[实用新型]一种溜井溜放矿的相似模拟实验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于溜井实验装置技术领域。具体涉及一种溜井溜放矿的相似模拟实验装置。

背景技术

溜井是矿山地下生产的重要运输通道，也是矿山安全、高效生产的重要环节。在矿山实际生产中，经常出现溜井堵塞、溜井井壁损坏等严重影响矿山生产的事故，因此，对溜井的相关研究显得十分重要。目前，对溜井的相关研究主要采用数值模拟法、理论分析和现场实验等方法，其中数值模拟法需要较多的实验参数，且大多数数值模拟建立的是比较理想化的数值模型，与实际溜井的条件相比存在较大的差距，因此，数值模拟法虽得到采用，但其计算分析所得到的实验结果为实际工程提供的参考价值并不高；而现场实验由于成本高、实验操作困难、难以观测实验结果等因素，故较少被采用。近年来出现了采用模拟实验装置来进行溜井的相关研究，采用模拟实验装置不仅实验操作简单方便，而且实验条件更接近工程实际情况，这使得其实验结果对工程具有较高的参考价值。

现有的“一种模拟溜井溜矿的实验装置”(CN104091507B)通过电动机控制装置升降，调节实验参数，该装置存在以下缺点：1、当更换不同高度溜井模型时，采用电动机来升降初速度控制装置，调节溜井模型上下两端对应的框架之间的间距，实际升降操控困难，电机容易卡死，各电动机难以达到完全同步。2、采用电动机升降至设定高度后，没有设置相应的高度固定装置，无法保证初速度控制装置稳定在设定高度。3、当采用高速摄影相机拍摄矿石在溜井中的轨迹时，装置无法提供完整的拍摄视线。

发明内容

本实用新型旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种成本低、操作方便、控制精度高、实用性强、溜井模型高度可调和放矿漏斗角度可调的溜井溜放矿的相似模拟实验装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：所述相似模拟实验装置包括悬吊装置、初速度控制装置、溜井模型装置、底部放矿装置和液压控制系统。在悬吊装置的正下方从下往上依次装有底部放矿装置、溜井模型装置和初速度控制装置，液压控制系统中的液压缸安装在溜井模型装置中。

悬吊装置是由梁式支架和四个吊挂式链条构成。梁式支架的结构是在四根立柱的上端固定有矩形横梁，四个吊挂式链条对应地吊挂在矩形横梁的四角处。

初速度控制装置包括上立柱、上部横梁、卸矿斗、顶部上矩形框架、顶部下矩形框架、固定杆、斜槽、移动支撑杆和固定支架。顶部上矩形框架的四个角和顶部下矩形框架的四个角分别通过上立柱对应固定连接，四个上立柱的上端穿出顶部上矩形框架，四个上立柱的顶部设有吊钩孔。顶部上矩形框架内对称地固定有上部横梁，卸矿斗活动地置于两根上部横梁的上平面。斜槽与卸矿斗相向设置，斜槽的上部为自由端，斜槽的中部背面靠在移动支撑杆上，斜槽背面的下端与固定杆活动连接，固定杆的两端固定在顶部下矩形框架的两侧。移动支撑杆的两端安装在对应的固定支架的移动槽中，两个固定支架与顶部下矩形框架固定连接。

溜井模型装置包括溜井模型、两根中部横梁、液压缸、中部矩形框架、支座、螺母、两根丝杆、弧形板和连接杆。两根中部横梁对称地固定在中部矩形框架的上平面，两个支座对称地固定在中部矩形框架上平面的两侧中间位置处，两根丝杆的一端固定有弧形板，两个弧形板与溜井模型对应地侧面相接触，两根丝杆的另一端穿过各自的中部横梁、支座与螺母螺纹连接，两根丝杆的轴线为同一条直线。中部矩形框架下平面的四角处分别固定有中部空心立柱，中部矩形框架上平面的四角处分别固定有液压缸的缸体，液压缸的伸出端与初速度控制装置的顶部下矩形框架的下平面四角处铰接。溜井模型位于中部矩形框架的中心位置处，溜井模型的下端放置在底部放矿装置上，溜井模型的上端位于斜槽的下端口处。

底部放矿装置包括放矿漏斗、底部横梁、底部上矩形框架、底部下矩形板、漏斗固定架和四个空心立柱。底部上矩形框架的四个角和底部下矩形板的四个角分别通过空心立柱对应固定连接，四个空心立柱的上端与底部上矩形框架上平面平齐，四个空心立柱的下端穿出底部下矩形板与地面接触。底部上矩形框架固定有底部横梁，底部横梁设有溜井通孔，溜井通孔位于底部放矿装置的中心位置处，溜井通孔与溜井模型的下端口对接，溜井模型内径与溜井通孔内径相同。底部下矩形板的上平面设有漏斗固定架，放矿漏斗的上端口与底部横梁的溜井通孔对接，放矿漏斗的下端口与漏斗固定架的放矿孔对接。

液压控制系统包括液压缸、油管和液压站。梁式支架的外部设有液压站，4根油管的一端分别穿过底部放矿装置中各自对应的空心立柱与液压站连接，4根油管的另一端分别穿过溜井模型装置中各自对应的中部空心立柱与4个液压缸对应连接。