[发明专利]季节变化径流及地下水对高海拔露天矿影响监测模型

说明书

本发明公开了季节变化径流及地下水对高海拔露天矿影响监测模型，其特征在于：温度模拟装置、径流、地下暗河模拟装置、露天矿模型、排水装置、模型箱和摄像机组成。本发明特别适用于形像展示高海拔露天矿季节变化、径流及地下水对矿区的影响，模拟开采中工作平台涌水、端帮涌水、台阶面涌水、互层状矿体涌水、炮孔充水、工作平台冻结、端帮冻结和台阶面冻结现场成因全过程，实现模型温度、径流流量和渗流流量可控，对高海拔露天矿区具有广泛的实用性。

技术领域

本发明涉及一种水对露天矿区影响的监测模型，尤其涉及一种随着季节变化径流、地下水对高海拔露天矿影响监测模型。

背景技术

我国高海拔地区矿山开采日益增多，由于季节变化、地表径流、冰雪融水、大气降水及径流补水等多重因素下，露天矿区多出现岩体滑坡、坍塌、钻机成孔率低、冻融损伤、灾害等现象频繁发生，给高海拔矿山开采安全性带来了不利影响。为了直观分析季节变化水对高海拔露天矿台阶的影响，在可知范围内，尚无制作出专门针对高海拔露天矿区水影响的监测模型。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种季节变化径流及地下水对高海拔露天矿影响监测模型，以实现形像展示高海拔露天矿季节变化、径流及地下水对矿区的影响，模拟开采中工作平台涌水、端帮涌水、台阶面涌水、互层状矿体涌水、炮孔充水、工作平台冻结、端帮冻结和台阶面冻结现场成因全过程，实现模型温度可控、水量可控。

为解决上述技术问题，所述的一种季节变化径流及地下水对高海拔露天矿影响监测模型，包括温度模拟装置，径流、地下暗河模拟装置，露天矿模型，排水装置，模型箱和摄像机组成；

所述的温度模拟装置包括制冷系统、制热系统、温度控制系统和空气管，其中，所述的制冷系统设置于模型一侧，用于模拟-35℃~0℃的气候条件，所述制热系统模拟0℃~40℃的气候条件，制冷、制热通过测温控制系统控制，空气管将冷、热空气导入模型的上部；

所述的径流、地下暗河模拟装置包括水箱、水泵、水压调节装置、模拟径流供水管、模拟暗河供水管和径流收集水箱，其中，所述径流、地下暗河模拟装置设置于模型一侧，径流收集水箱设置于模型另一侧，模拟径流供水管与模拟径流沟渠相连，模拟径流沟渠与径流收集水箱相连，模拟暗河供水管与模拟暗河相连；

所述的露天矿模型在模型箱内部并由模拟径流沟渠、模拟暗河组成、表土、围岩和互层状矿体，其中模拟径流沟渠为在露天矿模型顶部开挖小槽，模拟暗河组成为在露天矿模型内部布设一定长度的多孔圆管，表土、围岩和互层状矿体由模拟岩土、岩体材料层组成，其中互层状矿体是围岩和矿体交替的岩体，矿区表面由露天采场边帮和工作帮组成，工作帮的台阶包括台阶上部平台、台阶坡面、布设钻孔和台阶下部平台；

所述的排水装置包括底部水槽、排水管，其中，所述底部水槽设置于模型底部，所述排水管一端与底部水槽相连接，另一端连接下水道；

所述的模型箱包括模型外罩和模型支架，其中，所述的模型外罩模型外罩由有机玻璃板粘合而成，四周骨架均采用角钢加固、模型顶部可拆卸，模型放置在由钢结构组成的、一定高度的模型支架上；

摄像机为监测水位及冻结现象随时间变化关系的摄像机。

本发明的露天矿模拟实验方法：