[发明专利]一种尾矿库淤堵现象模拟装置

说明书

本发明涉及一种尾矿库淤堵现象模拟装置，属于采矿工程及矿山岩土工程技术领域。包括承托装置；储水罐Ⅰ；微生物培养箱恒温装置Ⅲ等部件；储水罐Ⅰ设置在微生物悬浮液制备装置Ⅱ上方，储水罐Ⅰ通过管道与微生物悬浮液制备装置Ⅱ、细粒土悬浮液及化学溶液制备装置Ⅳ、淤堵实验装置体Ⅶ之间连通，淤堵实验装置体Ⅶ与流量监测装置Ⅴ、浓度液检测装置Ⅵ相连通，储水罐Ⅰ、微生物悬浮液制备装置Ⅱ、微生物培养箱恒温装置Ⅲ为一个自上而下内部互不连通的整体。本专利可以用于研究尾矿坝坝体内发生生物、化学、物理不同类型的淤堵现象进行模拟研究其发生的条件及机理。

技术领域

本发明涉及一种尾矿库淤堵现象模拟装置，属于采矿工程及矿山岩土工程技术领域。

背景技术

尾矿库是用于堆存矿产废料的矿山设施，是具有高破坏性高势能的人造重大危险源，尾库本身土体含有能造成环境土壤污染的重金属和有害化学成分，一旦管理不当，不仅会造成严重的人员伤亡事故和巨大的财产损失，还会造成环境污染等一系列后续问题。

淤堵现象普遍存在于多孔介质的渗流过程中，研究表明，淤堵会堵塞介质孔隙通道，增加介质渗水阻力，致使介质渗透性降低，在尾矿坝渗流过程中，细小尾矿颗粒的沉积和滞留，或者生物、化学反应生成沉淀或难溶物，都会使坝体或其他排渗体的渗水通道发生淤堵，降低坝体渗透性，导致坝体稳定性降低，最终在某一外界条件如地震、降雨等的干扰下发生溃坝，因此，开展尾矿坝淤堵研究具有非常重要的工程意义和科研价值。

根据淤堵机理，将淤堵分为物理淤堵、化学淤堵、生物淤堵以及综合淤堵。

生物淤堵，是指土体和流体中的微生物（真菌、细菌等）及有机质，在多孔介质孔隙中滋生繁殖堵塞了渗流通道的现象。

化学淤堵﹐是因为流体或土体本身所含的各种离子，发生一系列反应，逐渐生成沉淀或难溶物，附着于多孔介质孔隙通道上，从而造成孔隙堵塞，降低介质渗透性的现象。

物理淤堵，是指悬浮颗粒在迁移过程中，由于几何尺寸的影响，在介质中产生了沉积或者滞留﹐致使介质渗流通道堵塞，从而使介质的渗透能力降低的现象。

针对以上三种不同淤堵，根据之前学者关于这方面的研究内容，发现在三个大方向会产生淤堵的同时，还有很多因素对这三种淤堵均会产生影响，很多学者为了研究影响淤堵的因素都做了相应的试验装置设计，但并没有一套完整的装置可以同时进行三种淤堵试验，而且装置考虑的影响因素单一，只有物理淤堵影响因素的相应试验装置也就是研究浑水入渗的装置发展较为迅速，并没有任何能够很好的研究化学淤堵、生物淤堵影响因素的相应装置。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种尾矿库淤堵现象模拟装置，本装置能够用于实验室研究淤堵机理等。

本发明采用的技术方案是：一种尾矿库淤堵现象模拟装置，包括承托装置；储水罐Ⅰ；微生物培养箱恒温装置Ⅲ；细粒土悬浮液及化学溶液制备装置Ⅳ、微生物悬浮液制备装置Ⅱ；淤堵实验装置体Ⅶ；变频开关控制装置Ⅷ；流量监测装置Ⅴ；浓度检测装置Ⅵ；储水罐Ⅰ设置在微生物悬浮液制备装置Ⅱ上方，储水罐Ⅰ通过管道与微生物悬浮液制备装置Ⅱ、细粒土悬浮液及化学溶液制备装置Ⅳ、淤堵实验装置体Ⅶ之间连通，淤堵实验装置体Ⅶ与流量监测装置Ⅴ、浓度液检测装置Ⅵ相连通，储水罐Ⅰ、微生物悬浮液制备装置Ⅱ、微生物培养箱恒温装置Ⅲ为一个自上而下内部互不连通的整体。

具体地，所述承托装置包括：底层承托平台30、主装置承托台34、上层承托平台55，底层承托平台30与上层承托平台55及两侧板连接成方形壳体，主装置承托台34放置在底层承托平台30上，微生物培养箱恒温装置Ⅲ、淤堵实验装置体Ⅶ固定在上层承托平台55上方；