本實(shí)用新型涉及邊坡滾石運(yùn)動(dòng)特征參數(shù)研究技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種滾石發(fā)射器。

背景技術(shù)：

隨著淺部資源的日益枯竭，露天礦山開采深度和規(guī)模逐年增加。隨著露天礦開采深度的增加，形成很多高陡邊坡，在降雨、風(fēng)化、開采擾動(dòng)力的作用下，邊坡上危巖體經(jīng)常向下滾落，嚴(yán)重威脅著采礦人員和設(shè)備的安全，滾石成為露天礦山開采過程中僅次于邊坡穩(wěn)定性的重大研究課題。

其中，危巖體是指邊坡上被多組結(jié)構(gòu)面切割，在重力風(fēng)化應(yīng)力、地震、滲透壓力等作用下與母巖逐漸分離，穩(wěn)定性較差的巖體。危巖體崩塌失穩(wěn)后將會(huì)產(chǎn)生滾石災(zāi)害，滾石是指邊坡上的危巖體在外力的作用下脫離母體巖塊在斜坡上運(yùn)動(dòng)的一種邊坡失穩(wěn)方式。由于滾石具有突發(fā)性、隨機(jī)性和多發(fā)性的特點(diǎn)，其速度、動(dòng)能及水平拋擲距離難以預(yù)測(cè)，很難對(duì)其進(jìn)行有效地預(yù)測(cè)和控制，為深部資源開采提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

由于深部資源現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和設(shè)備的限制，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行滾石試驗(yàn)十分不便，為了更好地研究滾石在邊坡運(yùn)動(dòng)特征，通過進(jìn)行室內(nèi)模型試驗(yàn)來模擬現(xiàn)場(chǎng)滾石運(yùn)動(dòng)軌跡成了滾石主要研究途徑。目前進(jìn)行滾石試驗(yàn)時(shí)，對(duì)滾石的釋放基本上都是自由落體運(yùn)動(dòng)，或者由單一管道進(jìn)行滾落，無法精確地模擬滾石由不同入射角釋放，或者釋放之后再進(jìn)行粗略估算入射角，這樣既容易產(chǎn)生誤差，又增加試驗(yàn)繁瑣性。在模擬滾石以不同入射速度碰撞坡面時(shí)，很難精準(zhǔn)地對(duì)滾石進(jìn)行逐次增加等量速度來進(jìn)行釋放，對(duì)滾石以不同入射速度在坡面時(shí)運(yùn)動(dòng)特征變化的探究帶來一定誤差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種滾石發(fā)射器，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的難以精準(zhǔn)模擬、研究滾石運(yùn)動(dòng)的問題。

為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種滾石發(fā)射器，其包括：立柱，豎直設(shè)置；滾石滑道，中部鉸接于所述立柱的上部，以使所述滾石滑道可旋轉(zhuǎn)地設(shè)于所述立柱。

優(yōu)選地，所述立柱為高度可調(diào)結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述立柱的底端固定于一可移動(dòng)的底盤座上。

優(yōu)選地，所述滾石滑道為長度可調(diào)結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述滾石滑道包括多段相互嵌套的滑槽。

優(yōu)選地，還包括刻度盤，所述刻度盤上刻度的圓心在所述滾石滑道的轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸線上。

優(yōu)選地，所述滾石滑道的一端還設(shè)有擋板，用于阻止?jié)L石自動(dòng)下滑。

分析可知，針對(duì)露天礦山等表面風(fēng)化嚴(yán)重的區(qū)域，本實(shí)用新型能夠精確模擬滾石以不同入射速度和入射角與坡面發(fā)生碰撞，進(jìn)而研究滾石在邊坡運(yùn)動(dòng)的變化特征。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例應(yīng)用前的準(zhǔn)備示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例釋放滾石的示意圖；

圖4為滾石在本實(shí)施例的滾石滑道中的運(yùn)動(dòng)示意圖；

圖5為滾石與本實(shí)施例的滾石滑道脫離后與邊坡碰撞的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例包括擋板1、刻度盤2、滾石滑道3、立柱4、底盤座5。

具體地，立柱4豎直設(shè)置，應(yīng)用時(shí)，其下端固定，為了便于移動(dòng)，其底端固定于一盤狀的底盤座5上。需要使用本實(shí)施例時(shí)，借助底盤座5，本實(shí)施例就可以根據(jù)需要移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)。滾石滑道3中部鉸接于立柱4的上部，以使?jié)L石滑道3可旋轉(zhuǎn)地設(shè)于立柱4上。滾石滑道3可以為相對(duì)封閉的管道，也可以為相對(duì)開放的滑槽。

為了能夠便于調(diào)整滾石在滾石滑道3中的下滑高度，本實(shí)施例的立柱4為高度可調(diào)結(jié)構(gòu)，例如立柱4為多段式結(jié)構(gòu)，相鄰段之間通過螺栓等連接。不論為相對(duì)封閉的結(jié)構(gòu)，還是相對(duì)開放的結(jié)構(gòu)，滾石滑道3均可以為多段式結(jié)構(gòu)，相鄰段之間相互嵌套，可拉伸，可壓縮。

為了精準(zhǔn)掌握滾石滑道3的傾斜角度，本實(shí)施例還包括刻度盤2，刻度盤2上刻度的圓心在滾石滑道3的轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸線上，刻度盤2可以固定在滾石滑道3的轉(zhuǎn)動(dòng)軸（該轉(zhuǎn)動(dòng)軸不轉(zhuǎn)動(dòng)，為其上旋轉(zhuǎn)的滾石滑道3提供支撐）上。

為了模擬多個(gè)滾石同時(shí)下滑，滾石滑道3的一端還設(shè)有擋板1，擋板1可以阻止多個(gè)滾石自動(dòng)下滑，需要多個(gè)滾石同時(shí)下滑是，拔除擋板1即可。

應(yīng)用本實(shí)施例時(shí)，如圖2-圖5所示，根據(jù)室內(nèi)邊坡模型（未標(biāo)記）的幾何形狀，把本實(shí)施例放在指定地點(diǎn)并調(diào)節(jié)立柱4到達(dá)預(yù)定高度。

接著，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，確定滾石的入射角度和入射速度，拉伸相應(yīng)長度的滾石滑道3，并通過刻度盤2調(diào)節(jié)滾石滑道3的傾斜角度。把選定的滾石塊體放置在滾石滑道3的頂端，并放下?lián)醢?進(jìn)行攔截（圖2所示）。最后，對(duì)坡面布置完成后，放開擋板1對(duì)滾石進(jìn)行釋放（圖3、圖4所示），使得滾石以一定角度和速度與邊坡進(jìn)行碰撞（圖5所示）。

綜上，本實(shí)用新型采用立柱可以針對(duì)不同幾何形狀的邊坡模型進(jìn)行調(diào)節(jié)高度；通過可伸縮滾石滑道，可以使得滾石釋放速度呈等量增加，可進(jìn)行滾石以不同入射速度與坡面碰撞的研究；把滾石滑道與立柱進(jìn)行鉸接，可以使得滾石以不同入射角發(fā)射，并在鉸接處安置刻度盤，使得試驗(yàn)人員簡單準(zhǔn)確地記錄滾石入射角度；放置擋板則可以暫時(shí)攔截多塊滾石，放開擋板時(shí)多塊滾石可以一起沿著管道一起向下運(yùn)動(dòng)，模擬現(xiàn)場(chǎng)危巖體崩塌時(shí)場(chǎng)景。此外，本實(shí)用新型采用的底盤座質(zhì)量較大，可以保證滾石在運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)導(dǎo)致本實(shí)用新型產(chǎn)生晃動(dòng)，避免試驗(yàn)誤差?？梢?，本實(shí)用新型能模擬滾石以不同入射角和入射速度與坡面進(jìn)行碰撞。

由技術(shù)常識(shí)可知，本實(shí)用新型可以通過其它的不脫離其精神實(shí)質(zhì)或必要特征的實(shí)施方案來實(shí)現(xiàn)。因此，上述公開的實(shí)施方案，就各方面而言，都只是舉例說明，并不是僅有的。所有在本實(shí)用新型范圍內(nèi)或在等同于本實(shí)用新型的范圍內(nèi)的改變均被本實(shí)用新型包含。