[发明专利]一种地震作用下尾矿库失稳破坏模拟装置及实验方法

说明书

本发明涉及一种地震作用下尾矿库失稳破坏模拟装置及实验方法，用于解决现有技术中的地震作用下尾矿库失稳破坏模拟装置不能模拟不同类型和不同输入形式地震波的问题。包括：底座、振动组件、动力转化系统、库体模拟组件和信息采集系统，所述底座上设有水平振动台，所述水平振动台与所述底座直线滑动连接，所述振动组件包括水平振动气囊和竖直振动气囊，通过所述水平振动气囊和竖直振动气囊的振动，模拟出不同形式的地震波。通过振动电机带动活塞在缸体中做往复运动，所述活塞和所述缸体之间形成一个容积可变的空腔，所述水平振动气囊和所述竖直通过管道与所述空腔相连。所述库体模拟组件根据要模拟的实际矿区按照等比例缩放原则搭建。

技术领域

本发明涉及矿山岩土工程技术领域，尤其是涉及一种地震作用下尾矿库失稳破坏模拟装置及实验方法。

背景技术

尾矿库是金属非金属矿山三大生产设施之一。我国现有8869座尾矿库，目前大多数尾矿库都已达到或接近设计容量而面临闭库，因此许多矿山企业后期面临新建尾矿库问题。但国家应急管理部在2020年印发的《防范化解尾矿库安全风险工作方案》明确要求：自2020年起，在保证紧缺或战略性矿产矿山正常生产建设开发的前提下，全国尾矿库数量原则上只减不增。同时，由于新建尾矿库费用高、审批严格，征地、搬迁困难，环保要求高，且受地形及规划限制而难以找到合适库址，所以最大限度利用现有尾矿库并对其加高扩容的方法研究势在必行。因为，在原有库基础上进行加高扩容不仅可以充分利用尾矿库原有设施、减少征地和节省基建费用，且不会造成新的土地破坏和污染，也便于尾矿库灾害的预防和管理。特别是对于我国南方多山地区，由于山谷型尾矿库居多，其尾矿坝扩充容量大、服务年限长，既节省投资，又进一步提升现有尾矿库占地的重复使用率。

随着选矿技术的发展和土地使用的制约，我国的尾矿库必然朝着细粒筑坝与高堆尾矿坝方向发展，其灾害隐患也将会更加突出，特别是在地震等动力作用下，尾矿库更容易发生滑坡、溃坝等事故，后果不堪设想。因此，对地震作用下尾矿库失稳破坏机理研究具有重大意义。

现有技术中的地震作用下尾矿库失稳破坏模拟装置不能模拟不同形式地震波，振动源位置和振动方向都是固定的，不能模拟不同方位的地震波。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种地震作用下尾矿库失稳破坏模拟装置及实验方法，用于解决现有技术中的地震作用下尾矿库失稳破坏模拟装置不能模拟不同类型和不同输入形式地震波的问题。

为了实现上述目的，本发明提供的一种地震作用下尾矿库失稳破坏模拟装置，包括：

底座，

所述底座上设有水平振动台，所述水平振动台与所述底座直线滑动连接；

振动组件，

所述振动组件 包括水平振动气囊和竖直振动气囊，所述水平振动气囊的第一端固定安装在所述底座上，所述水平振动气囊的第二端与所述水平振动台固定连接，所述水平振动气囊的振动方向与所述水平振动台的滑动方向一致，所述水平振动台上设有多组竖直振动气囊，所述竖直振动气囊上架设有竖直振动台。

动力转化系统，

所述动力转化系统包括振动电机、缸体和活塞，所述振动电机和所述缸体固定安装在所述水平振动台上，所述活塞和所述缸体直线滑动配合，所述振动电机通过传动组件带动所述活塞在所述缸体中做往复运动，所述活塞和所述缸体之间形成一个容积可变的空腔，所述水平振动气囊和所述竖直振动气囊通过管道与所述空腔相连。

库体模拟组件，

所述库体模拟组件设置在所述竖直振动台上，所述库体模拟组件与所述竖直台通过旋转机构转动连接。

信息采集系统，