[发明专利]一种用于散体矿岩运移可视化监测的模拟试验装置

说明书

本发明公开了一种用于散体矿岩运移可视化监测的模拟试验装置，其包括模型箱、配重块和图像识别设备；模型箱包括底座和顶部开口的箱体，箱体包括第一侧板、第二侧板、第三侧板和第四侧板，第一侧板由透明材料制成且第一侧板的底部设有出矿口；箱体内可拆卸地设有隔板，隔板与第一侧板之间保持预设间隔；配重块用于置于箱体的顶部开口处，以对箱体内填充的矿岩颗粒施加预设大小的压力，模拟不同压力下的放矿试验；图像识别设备布置在第一侧板的前方，用于对放矿过程中矿岩颗粒运移及变化进行监测。本发明可对放矿过程中散体矿岩颗粒的位移、速度、应力、变形和破裂情况进行实时观测，从而克服了传统放矿试验装置不能实时、可视化和连续观测的缺点。

技术领域

本发明涉及矿业工程散体矿岩运移演化机理分析技术领域，特别涉及一种用于散体矿岩运移可视化监测的模拟试验装置。

背景技术

崩落矿岩的运移演化机理研究是提高矿石回收率，降低矿石损失贫化的基础。由自然或强制崩落的矿岩散体大小不一，形状各异，矿岩散体运移过程中颗粒的运动形式和颗粒间的挤压碰撞行为对放矿结果有很大影响。因此探究崩落矿岩运移过程中的颗粒位移、速度、应力、变形和破裂情况对于提高矿石的回收率，降低损失贫化具有重要作用。

目前，为研究崩落矿岩的运移演化机理，一般采用模拟试验装置对崩落矿岩进行模拟试验研究，以分析放出体和松动体的变化规律，弄清不同因素对于矿石损失贫化的影响，为实际矿山的采场结构设计和放矿管理提供理论依据和参考意见，这对矿山安全、高效、绿色开采有重要的意义。

但传统模拟试验多采用标志颗粒法来探究放出体和松动体的变化规律，且过多关注放矿结果的变化，而对于矿岩之间的运动方式、矿岩之间的相互作用方面研究较少；此外，现有的放矿模型试验系统多采用结果推测过程的方式，放矿过程不可视，且无法实时观测颗粒运动状态和受力情况。

发明内容

本发明提供了一种用于散体矿岩运移可视化监测的模拟试验装置，以解决现有的模拟试验装置不可视、无法实时观测颗粒运动状态和受力情况的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种用于散体矿岩运移可视化监测的模拟试验装置，该模拟试验装置包括模型箱、配重块以及图像识别设备；其中，

所述模型箱包括底座和顶部开口的箱体，所述箱体的底部固定在所述底座上；所述箱体是由第一侧板、第二侧板、第三侧板以及第四侧板组成的立方体结构，其中，所述第一侧板和所述第二侧板相对设置，所述第一侧板由透明材料制成，且所述第一侧板与所述底座接触的一侧设置有预设大小的出矿口；

所述箱体内设置有隔板，所述隔板位于所述第一侧板与所述第二侧板之间，且所述隔板与所述第一侧板及所述第二侧板在竖直方向上平行分布；

所述隔板与所述第二侧板之间的间隔用于装填第一预设类型的矿岩颗粒，所述隔板与所述第一侧板之间的间隔用于装填第二预设类型的矿岩颗粒；

所述配重块用于置于所述箱体的顶部开口处，以对所述箱体内填充的矿岩颗粒施加预设大小的压力；所述图像识别设备布置在所述第一侧板的前方。

其中，所述第一侧板与所述第三侧板及所述第四侧板之间可拆卸连接。

其中，所述隔板与所述第三侧板及所述第四侧板之间可拆卸连接。

其中，所述第二侧板与所述第三侧板及所述第四侧板之间可拆卸连接。

其中，所述第二侧板包括多段面板，多段面板在竖直方向上依次排布。

其中，所述图像识别设备用于对放矿过程中的所述箱体内的矿岩颗粒的位移、速度、应力、变形以及破裂情况进行实时观测。

其中，所述图像识别设备为双机位摄像设备。

其中，所述第二侧板、第三侧板、第四侧板和隔板的材质均为聚氯乙烯。