体を照明することができる。
The
前記尾鉱試料3を前記サンプラー2と共に前記冷凍ボックス1に入れて冷凍させると、前記尾鉱試料3への撹乱が減少し、前記恒圧アセンブリ401が前記加圧シリンダー402の中の気体を恒定の圧力に維持するように制御することにより、前記加圧材403は、移動中に常に恒定の気体圧を受けるので、前記加圧材403は、前記尾鉱試料3に対して恒定の圧力を提供することができる。前記尾鉱試料3が冷凍されて凍結膨張すると、前記尾鉱試料3の膨張により、前記加圧材403を前記加圧シリンダー402において移動するように押し、前記加圧シリンダー402が透明な構造であるため、前記カメラ501は、前記加圧シリンダー402の中の前記尾鉱試料3の膨張の状況を撮影することができる。
When the
本実施例においては、図1及び図2に示すように、前記冷却アセンブリは、冷却パイプライン及び冷却機を備える。前記冷却パイプラインは、前記ボックス本体101の内部に設置されている。前記冷却機により生成された負温度循環液が前記冷却パイプラインにおいて循環して運送され、前記負温度循環液により前記ボックス本体101内の熱が奪われることにより、前記ボックス本体101の温度を低下させる。前記冷却機で運送される前記負温度循環液の温度を制御することにより、前記ボックス本体101内の温度を制御する。
In this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the cooling assembly comprises a cooling pipeline and a chiller. The cooling pipeline is installed inside the
本実施例においては、図1~図5に示すように、前記温度監視アセンブリは、若干の温度センサーを備える。前記ボックス本体101の内部、前記尾鉱試料3の中は、何れも前記温度センサーが設置されている。前記尾鉱試料3の中心及び縁には、何れも前記温度センサーが設置され、前記温度センサーから出された情報により前記ボックス本体101の中の温度の変化状況をリアルタイムで把握する。
In this embodiment, as shown in FIGS. 1-5, the temperature monitoring assembly comprises several temperature sensors. The temperature sensor is installed both inside the
本実施例においては、図1~図5に示すように、前記恒圧アセンブリ401は、恒圧シリンダー4012、ピストン4013及び負荷プレート4014を備える。前記ピストン4013は、前記恒圧シリンダー4012内に設置されている。前記ピストン4013及び前記恒圧シリンダー4012は、摺動可能に協働する。前記恒圧シリンダー4012と前記密閉空間は、接続パイプ6により連通する。前記ピストン4013と前記負荷プレート4014は、ピストンロッド4016により固定接続されている。前記加圧材403に重りを加えることにより、前記加圧材403は、前記ピストン4013により前記恒圧シリンダー4012の中の気体に一定の圧力を提供する。前記加圧材403の上の重りの質量が変化しない場合、前記加圧シリンダー402の中の気体の圧力が恒定に保たれることにより、前記尾鉱試料3に恒定の圧力を提供する。
In this embodiment, the
当該実施例においては、図1及び図2に示すように、前記恒圧アセンブリ401は、案内ロッド4015を更に備える。前記案内ロッド4015の案内方向は、前記ピストン4013の摺動方向に平行する。前記負荷プレート4014と前記案内ロッド4015は、摺動可能に協働する。前記案内ロッド4015は、前記恒圧シリンダー4012に固定接続されている。前記負荷プレート4014の安定性を高めることができる。
In this embodiment, the
当該実施例においては、図1~図3に示すように、前記加圧シリンダー402には、長さの目盛りが設置されている。前記長さの目盛りにより前記尾鉱試料3の凍結膨張程度を直観的に観察することができる。
In this embodiment, as shown in FIGS. 1-3, the
当該実施例においては、図1~図3に示すように、1組の前記恒圧アセンブリ401は、若干の組の前記尾鉱試料3の両端の前記加圧シリンダー402内の前記密閉空間に連通している。複数の組の前記尾鉱試料3を同時に加圧することが実現される。
In this embodiment, as shown in FIGS. 1-3, a set of
当該実施例においては、図1~図5に示すように、若干の組の前記冷凍ボックス1が同時に設置され、各組の冷凍ボックスの中の温度が何れも異なり、各冷凍ボックス1には、同じ数の尾鉱試料3が置かれ、バッチ実験が同時に行われる。
In this embodiment, as shown in FIGS. 1 to 5, several sets of the
当該実施例においては、図1~図6に示すように、前記加圧材403と前記尾鉱試料3の間には、弾性密封フィルム404が設置されている。前記弾性密封フィルム404は、前記加圧シリンダー402に固定接続されている。前記弾性密封フィルムは、前記加圧シリンダーの中の気体が前記尾鉱試料3に入ることを防止することができ、前記尾鉱試料3の膨張に影響を与えない。前記加圧材403は、若干の環状スリップリング4031を接合することからなり、隣接する前記環状スリップリング4031は、摺動可能に協働する。最外周の前記環状スリップリング4031と前記加圧シリンダー402は、摺動可能に協働する。中心の前記環状スリップリング4031は、円柱体であり、残りの前記環状スリップリング4031は、環状である。前記尾鉱試料3は、円柱体であり、前記尾鉱試料3は、冷凍過程において外側から内側に向かって冷凍し、前記尾鉱試料の変形も異なるので、前記尾鉱試料3は、凍結膨張変形が生じた際に、前記環状スリップリング4031が移動するように押し、前記環状スリップリング4031の移動の状況により、軸線から離れた異なる位置にある前記尾鉱試料3の変形状況及び変形順序を知ることができる。
In this embodiment, an
当該実施例においては、図1及び図2に示すように、空気充填装置を更に備える。前記空気充填装置は、空気ポンプ及びバルブを備える。前記空気ポンプは、前記恒圧シリンダー4012に連通している。前記空気ポンプと前記恒圧シリンダー4012の間には、前記バルブが設置されている。前記恒圧シリンダー4012と前記加圧シリンダー402の間に形成された閉合システムに気体を補給する。
In this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, an air filling device is further provided. The air filling device comprises an air pump and a valve. The air pump communicates with the
当該実施例においては、図1及び図2に示すように、前記恒圧シリンダー4012には、気圧計が設置されている。前記気圧計は、前記恒圧シリンダー4012内の圧力の大きさを測定するために用いられる。前記気圧計が表示する圧力の大きさから、前記尾鉱試料3が受けている圧力を算出することができる。
In this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the
深部飽和柔らかな尾鉱原状試料凍結膨張方法は、加圧冷凍ステップ及び観測ステップを備える。 The deep saturated soft tailings raw sample freeze-expansion method comprises a pressurized freezing step and an observation step.
当該加圧冷凍ステップにおいては、前記加圧シリンダー402が前記サンプラー2の両端を被せ、若干の前記冷凍ボックス1を設置し、それぞれの前記冷凍ボックス1の中には、同じ数の尾鉱試料3を入れ、前記尾鉱試料に対して1から番号を付け、それぞれの前記冷凍ボックス1における同じ番号の尾鉱試料3の両端の前記加圧シリンダー402は、同じ組の前記恒圧アセンブリ401の上の前記加圧シリンダー402に連通し、空気充填装置で連通後の閉合システムに気体を供給することにより、前記加圧材403を前記尾鉱試料3に密接させ、バルブを閉じ、前記閉合システムの中の気体が漏れることを防止し、各組の前記恒圧アセンブリ401の前記負荷プレート4014の上には、異なる質量の重りを置き、前記ボックス本体101の蓋を閉じ、冷却アセンブリを起動して前記ボックス本体101の中の尾鉱試料3を冷凍し、それぞれの前記冷凍ボックス1の中の温度が何れも異なる。
In the pressurized freezing step, the
異なる温度の前記冷凍ボックス1において番号が同じである前記尾鉱試料3が受ける圧力が同じであることを保証することができる。また、同一の冷凍ボックス1においては、異なる圧力の尾鉱試料3が同じ温度での冷凍を受ける。
It can be ensured that the same numbered
前記観測ステップにおいては、撮影時間を予め設定し、予め設定された時間に達すると、前記光源502が自動的に点灯し、前記カメラ501が前記加圧シリンダー402を撮影し、前記カメラ501が写真を撮影することにより、前記尾鉱試料3の凍結膨張程度を観測する。
In the observation step, a photographing time is preset, and when the preset time is reached, the
以上のことから、尾鉱試料3を前記サンプラー2と共に前記冷凍ボックス1に入れて冷凍させると、前記尾鉱試料3への撹乱が減少し、前記恒圧アセンブリ401が前記加圧シリンダー402の中の気体を恒定の圧力に維持するように制御することにより、前記加圧材403は、移動中に常に恒定の気体圧を受けるので、前記加圧材403は、前記尾鉱試料3に対して恒定の圧力を提供することができる。従って、本発明は、従来技術の様々な欠点を効果的に克服し、産業上の利用価値が高い。
From the above, it can be concluded that when the
上述した実施例は、本発明の原理及びその効果を例示的に説明するものに過ぎず、本発明を制限するものではない。当該技術に精通している人々は、本発明の精神及び範囲を逸脱しなければ、上述した実施例を修飾又は変更することができる。よって、当業者は、本発明に開示される精神及び技術構想に基づいて完成された一切の等価の修飾又は変更が何れも本発明の特許請求の範囲にカバーされるべきである。 The above-described embodiments are merely illustrative of the principles and effects of the present invention, and do not limit the present invention. Those skilled in the art can modify or alter the above-described examples without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, any equivalent modification or change completed based on the spirit and technical concept disclosed in the present invention for those skilled in the art should be covered by the claims of the present invention.
(符号の説明)
1 冷凍ボックス
101 ボックス本体
102 ボックス蓋
2 サンプラー
3 尾鉱試料
401 恒圧アセンブリ
4011 重り
4012 恒圧シリンダー
4013 ピストン
4014 負荷プレート
4015 案内ロッド
4016 ピストンロッド
402 加圧シリンダー
403 加圧材
4031 環状スリップリング
404 弾性密封フィルム
5 観測システム
501 カメラ
502 光源
6 接続パイプ
(Description of symbols)
1
Claims (10)
前記冷凍ボックスは、ボックス本体、冷却アセンブリ及び温度監視アセンブリを備え、前記冷却アセンブリは、前記ボックス本体の内部を冷却し、前記温度監視アセンブリは、前記ボックス本体の中の温度変化を監視し、
前記サンプラーは、尾鉱試料が充填され、前記ボックス本体の内部に設置され、
前記負荷システムは、恒圧アセンブリ、加圧シリンダー及び加圧材を備え、2つの前記加圧シリンダーは、それぞれ前記サンプラーの両端に対称的に固定して取り付けられ、前記加圧材は、前記加圧シリンダーの内部に設置され、前記加圧材と前記加圧シリンダーは、摺動可能に協働し、前記加圧材と前記加圧シリンダーは、密閉空間を形成し、前記恒圧アセンブリは、前記密閉空間の中の気体を恒定の圧力に維持するように制御し、
前記観測システムは、カメラ及び光源を備え、前記加圧シリンダーは、透明な構造であり、前記加圧シリンダーは、前記カメラの撮影範囲内にあり、前記光源は、前記ボックス本体の内部に設置され、前記カメラによる撮影に照明を提供することを特徴とする深部飽和柔らかな尾鉱原状試料凍結膨張試験システム。 Equipped with freezer box, sampler, load system and observation system,
said freezer box comprising a box body, a cooling assembly and a temperature monitoring assembly, said cooling assembly cooling an interior of said box body, said temperature monitoring assembly monitoring temperature changes within said box body;
The sampler is filled with a tailings sample and installed inside the box body,
The loading system comprises a constant pressure assembly, a pressurizing cylinder and a pressurizing member, two of the pressurizing cylinders being symmetrically and fixedly mounted on opposite ends of the sampler respectively, the pressurizing member comprising the pressurizing member. installed inside a pressure cylinder, the pressurizing member and the pressurizing cylinder are slidably cooperated, the pressurizing member and the pressurizing cylinder form an enclosed space, and the constant pressure assembly comprises: controlling the gas in the enclosed space to maintain a constant pressure;
The observation system comprises a camera and a light source, the pressurized cylinder is a transparent structure, the pressurized cylinder is within the imaging range of the camera, and the light source is installed inside the box body. A deep saturated soft tailings raw sample freeze expansion test system, characterized in that it provides illumination for photographing by said camera.
前記加圧シリンダーが前記サンプラーの両端を被せ、若干の前記冷凍ボックスを設置し、それぞれの前記冷凍ボックスの中には、同じ数の尾鉱試料を入れ、前記尾鉱試料に対して1から番号を付け、それぞれの前記冷凍ボックスにおける同じ番号の前記尾鉱試料の両端の前記加圧シリンダーは、同じ組の前記恒圧アセンブリの上の前記加圧シリンダーに連通し、空気充填装置で連通後の閉合システムに気体を供給することにより、前記加圧材を前記尾鉱試料に密接させ、バルブを閉じ、前記閉合システムの中の気体が漏れることを防止し、各組の前記恒圧アセンブリの前記負荷プレートの上には、異なる質量の重りを置き、前記ボックス本体の蓋を閉じ、冷却アセンブリを起動して前記ボックス本体の中の尾鉱試料を冷凍し、それぞれの前記冷凍ボックスにおいて設定されている冷凍温度が何れも異なる加圧冷凍ステップと、
撮影時間を予め設定し、予め設定された時間に達すると、前記光源が自動的に点灯し、前記カメラが前記加圧シリンダーを撮影し、前記カメラが写真を撮影することにより、前記尾鉱試料の凍結膨張程度を観測する観測ステップとを備えることを特徴とする深部飽和柔らかな尾鉱原状試料凍結膨張方法。 Applied to the deep saturated soft tailing raw sample freeze expansion test system according to claim 9,
The pressurized cylinder covers both ends of the sampler, and a number of the freezer boxes are installed, each of which contains the same number of tailings samples, numbered from 1 for the tailings samples. and the pressurizing cylinders at both ends of the tailings samples of the same number in each of the freeze boxes communicate with the pressurizing cylinders on the same set of constant pressure assemblies, and after communicating with an air filling device Supplying gas to a closed system causes the pressurizer to be in intimate contact with the tailings sample, closes a valve to prevent leakage of gas in the closed system, and presses the gas in each set of the constant pressure assemblies. Place weights of different masses on top of the load plate, close the lid of the box body, activate the cooling assembly to freeze the tailings samples in the box body, and set in each of the freeze boxes. a pressurized freezing step with different freezing temperatures;
A photographing time is preset, and when the preset time is reached, the light source is automatically turned on, the camera photographs the pressure cylinder, and the camera photographs the tailings sample. and an observation step of observing the degree of freeze expansion of a deep saturated soft tailing raw material freeze expansion method.
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