不均勻充填體制作與取樣裝置及制作試件的方法制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種不均勻充填體制作與取樣裝置及制作試件的方法。包括攪拌裝置，置于料漿槽臺架上的澆注裝置，攪拌裝置與澆注裝置通過二級料漿輸送管路連接，料漿槽臺架的底座設有長方形的孔，料漿槽為頂部開口的箱體結構，料漿槽底部設有取樣模具底部封堵板安裝輔助裝置，在料漿槽底板上、取樣模具底部封堵板安裝輔助裝置的一側設有第二取樣模具底部封堵板安裝輔助裝置預留孔；置于料漿槽臺架上的雙層組合鋼架位于料漿槽四周，雙層組合鋼架上設有與取樣模具底部封堵板安裝輔助裝置相對應的模具升降裝置，模具升降裝置取樣模具連接。結構簡單、設計新穎合理，能制作方形試件，擾動小、破損率低、成本低。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及采礦充填體的制作，特別是一種不均勻充填體制作與取樣裝置。
技術介紹
充填采礦方法具有安全、環保、資源回收率高等優點，是綠色礦山開采技術體系的主要內容之一，已經成為礦業開采的發展趨勢。充填體力學強度研究作為充填采礦法應用的重要內容，一直以來受到國內外學者的重視，在均勻充填體的本構模型、充填體的靜動載破壞特征以及充填材料微觀作用機制研究等方面取得較多成果。然而，在實際充填作業過程中，由于離析沉積復雜作用，造成充填體內部結構具有很強的不均勻性。這種不均勻性的存在，造成現場充填體的力學特性非常離散，導致傳統的充填配比設計與現場實際以及后續的回采設計脫節，往往采用提高充填體強度進行彌補，造成開采成本提高。但隨著全球資源產能過剩，礦產品價格低迷的大背景下，礦山只有降本增效，加快轉型升級，形成高層次的礦業開采，因此有必要對不均勻充填體的力學特性進行研究，根據回采工藝對充填體不同部位的強度要求完善充填設計，這對礦山控制開采成本與安全生產具有重大現實意義。通過模型試驗對不均勻充填體力學特性進行研究是一種有效的方法，但是目前不均勻充填體的取樣大多采用鉆孔取樣，此方法具有對充填體擾動與損傷大、成樣率低的缺點，而且制作方形試件難度很大，嚴重影響了后續的力學特性試驗與規律分析。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種結構簡單、能制作方形試件，擾動小、破損率低的不均勻充填體制作與取樣裝置及制作試件的方法。為解決上述技術問題，本專利技術采用如下技術方案：一種不均勻充填體制作與取樣裝置，包括攪拌裝置，置于料漿槽臺架上的澆注裝置，攪拌裝置與澆注裝置通過中間設置有二級攪拌料漿控制閥的二級料漿輸送管路連接，料漿槽臺架的底座中部設有長方形的第一取樣模具底部封堵板安裝輔助裝置預留孔，澆注裝置包括置于料漿槽臺架上的料漿槽，料漿槽為頂部開口的箱體結構，在料漿槽底板上設有第二取樣模具底部封堵板安裝輔助裝置預留孔，取樣模具底部封堵板安裝輔助裝置置于該第二取樣模具底部封堵板安裝輔助裝置預留孔內；置于料漿槽臺架上的雙層組合鋼架位于料漿槽四周，與料漿槽臺架固定連接，在雙層組合鋼架上設有與取樣模具底部封堵板安裝輔助裝置相對應的模具升降裝置，模具升降裝置通過連接件與取樣模具連接。采用上述技術方案的本專利技術與現有技術相比，有益效果是：結構簡單、設計新穎合理，能制作方形試件，擾動小、破損率低、成本低。進一步的本專利技術的優化方案是：攪拌裝置包括上料臺階，料漿攪拌臺架位于上料臺階的垂直端，料漿攪拌臺架為二級階梯結構，料漿攪拌臺架頂部設置有一級料漿漿攪拌桶，料漿攪拌臺架的一級臺階上設有二級料漿攪拌桶，一級料漿攪拌桶與二級料漿攪拌桶通過中間設置有一級攪拌料漿控制閥的一級料漿輸送管路連接，置于料漿槽上方的下料漏斗與雙層鋼架固定連接，二級料漿攪拌桶通過中間設置有二級攪拌料漿控制閥的二級料漿輸送管路與該下料漏斗連接。料漿槽遠離攪拌裝置一端的端板上設置料漿槽濾水孔，在該料漿槽端板外側依次設置濾水土工編織袋放置槽和濾水沉淀槽，放置槽側板通過連接板與該料漿槽端板固定連接，在放置槽側板底部設有出水口結構；濾水沉淀槽底部設有沉淀槽出水孔結構。取樣模具底部封堵板安裝輔助裝置為頂部開口的箱體結構，包括底板，端板置于底板的兩端，底板兩側的兩端設有第一插板滑槽，第一插板滑槽的內側設有第一凹槽結構；在每側的兩個第一插板滑槽中間均布兩個第二插板滑槽，第二插板滑槽兩側設有第二凹槽結構，第一、第二插板滑槽底端分別與料漿槽底板固定連接，插板置于兩個相鄰的插板滑槽的凹槽內，與第一、第二滑板插槽活動連接；在滑槽插板中間的底板上設有插板銷；底板、端板、插板的材料均為有機玻璃。取樣模具為角鋼對扣結構，包括第一模具體和第二模具體，第一模具體和第二模具體為角鋼結構，第一模具體和第二模具體設有濾水孔結構，第一模具體和第二模具體通過連接件固定連接；取樣模具頂部設有升降裝置連接板，取樣模具底部設有開口槽結構，模具封堵板置于該開口槽內，并通過連接件與取樣模具固定連接。取樣模具為半圓管對扣結構，包括第一模具體和第二模具體，第一模具體和第二模具體為圓管剖分結構，第一模具體和第二模具體設有濾水孔結構，第一模具體和第二模具體通過連接件固定連接；取樣模具頂部設有升降裝置連接板，取樣模具底部設有開口槽結構，模具封堵板置于該開口槽內，并通過連接件與取樣模具固定連接。取樣模具升降裝置包括升降跑道鋼板，升降跑道鋼板置于跑道擋板和雙層鋼架的橫向支撐中間，跑道擋板為槽鋼形結構，跑道擋板和雙層鋼架的橫向支撐固定連接；升降跑道主齒條置于升降跑道鋼板外側并與升降跑道鋼板固定連接，置于動力軸中部的主齒輪與該升降跑道主齒條配合；動力軸通過兩端的軸承與雙層鋼架的縱向支撐固定連接；手搖鋼板與動力軸的一端固定連接，另一端與手柄固定連接；升降跑道鋼板頂部設有跑道擋銷，底端設置有模具連接板；在跑道鋼板的兩端面設置有輔助齒條，置于跑道擋板兩端內側的輔助齒輪與該輔助齒條配合。取樣模具為方形模具，端面內側尺寸為長7.07cm寬7.07cm，高110cm。取樣模具為圓柱形模具，尺寸為內徑5cm、高110cm。雙層組合鋼架為框架結構，包括豎向支撐，置于豎向支撐中部兩端相對應的豎向支撐之間的第一橫向支撐，置于兩相鄰的豎向支撐之間的第一縱向支撐；雙層組合鋼架頂部置于兩相對應的豎向支撐之間的第二橫向支撐，置于兩相鄰的豎向支撐之間的第二縱向支撐。一種利用不均勻充填體制作與取樣裝置制作試件的方法，包括以下步驟：A、料漿一級與二級攪拌：關閉一級攪拌料漿控制閥，按照設計好的配比，將混合的料漿，通過上料臺階倒入一級級料漿攪拌桶中進行充分攪拌；關閉二級攪拌料漿控制閥，打開一級攪拌料漿控制閥使料漿進入二級料漿攪拌桶進行二次攪拌。B、料漿輸送到料漿槽中：在濾水土工編織袋放置槽中塞滿濾水土工編織袋，打開二級攪拌料漿控制閥，料漿途徑二級料漿輸送管路和下料漏斗輸送到料漿槽中。C、將取樣模具下降至料漿槽指定位置：將取樣模具組裝好，通過模具與升降裝置連接板與取樣模具升降裝置的升降裝置與模具連接板組合在一起，提升到最高位置固定好，待料漿槽內料漿輸滿后20至30分鐘內再將取樣模具下放到最低位置。D、料漿初凝時間前20-30分鐘內進行取樣模具封堵板安裝：根據料漿的膠結材料確定初凝時間，在到達料漿初凝時間前20至30分鐘內，依次將取樣模具底部封堵板安裝輔助裝置的插板拔出后，剝離掉充填體，露出取樣模具，迅速將模具封堵板安裝在取樣模具底部的開口槽中。E、到料漿初凝時間后迅速將模具升起：料漿到達初凝時間后5分鐘內，將所有取樣模具提升至離開料漿槽頂部后取下。F、拆模與養護：將取下的取樣模具放置養護室12小時后拆模，拆模后的充填體繼續在養護室養護到指定時間。G、養護到指定時間后切割并打磨制成標準試件：充填體試件養護到指定時間后進行切割，切割長度要大于標準試件高度0.5cm，切割后對試件進行打磨至標準試件尺寸。附圖說明圖1為本專利技術的結構示意圖。圖1-1是圖1中的B部放大圖。圖1-2是圖1中的A部放大圖。圖2為本專利技術料漿槽臺架結構示意圖。圖3為本專利技術雙層組合鋼架結構示意圖。圖4為本專利技術料漿槽結構示意圖。圖5為本專利技術取樣模具底部封堵板安裝輔助裝置結構示意圖。圖6為本專利技術濾水土工編織袋放置槽結構示意圖。圖7為本本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種不均勻充填體制作與取樣裝置，包括攪拌裝置，置于料漿槽臺架上的澆注裝置，攪拌裝置與澆注裝置通過中間設置有二級攪拌料漿控制閥的二級料漿輸送管路連接，料漿槽臺架的底座中部設有長方形的第一取樣模具底部封堵板安裝輔助裝置預留孔，其特征在于：澆注裝置包括置于料漿槽臺架上的料漿槽，料漿槽為頂部開口的箱體結構，在料漿槽底板上設有第二取樣模具底部封堵板安裝輔助裝置預留孔，取樣模具底部封堵板安裝輔助裝置置于該第二取樣模具底部封堵板安裝輔助裝置預留孔內；置于料漿槽臺架上的雙層組合鋼架位于料漿槽四周，與料漿槽臺架固定連接，在雙層組合鋼架上設有與取樣模具底部封堵板安裝輔助裝置相對應的模具升降裝置，模具升降裝置通過連接件與取樣模具連接。

【技術特征摘要】
1.一種不均勻充填體制作與取樣裝置，包括攪拌裝置，置于料漿槽臺架上的澆注裝置，攪拌裝置與澆注裝置通過中間設置有二級攪拌料漿控制閥的二級料漿輸送管路連接，料漿槽臺架的底座中部設有長方形的第一取樣模具底部封堵板安裝輔助裝置預留孔，其特征在于：澆注裝置包括置于料漿槽臺架上的料漿槽，料漿槽為頂部開口的箱體結構，在料漿槽底板上設有第二取樣模具底部封堵板安裝輔助裝置預留孔，取樣模具底部封堵板安裝輔助裝置置于該第二取樣模具底部封堵板安裝輔助裝置預留孔內；置于料漿槽臺架上的雙層組合鋼架位于料漿槽四周，與料漿槽臺架固定連接，在雙層組合鋼架上設有與取樣模具底部封堵板安裝輔助裝置相對應的模具升降裝置，模具升降裝置通過連接件與取樣模具連接。2.根據權利要求1所述的不均勻充填體制作與取樣裝置，其特征在于：攪拌裝置包括上料臺階，料漿攪拌臺架位于上料臺階的垂直端，料漿攪拌臺架為二級階梯結構，料漿攪拌臺架頂部設置有一級料漿漿攪拌桶，料漿攪拌臺架的一級臺階上設有二級料漿攪拌桶，一級料漿攪拌桶與二級料漿攪拌桶通過中間設置有一級攪拌料漿控制閥的一級料漿輸送管路連接，置于料漿槽上方的下料漏斗與雙層鋼架固定連接，二級料漿攪拌桶通過中間設置有二級攪拌料漿控制閥的二級料漿輸送管路與該下料漏斗連接。3.根據權利要求1所述的不均勻充填體制作與取樣裝置，其特征在于：料漿槽遠離攪拌裝置一端的料漿槽端板上設置料漿槽濾水孔，在該料漿槽端板外側依次設置濾水土工編織袋放置槽和濾水沉淀槽，濾水土工編織袋放置槽側板通過連接板與該料漿槽端板固定連接，在濾水土工編織袋放置槽側板底部設有出水口結構；濾水沉淀槽底部設有沉淀槽出水孔結構。4.根據權利要求1所述的不均勻充填體制作與取樣裝置，其特征在于：取樣模具底部封堵板安裝輔助裝置為頂部開口的箱體結構，包括底板，端板置于底板的兩端，底板兩側的兩端設有第一插板滑槽，第一插板滑槽的內側設有第一凹槽結構；在每側的兩個第一插板滑槽中間均布兩個第二插板滑槽，第二插板滑槽兩側設有第二凹槽結構，第一、第二插板滑槽底端分別與料漿槽底板固定連接，插板置于兩個相鄰的插板滑槽的凹槽內，與第一、第二滑板插槽活動連接；在滑槽插板中間的底板上設有插板銷；底板、端板、插板的材料均為有機玻璃。5.根據權利要求1所述的不均勻充填體制作與取樣裝置，其特征在于：取樣模具為角鋼對扣結構，包括第一模具體和第二模具體，第一模具體和第二模具體為角鋼結構，第一模具體和第二模具體設有濾水孔結構，第一模具體和第二模具體通過連接件固定連接；取樣模具頂部設有升降裝置連接板，取樣模具底部設有開口槽結構，模具封堵板置于該開口槽內，并通過連接件與取樣模具固定連接。6.根據權利要求1所述的不均勻充填體制作與取樣裝置，其特征在于：取樣模具為半圓管對扣結構，包括第一模具體和第二模具體，第一模具體和第二模具體為圓管剖分結構，第一模具體和第二模具體設有濾水孔結構，第一模具體和第二模具體通過連接件固定連接；取樣模具頂部設有升...

【專利技術屬性】
技術研發人員：盧宏建，甘德清，張松林，張亞賓，甘澤，劉志義，薛振林，李示波，孫光華，
申請(專利權)人：華北理工大學，
類型：發明
國別省市：河北;13