铁矿露天转井采岩体跨落的模拟装置及方法

摘要

本发明涉及一种铁矿露天转井采岩体跨落的模拟装置及方法，该装置包括可活动模型箱、矿体模拟盒和传动系统；该方法：确定待模拟矿区的地质条件、水文地质条件、地质构造、地层岩性以及深部矿体开采过程；根据实验的维度确定可活动模型箱第一侧立面的安装位置，根据模型相似比确定矿体模拟盒的尺寸和箱体的堆砌层数，并确定矿体相似材料的参数，根据现场深部矿体开采过程采用相似理论，通过传动系统逐个抽取所述可活动模型箱第一侧立面下端矩形孔处的矿体模拟盒的箱体，模拟无底柱分段崩落法的开采过程，采用本发明进行矿体深部开采模型试验，揭示了在不同研究维度条件下深部矿体开采的过程。

主权项

一种铁矿露天转井采岩体跨落的模拟装置，其特征在于，包括可活动模型箱、矿体模拟盒和传动系统；所述可活动模型箱包括底座、第一侧立面、第二侧立面、第三侧立面和第四侧立面，所述第二侧立面与第四侧立面垂直固定于所述底座的两个短边上，所述第三侧立面垂直固定于所述底座的一个长边上，所述第一侧立面垂直可设置于所述底座的不同位置上，所述第一侧立面通过高强螺栓与所述第二侧立面和所述第四侧立面相连接，所述第三侧立面通过焊接分别与所述第二侧立面和所述第四侧立面相连接，所述第一侧立面下端设置有一个可抽出矿体模拟盒箱体的矩形孔；所述第一侧立面包括第一内面板、第一方钢支架和槽钢，所述第一方钢支架通过螺丝固定于第一内面板外侧，所述槽钢设置于第一内面板两侧，所述槽钢上设置有与高强螺栓配合的螺纹孔，所述第一内面板下端设置有一个可以抽出矿体模拟盒箱体的矩形孔，所述第一方钢支架通过焊接与槽钢相连接；所述第二侧立面包括第二内面板和第二方钢支架，所述第二方钢支架通过螺丝固定于第二内面板外侧，所述第二方钢支架的底端通过焊接固定于所述底座的一个短边上，所述第二方钢支架的垂直于底座的一侧通过焊接与所述第三侧立面的垂直于底座的一侧相连接，所述第二方钢支架的垂直于底座的另一侧立柱和中间立柱设置有安装高强螺栓的圆孔；所述第三侧立面包括第三内面板和第三方钢支架，所述第三方钢支架通过螺丝固定于第三内面板外侧，所述第三方钢支架的底端通过焊接固定于所述底座的一个长边上，所述第三方钢支架的两侧分别通过焊接固定于所述第二侧立面垂直于底座的一侧和所述第四侧立面垂直于底座的一侧；所述第四侧立面包括第四内面板和第四方钢支架，所述第四方钢支架通过螺丝固定于第四内面板外侧，所述第四方钢支架的底端通过焊接固定于所述底座的另一个短边上，所述第四方钢支架的垂直于底座的一侧通过焊接与所述第三侧立面的垂直于底座的另一侧相连接，所述第四方钢支架的垂直于底座的另一侧立柱和中间立柱设置有安装高强螺栓的圆孔；所述底座包括钢底板、第五方钢支架、工字钢支座、转向滑轮和横梁，所述第五方钢支架焊接于钢底板下方，所述工字钢支座有多个，各工字钢支座与钢底板短边平行且均匀分布，焊接于第五方钢支架下方，所述横梁焊接于第五方钢支架下方，且与工字钢支座垂直设置，所述转向滑轮有两个，均固定于横梁上，所述钢底板设置有两个与所述矿体模拟盒的安全吊钩位置配合的钢底板圆孔，所述钢底板圆孔圆心与所述转向滑轮后方的垂直切线重合，所述钢底板上设置有两个排水孔；所述矿体模拟盒包括顶面层箱体和下层箱体，所述下层箱体有多个，水平叠放于模型箱中，所述顶面层箱体放置于所述下层箱体上方；所述传动系统包括第一电动绞盘、第二电动绞盘、固定支架和螺纹扣，所述第一电动绞盘和第二电动绞盘固定于所述固定支架上，所述螺纹扣安装于所述矿体模拟盒的箱体上。