專利名稱：用于散體粗粒土自然安息角測量的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
用于散體粗粒土自然安息角測量的裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及礦山排土場(廢石場)邊坡技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種測定散體 粗粒土自然安息角的裝置。
背景技術(shù)：
[0002]自然安息角是礦山排土場(廢石場)廣泛使用的重要參數(shù)之一。因為在廢石排 放中，廢石經(jīng)過自由落體和滾動等排放過程后會形成散體粗粒土的人工邊坡(排土場邊 坡)。在實際工程中，由于散體的巖性、粒徑大小和粒徑級配、排放高度和濕度等的不 同，導(dǎo)致邊坡在同一剖面上，其不同位置的自然安息角是不同的。同時，由于指定范圍 內(nèi)的散體體積一般較大，準(zhǔn)確測定自然安息角對應(yīng)位置的散體物理性質(zhì)(如粒徑級配、 散體容重)是不現(xiàn)實的，且數(shù)據(jù)不易量測。因此，通過現(xiàn)場難以建立自然邊坡角與各種 影響因素(如粒徑大小和粒徑級配、排放高度、濕度和密度等)的定量關(guān)系。所以這就 需要在測定散體的粒徑大小、粒徑級配、濕度和密度的前提下，采用室內(nèi)儀器測定對應(yīng) 的散體粗粒土自然安息角，從而建立這種定量關(guān)系。但目前測自然安息角的儀器僅是針 對細(xì)顆粒土的自然安息角，沒有針對室內(nèi)測定粗粒土自然安息角的儀器。[0003]因此，需探索一種用于測定散體粗粒土自然安息角的裝置，使其在室內(nèi)和現(xiàn)場 均可使用，通過該裝置來測定不同粒徑級配、不同粒徑、不同含水量和不同容重下的散 體自然安息角，以研究散體自然安息角與散體粒徑級配、散體濕度和散體的容重之間的 定量關(guān)系，并研究散體自然安息角與其力學(xué)參數(shù)的一些數(shù)學(xué)關(guān)系，為礦山廢石的排放設(shè) 計方案和排土場后期的穩(wěn)定性分析提供理論依據(jù)。發(fā)明內(nèi)容[0004]有鑒于此，本實用新型提供一種用于散體粒土自然安息角測量的裝置，該裝置 可在室內(nèi)和現(xiàn)場使用來測定不同粒徑級配、不同粒徑、不同含水量和不同容重下的散體 自然安息角，以便于研究各項參數(shù)之間的關(guān)系，為礦山廢石的排放設(shè)計方案和排土場后 期的穩(wěn)定性分析提供理論依據(jù)。[0005]本實用新型的用于散體粗粒土自然安息角測量的裝置，包括由上至下依次設(shè)置 的盛土容器、上接土板和下接土板，所述盛土容器底部設(shè)置閘門I和閘門II，所述閘門 I和閘門II的開口面積小于盛土容器底面積的1/2，所述上接土板與閘門I正對并與閘門 II錯開，所述下接土板與閘門II正對。[0006]進一步，還包括架體，所述盛土容器、上接土板和下接土板均固定設(shè)置于架體 上；[0007]進一步，所述盛土容器上方敞口，其側(cè)壁由透明材料制成；[0008]進一步，還包括固定連接于盛土容器底部并向下延伸的隔板，所述隔板上端位 于閘門I和閘門II之間，隔板下端與上接土板固定連接；[0009]進一步，所述盛土容器為立方體，閘門I和閘門II對稱設(shè)置于盛土容器任意中分面的兩側(cè)，所述隔板沿所述中分面設(shè)置。[0010]實用新型的有益效果本實用新型的用于散體粗粒土自然安息角測量的裝置， 具有以下優(yōu)點[0011]1)能測定兩種不同自由落體高度的散體自然安息角；[0012]2)能測定自然垮落后的散體自然安息角；[0013]3)能測定不同粒徑大小和不同粒徑級配的散體自然安息角；[0014]4)能測定不同容重的散體自然安息角；[0015]5)易于加工，且可重復(fù)使用；[0016]6)時效高、成本低；[0017]7)便于運送和存放，適用于室內(nèi)和現(xiàn)場測定散體自然安息角。

[0018]
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述。[0019]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；[0020]圖2為本實用新型的主視圖；[0021]圖3為圖1的A-A剖視圖。
具體實施方式
[0022]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本實用新型的主視圖，圖3為圖1的 A-A剖視圖，如圖所示本實施例的用于散體粗粒土自然安息角測量的裝置，包括架體 6、由上至下依次固定設(shè)置于架體上的盛土容器1、上接土板2和下接土板3，通過架體來 設(shè)置各部件，結(jié)構(gòu)簡單，移動方便，所述盛土容器1底部設(shè)置閘門I 4和閘門II 5，閘門I4和閘門II 5的開口應(yīng)明顯小于盛土容器底面積的一半，以保證試驗中盛土容器內(nèi)有足 夠的散體殘留于盛土容器內(nèi)，便于測定自然垮落后的散體自然安息角，閘門I 4和閘門II5均由門葉、固定栓、支承座9和插銷8構(gòu)成，門葉通過固定栓和支承座9鉸接在盛土 容器底部，插銷8穿過焊接在盛土容器底部的支承座9后支承門葉使門葉關(guān)閉，所述上接 土板2與閘門I 4正對并與閘門II 5錯開，所述下接土板3與閘門II 5正對，使用時，將 待測散體粒土裝入盛土容器內(nèi)，扒平盛土容器內(nèi)的散體，如單獨測一種高度時的散體自 然安息角，則抽出相應(yīng)的插銷，使對應(yīng)的閘門在重力作用下打開，散體粒土通過閘門自 由落體至相應(yīng)底板上形成散體粒土堆，待跨落穩(wěn)定后即可測量散體自然安息角；如需同 時測定兩種高度時的散體自然安息角，則讓兩個閘門同時打開使散體分別自由落體至上 底板和下底板上形成散體粒土堆，待散體垮落穩(wěn)定后，即可測定所需要的散體自然安息[0023]本實施例中，所述盛土容器1上方敞口，其側(cè)壁由透明玻璃制成，可直接從盛 土容器內(nèi)部和外部對安息角進行測量，便于觀察和測量，當(dāng)然，盛土容器側(cè)壁由其他透 明材料制成同樣可以實現(xiàn)本實用新型的目的。[0024]本實施例中，還包括固定連接于盛土容器1底部并向下延伸的隔板7，所述隔板 7上端位于閘門I 4和閘門II 5之間，隔板7下端與上接土板2固定連接，隔板用于隔開 從閘門I 4和閘門II 5中漏下的粒土，且對上接土板起支承作用。[0025]本實施例中，所述盛土容器1為立方體，閘門I 4和閘門II 5對稱設(shè)置于盛土容 器1任意中分面的兩側(cè)，所述隔板7沿所述中分面設(shè)置，以保證落到上接土板和下接土板 上的散體粒土體積大致相同，從而可比較不同自由落體高度的散體自然安息角。[0026]在通過本實用新型對散體粒土進行安息角測量前，首先獲得散體的物理力學(xué)參 數(shù)(如最大粒徑、粒徑級配、含水量和容重等)，測量后即可研究散體自然安息角與散 體粒徑級配、散體濕度和散體的容重之間的定量關(guān)系，并研究散體自然安息角與其力學(xué) 參數(shù)的一些數(shù)學(xué)關(guān)系，為礦山廢石的排放設(shè)計方案和排土場后期的穩(wěn)定性分析提供理論 依據(jù)。[0027]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管 參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以 對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的宗旨 和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種用于散體粗粒土自然安息角測量的裝置，其特征在于包括由上至下依次設(shè) 置的盛土容器(1)、上接土板(2)和下接土板(3)，所述盛土容器(1)底部設(shè)置閘 門I (4)和閘門II (5)，所述閘門I (4)和閘門II (5)的開口面積小于盛土容器(1)底面積的1/2，所述上接土板(2)與閘門I (4)正對并與閘門II (5)錯開，所 述下接土板(3)與閘門II (5)正對。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于散體粗粒土自然安息角測量的裝置，其特征在于還 包括架體(6)，所述盛土容器(1)、上接土板(2)和下接土板(3)均固定設(shè)置于架 體(1)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于散體粗粒土自然安息角測量的裝置，其特征在于所 述盛土容器(1)上方敞口，其側(cè)壁由透明材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于散體粗粒土自然安息角測量的裝置，其特征在于還 包括固定連接于盛土容器(1)底部并向下延伸的隔板(7)，所述隔板(7)上端位于 閘門I (4)和閘門II (5)之間，隔板(7)下端與上接土板(2)固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于散體粗粒土自然安息角測量的裝置，其特征在于所 述盛土容器(1)為立方體，閘門I (4)和閘門II (5)對稱設(shè)置于盛土容器(1)任 意中分面的兩側(cè)，所述隔板(7)沿所述中分面設(shè)置。
專利摘要本實用新型公開了一種用于散體粗粒土自然安息角測量的裝置，包括由上至下依次設(shè)置的盛土容器、上接土板和下接土板，所述盛土容器底部設(shè)置閘門Ⅰ和閘門Ⅱ，所述閘門Ⅰ和閘門Ⅱ的開口面積小于盛土容器底面積的1/2，所述上接土板與閘門Ⅰ正對并與閘門Ⅱ錯開，所述下接土板與閘門Ⅱ正對，使用時，將待測散體裝入盛土容器內(nèi)，扒平盛土容器內(nèi)的散體，若單獨測一種高度時的散體自然安息角時，則打開其對應(yīng)的閘門使散體自由落體至相應(yīng)底板上，如需同時測定兩種高度時的散體自然安息角，則讓兩個閘門同時打開使散體自由落體至上、下底板上，待散體垮落穩(wěn)定后，測定所需要的散體自然安息角。
文檔編號G01N15/00GK201811904SQ20102055021
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者孔祥云, 張超, 楊春和, 王光進, 顧義磊 申請人:重慶大學(xué)