[发明专利]一种模拟不同角度的分层充填体试件制备装置及方法

说明书

本发明公开了一种模拟不同角度的分层充填体试件制备装置及方法，该装置包括底座结构、模具结构，所述底座结构包括角度控制底座、底座，所述角度控制底座一端与底座铰接，所述角度控制底座与底座的内部均设置有电磁线圈，所述模具结构包括可滑动挡板、若干模具、若干模具固定环、若干铁圈，所述可滑动挡板安装在角度控制底座上表面，所述模具与模具固定环呈半圆柱状，一半数量的模具固定环安装在可滑动挡板内侧壁上，另一半数量的模具固定环安装在角度控制底座上表面。通过底座的震荡，减少了充填体内部的孔隙结构，使实验结果较为精确，解决了充填体试件脱模困难的问题。该装置结构简单，使用方便，可制作不同角度、不同分层的充填体。

技术领域

本发明属于实验室充填体领域，具体地说，涉及一种模拟不同角度的分层充填体试件制备装置及方法。

背景技术

随着矿山开采深度的提高，越来越多的金属矿山逐渐将充填采矿法视为自己未来的发展方向。然而，国内外很多大型及特大型采空区其面积能够达到10～15万m³，想要一次充填完成基本很难实现，只有采用分次充填及不同配比充填才能将采空区完全充满，且矿山充填过程中，由于采空区面积较大，料浆流平较难实现。该现象会导致固化后的充填体产生明显的分层现象，且分层面会产生一定的角度。因此，对分层充填体的单轴抗压强度展开研究是非常有必要的。

在实验室研究过程中，分层充填体试件的制作既是重点也是难点。在试件制备过程中，由于料浆震荡不均匀，会使试件出现明显的孔隙结构影响实验效果，且充填体的分层处粘结性较低，在拆模过程中，经常发生试件断裂的现象。因此，为满足室内实验要求，设计了一款方便拆模，并可实现制作不同分层、不同角度的充填体试件制备装置。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明针对分层充填体试件制备困难，且拆模过程中容易损伤试件等问题，提供了一种使用方便、操作简单，且可重复利用的分层充填体试件制备模具及底座。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种模拟不同角度的分层充填体试件制备装置，包括底座结构、模具结构，

所述底座结构包括角度控制底座、底座，所述角度控制底座一端与底座铰接，所述角度控制底座与底座的内部均设置有电磁线圈，

所述模具结构包括可滑动挡板、若干模具、若干模具固定环、若干铁圈，所述可滑动挡板安装在角度控制底座上表面，所述模具与模具固定环呈半圆柱状，模具可拆卸安装在模具固定环内侧，一半数量的模具固定环安装在可滑动挡板内侧壁上，另一半数量的模具固定环安装在角度控制底座上表面，两个模具固定环围合形成的圆柱体顶部由铁圈连接。

进一步地，所述所述可滑动挡板为两个，分别为第一可滑动挡板、第二可滑动挡板，第一可滑动挡板与第二可滑动挡板均呈倒置的L型，且二者接触时形成冂型，所述角度控制底座上表面安装有滑道，可滑动挡板通过滑轮与滑道连接，所述可滑动挡板主要由支撑板、固定板组成，支撑板呈凸形，凸形顶端与固定板垂直连接，固定板上表面滑动安装有伸缩板，所述模具与模具固定环均布安装在两个可滑动挡板内侧，所述第一可滑动挡板的伸缩板侧端安装有可控制磁性的磁铁，第二可滑动挡板的伸缩板侧端安装铁块，两可滑动挡板的固定板通过若干弹簧连接。

进一步地，所述底座上安装有冂型的角度控制梁结构，且设置在远离与角度控制底座铰接的端部，所述角度控制底座设有向右侧延伸的凸起，凸起穿过角度控制梁结构的冂型口，所述凸起上滑动安装有可滑动角度固定板，所述角度控制梁结构上安装有与可滑动角度固定板匹配的角度固定鞘。

进一步地，所述角度控制底座由上层、下层组成，上层与下层紧贴连接，上层由不锈钢制成、下层由铁制成；所述底座由上层、下层组成，上层与下层紧贴连接，上层由铁制成、下层由不锈钢制成。

进一步地，所述角度控制底座的电磁线圈与直流电源连接，所述底座的电磁线圈与交流电源连接。