CN104141494B - 一种缓倾斜中厚矿体回采物理仿真研究装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种缓倾斜中厚矿体回采物理仿真研究装置及其使用方法，属于采矿工程技术领域。本发明的装置包括底板、一步采实验箱和二步采实验箱，底板上设置有出矿室，一步采实验箱和二步采实验箱的底部设置有出矿口。一步采实验箱和二步采实验箱的出矿步距、出矿室间距以及第四边界板角度都可以调整。其使用方法包括进行一步采物理仿真放矿实验、二步采物理仿真放矿实验以及行矿石贫化机理研究物理仿真实验，通过调整出矿步距、出矿室间距以及第四边界板角度可以模拟出矿山现场的采矿作业，并设计出最优采矿方式。本发明可以实现缓倾斜中厚矿体采矿过程的仿真模拟，为类似的矿山高效、经济回采矿石提供了技术支持。

Description

一种缓倾斜中厚矿体回采物理仿真研究装置及其使用方法

技术领域：

本发明属于采矿工程技术领域，特别是涉及一种缓倾斜中厚矿体回采物理仿真研究装置及其使用方法。

背景技术：

随着国民经济持续、稳定、快速发展，国家对矿产品的需求量不断增长。我国金属矿床贫矿多，富矿少，小型矿多，大型、特大型矿少的资源特点与国民经济建设高速发展的要求很不适应，加之浅部矿、富矿越来越少，大批矿山逐步转入深部采矿，开采深度不断增加，开采条件日趋恶化，采矿难度越来越大，造成资源供需矛盾更加突出。然而解决资源短缺，除了加大勘探力度，提高资源保有量，向深部矿体开采进军的同时，还应采用先进的采矿方法和采矿设备，安全、高效、经济的回采难采矿体。

缓倾斜中厚矿体目前被公认为难采矿体，由于倾角缓，崩落矿石不能完全借自重在底部放出，下盘损失量较大，在电耙道内用电耙运搬时，重力自流电耙出矿效率很低；矿体中厚，如开掘底盘出矿漏斗，采切比大，效率低，矿石生产成本高；矿岩稳固性差，无法进行大规模作业，导致生产能力低。目前国内外大部分缓倾斜中厚矿体矿山多采用分层充填法和进路充填法开采此类矿体。生产能力低是这类矿体开采过程中遇到的最大问题。

为提高缓倾斜中厚矿体生产能力，国内外专家提出了将分段矿房划分为上下两个部分，分步开采，先采下部矿房，待下部矿房开采完毕并充填后，再回采上部矿房的回采技术方案。同时在每个分段施工脉内、脉外两条凿岩平巷，分别负责上部矿房和下部矿房的凿岩及出矿。此法应用中深孔落矿，配套铲运机出矿，大大提高了矿山的生产能力，但是在分步开采之前，需要研究缓倾斜中厚矿体在高效开采过程中矿石散体移动规律及矿石损失贫化机理，优化相应的采矿场的结构参数，包括采下盘边孔角、崩矿步距、下盘出矿进路间距和放矿方式等参数的矿石的贫化机理研究及结构参数。而现阶段并没有一套完整的针对分步开采法的相关参数研究的合理方案，传统的采矿模拟方案也很难适用于中厚矿体的分步开采法。

发明内容：

为解决现有技术存在的问题，本发明提出一种结构简单，操作方便，成本低，相似程度高的，针对分步开采法的缓倾斜中厚矿体回采物理仿真研究装置及其使用方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种缓倾斜中厚矿体回采物理仿真研究装置，包括底板、一步采实验箱和二步采实验箱；

所述底板上侧设置有一步采凿岩室和二步采凿岩室，一步采凿岩室与二步采凿岩室平行设置，在一步采凿岩室和二步采凿岩室的侧壁上分别设置有相对应的若干组缺口，所述缺口的间距相同，且该间距能够调节，底板上设置有与缺口相对应的若干组出矿室，所述出矿室为开口向下放置的方槽型，在一步采凿岩室顶部设置有一步采凿岩室顶板，在二步采凿岩室顶部设置有二步采凿岩室顶板，所述一步采凿岩室顶板和二步采凿岩室顶板为在中间分开的两段结构，所述底板还包括左侧面板和右侧面板，左侧面板和右侧面板分别固定在底板两侧，且左侧面板与右侧面板相互平行设置；

所述一步采实验箱是由第一边界板、第二边界板、第三边界板、第四边界板、一步采凿岩室顶板和左、右侧面板构成的闭合箱体，一步采实验箱还包括一步采步距板，在第三边界板上设置有若干条与左、右侧面板相平行的通槽，在一步采实验箱内壁设置有与所述通槽相对应的刻槽，一步采步距板的下部通过第三边界板上的通槽和一步采实验箱内壁的刻槽平行设置在一步采实验箱内部，并能够通过第三边界板上的通槽抽出，其中第一边界板和第四边界板的下端分别设置于一步采凿岩室顶部的两侧，并形成与一步采凿岩室顶板大小一致的落矿口，第四边界板的角度能够调节，一步采步距板包括若干组不同形状的板，各组一步采步距板分别能与不同角度的第四边界板对应配合；

所述二步采实验箱是由第二边界板、第五边界板、第六边界板、二步采凿岩室顶板和左、右侧面板构成的闭合箱体，二步采实验箱还包括二步采步距板，在第六边界板上设置有若干条与左、右侧面板相平行的通槽，在二步采实验箱内壁设置有与所述通槽相对应的刻槽，二步采步距板的下部通过第六边界板上的通槽和二步采实验箱内壁的刻槽平行设置在二步采实验箱内部，并能够通过第六边界板上的通槽抽出，第五边界板和第二边界板的下端分别设置在二步采凿岩室顶部的两侧，并形成与二步采凿岩室顶板大小一致的落矿口，其中第二边界板能在上方抽出；在左、右侧面板上设置有顶板通槽，所述顶板通槽与一步采凿岩室顶板和二步采凿岩室顶板相对应。

所述一步采凿岩室侧壁和二步采凿岩室侧壁分别设置若干组，每组缺口间距不同。

所述第一边界板、第三边界板和第五边界板分别通过左、右侧面板上与之相对应的刻槽固定。

在所述左、右侧面板上设置有与第四边界板相对应的不同角度的刻槽，第四边界板通过所述刻槽固定在左、右侧面板上。

在所述左、右侧面板内壁上设置有与第二边界板相对应的轨道，第二边界板通过所述轨道设置在左、右侧面板上。

所述第二边界板分为两部分，两部分铰接在一起。

所述第六边界板的下端铰接于第五边界板的上端。

所述二步采凿岩室侧壁由二步采凿岩室侧壁内板和二步采凿岩室侧壁外板构成，其中二步采凿岩室侧壁内板为不带缺口的整体板。

所述一步采凿岩室侧壁由一步采凿岩室侧壁内板和一步采凿岩室侧壁外板构成，所述一步采凿岩室侧壁内板具有挡板，挡板与一步采凿岩室侧壁内板大小相同，所述左、右侧面板设置有挡板安装孔，挡板安装孔与挡板相对应。

所述缓倾斜中厚矿体回采物理仿真研究装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：进行一步采物理仿真放矿实验，

a)将出矿室内端设置在一步采凿岩室侧壁外板缺口处；

b)用矿石将一步采实验箱填满，在左、右侧面板上的顶板通槽向外抽出一步采凿岩室顶板，在每抽出一个一步采步距板间隔的距离的同时抽出一块一步采步距板来模拟现场单个步距的***落矿作业，通过出矿室取出从一步采实验箱内崩落的矿石，记录填充的矿石总重量与从出矿室取出的矿石的重量，最后清空一步采实验箱内的矿石；

c)调整第四边界板的角度，同时换上与此角度相对应的一步采步距板，每调整一次第四边界板的角度，重复一次步骤b)中的实验，直至每一个角度均实验完毕；

d)抽出一部分一步采步距板，并使剩余的一步采步距板间距相同，从而改变一步采步距板的间距，每改变一次一步采步距板的间距，重复一次步骤c)中的实验，直至不同的一步采步距板间距均实验完毕；

e)调节一步采凿岩室侧壁上的缺口间距从而改变出矿室的间距，每改变一次不同的出矿室的间距，重复一次步骤d)中的实验，直至所有不同的出矿室间距均实验完毕；

f)统计以上步骤中的从出矿室取出的矿石重量与填充的矿石的总重量之比，即为矿石回收率，以矿石回收率为优化指标设计出一步采物理仿真放矿实验的设定参数；

步骤二：进行二步采物理仿真放矿实验，

a)将出矿室内端设置在二步采凿岩室侧壁外板缺口处；

b)用矿石将二步采实验箱填满，从左、右侧面板上的顶板通槽向外抽出二步采凿岩室顶板，在每抽出一个二步采步距板间隔的距离的同时抽出一块二步采步距板来模拟现场单个步距的***落矿作业，通过出矿室取出从二步采实验箱内崩落的矿石，记录填充的矿石的总重量与从出矿室取出的矿石的重量，最后清空二步采实验箱内的矿石；

c)抽出一部分二步采步距板并使剩余的二步采步距板间距相同，从而改变二步采步距板的间距，每改变一次二步采步距板的间距重复一次步骤b)中的实验；

d)调节一步采凿岩室侧壁和二步采凿岩室侧壁上的缺口的间距从而改变出矿室间距，每改变一次出矿室的间距，重复一次步骤c)中的实验，直至所有不同的出矿室间距均实验完毕；

e)统计以上步骤中从出矿室取出的矿石的重量与填充的矿石的总重量之比，即为矿石回收率，以矿石回收率为优化指标设计出二步采物理仿真放矿实验设定参数；

步骤三：进行矿石贫化机理研究物理仿真实验，

a)取出一步采实验箱中的一步采步距板，并用尾砂将一步采实验箱填满，将二步采实验箱用矿石填满，抽出第二边界板，在左、右侧面板上的顶板通槽向外抽出二步采凿岩室顶板，在每抽出一个二步采步距板间隔的距离的同时抽出一块二步采步距板，在出矿室取出从二步采实验箱崩落的矿石与尾砂的混合物，每取出一次矿石与尾砂的混合物，计算一次矿石与矿石尾砂混合物的重量比，即品位值，当品位值达到截止品位值α时，停止在出矿室向外取矿石与尾砂的混合物，计算此时从出矿室取出的矿石重量与填充的矿石的重量比，即矿石回收率，并计算已经取出的尾砂与矿石的重量比，即矿石贫化率，然后清空一步采实验箱和二步采实验箱；

b)抽出一部分二步采步距板并使剩余的二步采步距板间距相同，从而改变二步采步距板的间距，每改变一次二步采步距板的间距重复一次步骤a)的实验，直至不同的二步采步距板间距均实验完毕；

c)调节一步采凿岩室侧壁和二步采凿岩室侧壁上的缺口间距从而改变出矿室间距，每改变一次出矿室的间距，重复一次步骤b)中的实验，直至不同的出矿室间距均实验完毕；

d)统计以上步骤中的矿石回收率，以矿石回收率和矿石贫化率为优化指标设计出最优的矿石贫化机理研究物理仿真实验的设定参数。

本发明的有益效果：本发明的缓倾斜中厚矿体回采物理仿真研究装置可以实现缓倾斜中厚矿体采矿过程的仿真模拟，可以实现散体流动规律、矿石贫化机理的研究以及采矿场结构参数的优化，为类似的矿山高效、经济回采矿石提供了技术支持。

附图说明

图1为本发明的缓倾斜中厚矿体回采物理仿真研究装置的一个实施例的结构示意图；

图2为图1的背面的结构示意图；

图3为图1的底部的结构示意图；

图4为图1的剖面结构示意图。

其中：1-底板，2-一步采凿岩室侧壁内板，3-一步采凿岩室侧壁外板，4-二步采凿岩室侧壁内板，5-二步采凿岩室侧壁外板，6-左侧面板，7-右侧面板，8-第三边界板，9-第四边界板，10-第二边界板，11-第一边界板，12-一步采步距板，13-第五边界板，14-第六边界板，15-二步采步距板，16-一步采凿岩室顶板，17-二步采凿岩室顶板，18-合页，19-出矿室，20-缺口，21-挡板。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明，如图1～图3所示，一种缓倾斜中厚矿体回采物理仿真研究装置，包括底板1、一步采实验箱和二步采实验箱；

所述底板1上侧设置有一步采凿岩室和二步采凿岩室，一步采凿岩室与二步采凿岩室平行设置，在一步采凿岩室和二步采凿岩室的侧壁上分别设置有相对应的若干组缺口20，所述缺口20的间距相同，且该间距能够调节，底板1上设置有与缺口20相对应的若干组出矿室19，所述出矿室19为开口向下放置的方槽型，在一步采凿岩室顶部设置有一步采凿岩室顶板16，在二步采凿岩室顶部设置有二步采凿岩室顶板17，所述一步采凿岩室顶板16和二步采凿岩室顶板17为在中间分开的两段结构，所述底板1还包括左侧面板6和右侧面板7，左侧面板6和右侧面板7分别固定在底板1两侧，且左侧面板6与右侧面板7相互平行设置；

所述一步采实验箱是由第一边界板11、第二边界板10、第三边界板8、第四边界板9、一步采凿岩室顶板16、左侧面板6和右侧面板7构成的闭合箱体，一步采实验箱还包括一步采步距板12，在第三边界板8上设置有若干条与左侧面板6和右侧面板7相平行的通槽，在一步采实验箱内壁设置有与所述通槽相对应的刻槽，一步采步距板12的下部通过第三边界板8上的通槽和一步采实验箱内壁的刻槽平行设置在一步采实验箱内部，并能够通过第三边界板8上的通槽抽出，其中第一边界板11和第四边界板9的下端分别设置于一步采凿岩室顶部的两侧，并形成与一步采凿岩室顶板16大小一致的落矿口，第四边界板9的角度能够调节，一步采步距板12包括若干组不同形状的板，各组一步采步距板12分别能与不同角度的第四边界板9对应配合；

所述二步采实验箱是由第二边界板10、第五边界板13、第六边界板14、二步采凿岩室顶板17和左侧面板6及右侧面板7构成的闭合箱体，二步采实验箱还包括二步采步距板15，在第六边界板14上设置有若干条与左侧面板6和右侧面板7相平行的通槽，在二步采实验箱内壁设置有与所述通槽相对应的刻槽，二步采步距板15的下部通过第六边界板14上的通槽和二步采实验箱内壁的刻槽平行设置在二步采实验箱内部，并能够通过第六边界板14上的通槽抽出，第五边界板13和第二边界板10的下端分别设置在二步采凿岩室顶部的两侧，并形成与二步采凿岩室顶板17大小一致的落矿口，其中第二边界板10能在上方抽出；

在左侧面板6和右侧面板7上设置有顶板通槽，所述顶板通槽与一步采凿岩室顶板16和二步采凿岩室顶板17相对应。

所述一步采凿岩室侧壁和二步采凿岩室侧壁为多组缺口20间距不同的一步采凿岩室侧壁板和二步采凿岩侧壁板，通过更换不同缺口20间距的一步采凿岩石侧壁板和二步采凿岩石侧壁板即可调节缺口20间距。

所述第一边界板11、第三边界板8和第五边界板13分别通过左侧面板6和右侧面板7上与之相对应的刻槽固定。

在所述左侧面板6和右侧面板7上设置有与第四边界板9相对应的不同角度的刻槽，在本实施例中最初角度为30°，每隔5°在左侧面板6和右侧面板7上会有相应的两道刻槽，一直到60°，第四边界板9通过所述刻槽固定在左侧面板6和右侧面板7上，通过固定在不同的刻槽内，可以调节第四边界板9的角度。

在所述左侧面板6和右侧面板7上设置有与第二边界板10相对应的轨道，第二边界板10通过所述轨道设置在左侧面板6和右侧面板7上。

所述第二边界板10分为两部分，两部分通过合页18铰接在一起，其中上面的部分较小，可以通过掀开上面的部分来方便的向一步采实验箱内填料。所述第六边界板14的下端铰接于第五边界板13的上端，可以通过掀开第六边界板14来向二步采实验箱内填料。

所述二步采凿岩室侧壁由二步采凿岩室侧壁内板4和二步采凿岩室侧壁外板5构成，其中二步采凿岩室侧壁内板4为不带缺口的整体板结构，此整体板结构可以防止实验时矿石掉入二步采实验箱的后部。

所述一步采凿岩室侧壁由一步采凿岩室侧壁内板2和一步采凿岩室侧壁外板3构成，所述左侧面板6和右侧面板7设置有挡板安装孔，挡板安装孔与一步采凿岩室侧壁内板4相对应，所述一步采凿岩室侧壁内板2具有挡板21，所述挡板21与一步采凿岩室侧壁内板2大小相同，通过***挡板可以让一步采凿岩室侧壁内板2成为整体板结构，防止实验时矿石落入一步采实验箱底部其他位置，方便从出矿室19内取出崩落的矿石。

所述缓倾斜中厚矿体回采物理仿真研究装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：进行一步采物理仿真放矿实验，

a)将出矿室19内端设置在一步采凿岩室侧壁外板3缺口处；

b)用矿石将一步采实验箱填满，在左侧面板6和右侧面板7上的顶板通槽向外抽出一步采凿岩室顶板16，在每抽出一个一步采步距板12间隔的距离的同时抽出一块一步采步距板12来模拟现场单个步距的***落矿作业，通过出矿室19取出从一步采实验箱内崩落的矿石，记录填充的矿石总重量与从出矿室19取出的矿石的重量，最后清空一步采实验箱内的矿石；

c)调整第四边界板9的角度，在本实施例中，第四边界板9最初角度为与水平呈30°，同时换上与此角度相对应的一步采步距板12，本实施例中每提高5°在左侧面板6和右侧面板7上有一道相对应的刻槽，第四边界板9每提高5°，重复一次步骤b)中的实验，直至第四边界板9角度与水平呈60°；

d)抽出一部分一步采步距板12，并使剩余的一步采步距板12间距相同，从而改变一步采步距板12的间距，本步骤中首先隔一个一步采步距板12抽出一个一步采步距板12，并重复一次步骤c)的实验，然后隔一个一步采步距板12再抽出一块一步采步距板12，并重复一次步骤c)的实验；

e)通过更换不同的一步采凿岩室侧壁和二步采凿岩室侧壁，来调节一步采凿岩室侧壁上的缺口间距和二步采凿岩室侧壁上的缺口间距，从而改变出矿室19的间距，每改变一次不同的出矿室19的间距，重复一次步骤d)中的实验，本实施例中需要对三组不同的出矿室19间距进行实验，因而要依据此三次不同的出矿室19间距重复三次步骤d)的实验；

f)统计以上步骤中的从出矿室19取出的矿石重量与填充的矿石的总重量之比，即为矿石回收率，以矿石回收率为优化指标设计出一步采实验的最优的设定参数，设计一步采实验的最优的设定参数的目的为模拟矿山现场的实际情况，并设计出能达到经济最大化的采矿方式；

步骤二：进行二步采物理仿真放矿实验，

a)将出矿室19内端设置在二步采凿岩室侧壁外板5的缺口处；

b)用矿石将二步采实验箱填满，从左侧面板6和右侧面板7上的顶板通槽向外抽出二步采凿岩室顶板17，在每抽出一个二步采步距板15间隔的距离的同时抽出一块二步采步距板15来模拟现场单个步距的***落矿作业，通过出矿室19取出从二步采实验箱内崩落的矿石，记录填充的矿石的总重量与从出矿室19取出的矿石的重量，最后清空二步采实验箱内的矿石；

c)抽出一部分二步采步距板15，并使剩余的二步采步距板15间距相同，从而改变二步采步距板15的间距，本实施例中首先隔一个二步采步距板15抽出一个二步采步距板15，并重复一次步骤b)的实验，然后隔一个二步采步距板15抽出两块二步采步距板15，并重复一次步骤b)的实验；

d)通过更换不同的一步才凿岩侧壁板和二步采凿岩侧壁板，来调节一步采凿岩室侧壁上的缺口间距和二步采凿岩石侧壁上的缺口间距，从而改变出矿室19的间距，每改变一次不同的出矿室19的间距，重复一次步骤c)中的实验，本实施例中需要对三组不同的出矿室19间距进行实验，每更换一次一步采凿岩室侧壁板和二步采凿岩室侧壁板重复一次步骤c)的实验；

e)统计以上步骤中的从出矿室19取出的矿石重量与填充的矿石的总重量之比，即为矿石回收率，以矿石回收率为优化指标设计出二步采实验的最优的设定参数，设计二步采实验的最优的参数设定的目的为模拟矿山现场的实际情况，并设计出能达到经济最大化的采矿方式；

步骤三：进行矿石贫化机理研究物理仿真实验，

a)取出一步采实验箱中的一步采步距板12，并用尾砂将一步采实验箱填满，将二步采实验箱用矿石填满，通过左侧面板6和右侧面板7内壁上的轨道抽出第二边界板10，在左侧面板6和右侧面板7上的顶板通槽向外抽出二步采凿岩室顶板17，在每抽出一个二步采步距板15间隔的距离的同时抽出一块二步采步距板15，在出矿室19取出从二步采实验箱崩落的矿石与尾砂的混合物，每取出一次矿石与尾砂的混合物，计算一次矿石与矿石尾砂混合物的重量比，即品位值，当品位值达到截止品位值α时，停止在出矿室19向外取矿石与尾砂的混合物，计算此时从出矿室19取出的矿石重量与填充的矿石的重量比，即矿石回收率，并计算已经取出的尾砂与矿石的重量比，即矿石贫化率，然后清空一步采实验箱和二步采实验箱；

b)抽出一部分二步采步距板15，并使剩余的二步采步距板15间距相同，从而改变二步采步距板15的间距，本实施例中首先隔一个二步采步距板15抽出一个二步采步距板15，并重复一次步骤b)的实验，然后隔一个二步采步距板15抽出两块二步采步距板15，并重复一次步骤c)的实验；

c)调节一步采凿岩室侧壁上的缺口间距和二步采凿岩石侧壁上的缺口间距从而改变出矿室19的间距，每改变一次不同的出矿室19的间距，重复一次步骤b)中的实验，本实施例中需要对三组不同的出矿室间距进行实验，因而依据此三次不同的出矿室间距重复三次步骤b)的实验；

d)统计以上步骤中的矿石回收率，以矿石回收率和矿石贫化率为优化指标设计出最优的二步采实验设定参数，其中矿石回收率和矿石贫化率为矿山经济效益的重要指标，本发明能在矿山开采之前就对现场的采矿参数，如崩矿步距、一步采下盘边孔角等采矿参数进行了模拟，对缓倾斜中厚矿体的开采经济效益有较大的帮助。

Claims (10)

1.一种缓倾斜中厚矿体回采物理仿真研究装置，其特征在于：包括底板、一步采实验箱和二步采实验箱；

所述底板上侧设置有一步采凿岩室和二步采凿岩室，一步采凿岩室与二步采凿岩室平行设置，在一步采凿岩室和二步采凿岩室的侧壁上分别设置有相对应的若干组缺口，所述缺口的间距相同，且该间距能够调节，底板上设置有与缺口相对应的若干组出矿室，所述出矿室为开口向下放置的方槽型，在一步采凿岩室顶部设置有一步采凿岩室顶板，在二步采凿岩室顶部设置有二步采凿岩室顶板，所述一步采凿岩室顶板和二步采凿岩室顶板为在中间分开的两段结构，所述底板还包括左侧面板和右侧面板，左侧面板和右侧面板分别固定在底板两侧，且左侧面板与右侧面板相互平行设置；

所述一步采实验箱是由第一边界板、第二边界板、第三边界板、第四边界板、一步采凿岩室顶板和左、右侧面板构成的闭合箱体，一步采实验箱还包括一步采步距板，在第三边界板上设置有若干条与左、右侧面板相平行的通槽，在一步采实验箱内壁设置有与所述通槽相对应的刻槽，一步采步距板的下部通过第三边界板上的通槽和一步采实验箱内壁的刻槽平行设置在一步采实验箱内部，并能够通过第三边界板上的通槽抽出，其中第一边界板和第四边界板的下端分别设置于一步采凿岩室顶部的两侧，并形成与一步采凿岩室顶板大小一致的落矿口，第四边界板的角度能够调节，一步采步距板包括若干组不同形状的板，各组一步采步距板分别能与不同角度的第四边界板对应配合；

所述二步采实验箱是由第二边界板、第五边界板、第六边界板、二步采凿岩室顶板和左、右侧面板构成的闭合箱体，二步采实验箱还包括二步采步距板，在第六边界板上设置有若干条与左、右侧面板相平行的通槽，在二步采实验箱内壁设置有与所述通槽相对应的刻槽，二步采步距板的下部通过第六边界板上的通槽和二步采实验箱内壁的刻槽平行设置在二步采实验箱内部，并能够通过第六边界板上的通槽抽出，第五边界板和第二边界板的下端分别设置在二步采凿岩室顶部的两侧，并形成与二步采凿岩室顶板大小一致的落矿口，其中第二边界板能在上方抽出；在左、右侧面板上设置有顶板通槽，所述顶板通槽与一步采凿岩室顶板和二步采凿岩室顶板相对应。

2.根据权利要求1所述的缓倾斜中厚矿体回采物理仿真研究装置，其特征在于：所述一步采凿岩室侧壁和二步采凿岩室侧壁分别设置若干组，每组缺口间距不同。

3.根据权利要求1所述的缓倾斜中厚矿体回采物理仿真研究装置，其特征在于：所述第一边界板、第三边界板和第五边界板分别通过左、右侧面板上与之相对应的刻槽固定。

4.根据权利要求1所述的缓倾斜中厚矿体回采物理仿真研究装置，其特征在于：在所述左、右侧面板上设置有与第四边界板相对应的不同角度的刻槽，第四边界板通过所述刻槽固定在左、右侧面板上。

5.根据权利要求1所述的缓倾斜中厚矿体回采物理仿真研究装置，其特征在于：在所述左、右侧面板内壁上设置有与第二边界板相对应的轨道，第二边界板通过所述轨道设置在左、右侧面板上。

6.根据权利要求1所述的缓倾斜中厚矿体回采物理仿真研究装置，其特征在于：所述第二边界板分为两部分，两部分铰接在一起。

7.根据权利要求1所述的缓倾斜中厚矿体回采物理仿真研究装置，其特征在于：所述第六边界板的下端铰接于第五边界板的上端。

8.根据权利要求1所述的缓倾斜中厚矿体回采物理仿真研究装置，其特征在于：所述二步采凿岩室侧壁由二步采凿岩室侧壁内板和二步采凿岩室侧壁外板构成，其中二步采凿岩室侧壁内板为不带缺口的整体板。

9.根据权利要求1所述的缓倾斜中厚矿体回采物理仿真研究装置，其特征在于：所述一步采凿岩室侧壁由一步采凿岩室侧壁内板和一步采凿岩室侧壁外板构成，所述一步采凿岩室侧壁内板具有挡板，挡板与一步采凿岩室侧壁内板大小相同，所述左、右侧面板设置有挡板安装孔，挡板安装孔与挡板相对应。

10.权利要求1所述的缓倾斜中厚矿体回采物理仿真研究装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：进行一步采物理仿真放矿实验，

a)将出矿室内端设置在一步采凿岩室侧壁外板缺口处；

b)用矿石将一步采实验箱填满，在左、右侧面板上的顶板通槽向外抽出一步采凿岩室顶板，在每抽出一个一步采步距板间隔的距离的同时抽出一块一步采步距板来模拟现场单个步距的***落矿作业，通过出矿室取出从一步采实验箱内崩落的矿石，记录填充的矿石总重量与从出矿室取出的矿石的重量，最后清空一步采实验箱内的矿石；

c)调整第四边界板的角度，同时换上与此角度相对应的一步采步距板，每调整一次第四边界板的角度，重复一次步骤b)中的实验，直至每一个角度均实验完毕；

d)抽出一部分一步采步距板，并使剩余的一步采步距板间距相同，从而改变一步采步距板的间距，每改变一次一步采步距板的间距，重复一次步骤c)中的实验，直至不同的一步采步距板间距均实验完毕；

e)调节一步采凿岩室侧壁上的缺口间距从而改变出矿室的间距，每改变一次不同的出矿室的间距，重复一次步骤d)中的实验，直至所有不同的出矿室间距均实验完毕；

f)统计以上步骤中的从出矿室取出的矿石重量与填充的矿石的总重量之比，即为矿石回收率，以矿石回收率为优化指标设计出一步采物理仿真放矿实验的设定参数；

步骤二：进行二步采物理仿真放矿实验，

a)将出矿室内端设置在二步采凿岩室侧壁外板缺口处；

b)用矿石将二步采实验箱填满，从左、右侧面板上的顶板通槽向外抽出二步采凿岩室顶板，在每抽出一个二步采步距板间隔的距离的同时抽出一块二步采步距板来模拟现场单个步距的***落矿作业，通过出矿室取出从二步采实验箱内崩落的矿石，记录填充的矿石的总重量与从出矿室取出的矿石的重量，最后清空二步采实验箱内的矿石；

c)抽出一部分二步采步距板并使剩余的二步采步距板间距相同，从而改变二步采步距板的间距，每改变一次二步采步距板的间距重复一次步骤b)中的实验；

d)调节一步采凿岩室侧壁和二步采凿岩室侧壁上的缺口的间距从而改变出矿室间距，每改变一次出矿室的间距，重复一次步骤c)中的实验，直至所有不同的出矿室间距均实验完毕；

e)统计以上步骤中从出矿室取出的矿石的重量与填充的矿石的总重量之比，即为矿石回收率，以矿石回收率为优化指标设计出二步采物理仿真放矿实验设定参数；

步骤三：进行矿石贫化机理研究物理仿真实验，

a)取出一步采实验箱中的一步采步距板，并用尾砂将一步采实验箱填满，将二步采实验箱用矿石填满，抽出第二边界板，在左、右侧面板上的顶板通槽向外抽出二步采凿岩室顶板，在每抽出一个二步采步距板间隔的距离的同时抽出一块二步采步距板，在出矿室取出从二步采实验箱崩落的矿石与尾砂的混合物，每取出一次矿石与尾砂的混合物，计算一次矿石与矿石尾砂混合物的重量比，即品位值，当品位值达到截止品位值α时，停止在出矿室向外取矿石与尾砂的混合物，计算此时从出矿室取出的矿石重量与填充的矿石的重量比，即矿石回收率，并计算已经取出的尾砂与矿石的重量比，即矿石贫化率，然后清空一步采实验箱和二步采实验箱；

b)抽出一部分二步采步距板并使剩余的二步采步距板间距相同，从而改变二步采步距板的间距，每改变一次二步采步距板的间距重复一次步骤a)的实验，直至不同的二步采步距板间距均实验完毕；

c)调节一步采凿岩室侧壁和二步采凿岩室侧壁上的缺口间距从而改变出矿室间距，每改变一次出矿室的间距，重复一次步骤b)中的实验，直至不同的出矿室间距均实验完毕；

d)统计以上步骤中的矿石回收率，以矿石回收率和矿石贫化率为优化指标设计出最优的矿石贫化机理研究物理仿真实验的设定参数。