【技术实现步骤摘要】
一种能够测定尾矿砂实时固结渗透参数的装置及方法
本专利技术属于土工试验领域中的试验设备
，具体涉及一种能够测定尾矿砂实时固结渗透参数的装置及方法。
技术介绍
尾矿砂是一种通过对金属矿石一系列的加工和处理后排放的工业固体废物，现阶段的矿区产生的尾矿砂主要的也是最经济的处理方法是将采矿所产生的尾矿浆堆积在矿区附近有利的地形上，经自然脱水后形成尾矿坝。随着科学技术的发展为了提高金属矿的采收率，选矿工具更加的精细化，成熟化，导致选矿厂排放出的尾矿砂的颗粒半径越来越小，从而使其渗透率也随之变得越来越小，甚至有些选矿厂排放的尾矿砂的渗透率已经接近于黏土的渗透率。粒径较大的尾矿砂固结后，其相应的渗透率较高，使用常规渗透仪即可测试到其相应的渗透系数的测定。但是对于颗粒半径较小的尾矿砂，固结初期，其渗透率相对较高；固结后期由于土样颗粒逐渐被压实渗透率迅速降低，使用常规的渗透装置和方法很难实现细粒尾矿砂低渗透率的测定。另外，固结过程中尾矿砂渗透率是一个随着时间、压力、孔隙度的变化而不断变化着的变量。目前大部分的固结渗透联合测定的装置只能测量固结前和固结后的试样的渗透率，并不能很...
【技术保护点】
1.一种能够测定尾矿砂实时固结渗透参数的装置，其特征在于，包括土样固结系统、压力脉冲法测量实时渗透率系统、流量法测量实时渗透率系统和数据采集处理系统，所述土样固结系统左端通过左端出气孔和左端进气孔与流量法测量实时渗透率系统相连，所述土样固结系统右端通过右端出气孔和右端进气口与压力脉冲法测量实时渗透率系统相连。
【技术特征摘要】
1.一种能够测定尾矿砂实时固结渗透参数的装置，其特征在于，包括土样固结系统、压力脉冲法测量实时渗透率系统、流量法测量实时渗透率系统和数据采集处理系统，所述土样固结系统左端通过左端出气孔和左端进气孔与流量法测量实时渗透率系统相连，所述土样固结系统右端通过右端出气孔和右端进气口与压力脉冲法测量实时渗透率系统相连。2.根据权利要求1所述的一种能够测定尾矿砂实时固结渗透参数的装置，其特征在于：所述土样固结系统包括底座，底座顶部设置有钢化玻璃固结室，钢化玻璃固结室内腔底部设置有下端透水石，所述底座顶端依次开设有左端进气孔、集水孔和右端进气孔，所述左端进气孔内设置有左端第二半透膜，左端第二半透膜顶部设置有左端第二透水石，左端第二透水石上表面与下端透水石下表面贴合，所述集水孔内设置有缠绕防渗带的陶土板，所述右端进气孔内设置有右端第二半透膜，右端第二半透膜顶部设置有右端第二透水石，右端第二透水石上表面与下端透水石下表面贴合，所述集水孔通过管路与集水杯相连，且集水杯和集水孔之间的管路上设置有八号阀门，所述下端透水石顶部设置有下端滤纸，下端滤纸顶部设置有土样，土样顶部设置有上端滤纸，上端滤纸顶部设置有上端透水石，上端透水石外壁设置有上座，上座底端凹槽与钢化玻璃固结室顶端相连，所述上端透水石顶部设置有传压活塞，传压活塞底端从左至右依次开设有左端出气孔和右端出气孔，所述左端出气孔内设置有左端第一半透膜，左端第一半透膜顶部设置有左端第一透水石，左端第一透水石下表面与上端透水石上表面贴合，所述右端出气孔内设置有右端第一半透膜，右端第一半透膜顶部设置有右端第一透水石，右端第一透水石下表面与上端透水石上表面贴合，所述传压活塞顶部设置有轴压室，轴压室的油压室部分外端侧壁中部设置有固定平台，固定平台与轴压室的压头之间左端和右端分别设置有第二位移传感器和第一位移传感器，且第二位移传感器和第一位移传感器测量端与传压活塞上表面贴合，所述固定平台与上座之间均匀设置有四个调平螺栓，所述轴压室的油压室顶端侧壁设置有水平仪，所述轴压室的油压室顶端进油口通过供油管路与油压泵相连，且油压泵和进油口之间的管路上依次设置有压力表和九号阀门。3.根据权利要求1所述的一种能够测定尾矿砂实时固结渗透参数的装置，其特征在于：所述压力脉冲法测量实时渗透率系统包括右端第一气压传感器、右端第二气压传感器、第一气罐、第二气罐、右端第一加压气泵、右端第二加压气泵、右端调压表和右端气瓶，所述右端气瓶进出气端通过管路与右端调压表一端相连，右端调压表另一端通过管路与三通一个接口相连，三通另两个接口分别与右端第二加压气泵和右端第一加压气泵一端相连，所述右端第二加压气泵与右端调压表之间管路上设置有十七号阀门，所述右端第一加压气泵与右端调压表之间管路上设置有十八号阀门，所述右端第二加压气泵进气端通过管路与第二气罐出气端相连，所述第二气罐与右端第二加压气泵之间管路上设置有十五号阀门，所述第二气罐进气端管路与三通一个接口相连，三另外两个接口分别与右端出气孔和管路一端相连，管路另一端与三通一个接口相连，三通另外两个接口分别通过管路分别与十四号阀门和十一号阀门一端相连，所述十四号阀门另一端与大气相通，所述十一号阀门另一端通过管路与右端第一气压传感器相连，所述右端出气孔与三通之间的连接管路上设置有十号阀门，所述右端右端第一加压泵出气端通过管路与第一气罐进气端相连，且右端第一加压泵和第一气罐之间的管路上设置有十六号阀门，所述第一气罐的出气端与管路一端相连，管路另一端与三通一个接口相连，三通另两个接口通过管路分别与十三号阀门和十二号阀门一端相连，十二号阀门另一端通过管路与右端进气孔相连，所述十三号阀门另一端通过管路与右端第二气压传感器相连。4.根据权利要求1所述的一种能够测定尾矿砂实时固结渗透参数的装置，其特征在于：流量法测量实时渗透率系统包括第一流量计、第二流量计、第三流量计、左端气瓶、左端调压表、左端加压气泵、左端第一气压传感器和左端第二气压传感器，左端气瓶出气端通过管路与左端调压表进气端相连，左端调压表出气端通过管路与左端加压气泵进气端相连，左端调压表与左端加压气泵之间的管路上设置有六号阀门，左端加压气泵出气端与三通一个接口相连，三通另两个接口分别与五号阀门和七号阀门一端相连，七号阀门另一端通过管路与左端进气孔相连，所述五号阀门另一端与左端第二气压传感器相连，所述第一流量计、第二流量计和第三流量计通过管路分别与一号阀门、二号阀门和三号阀门一端相连，一号阀门、二号阀门和三号阀门另一端通过管路与四通的三个接口相连，四通的另一个接口通过管路与三通一个接口相连，三通另两个接口分别通过管路与左端出气孔和四号阀门一端相连，四号阀门另一端通过管路与左端第一气压传感器相连。5.根据权利要求1所述的一种能够测定尾矿砂实时固结渗透参数的装置，其特征在于：所述数据采集处理系统包括数据采集器和数据处理器，所述数据处理器输入端与数据采集器输出端相连，所述数据采集器的输出端分别与第一流量计、第二流量计、第三流量计、左端加压气泵、左端第一气压传感器、左端第二气压传感器、右端第二加压气泵、右端第一加压气泵、右端第一气压传感器、右端第二气压传感器、油压泵、第一位移传感器和第二位移传感器输出端相连。6.一种能够测定粗粒尾矿砂实时固结渗透参数的方法，采用权利要求1所述的一种能够测定尾矿砂实时固结渗透参数的装置，其特征在于，包括以下步骤，步骤1，在试验开始之前关闭所有阀门，将未土样固结系统、压力脉冲法测量实时渗透率系统、流量法测量实时渗透率系统和数据采集处理系统相连接，连接后对整个系统进行检漏，首先打开六号阀门、七号阀门、十号阀门、十二号阀门、十五号阀门和十六号阀门，其次打开左端加压气泵、右端第一加压气泵和右端第二加压气泵进气端与出气端，最后打开左端气瓶向整个系统中注气，通过左端加压气泵将整个系统中的压力调整到0.5MPA，关闭六号阀门，打开十一号阀门、十三号阀门、四号阀门和五号阀门，并在十一号阀门、十三号阀门、四号阀门和五号阀门和管路接口处涂抹检漏液，观察是否有气泡产生，两个小时后整个系统内压力不变，并且十一号阀门、十三号阀门、四号阀门和五号阀门与管路接口处没有气泡产生，则整个系统没有明显泄露现象发生，误差在可控范围内；当十一号阀门、十三号阀门、四号阀门或五号阀门与管路接口处有气泡产生，关闭十一号阀门、十三号阀门、四号阀门和五号阀门，再次旋拧管路接口处的螺母，打开六号阀门再次向整个系统中注气，通过左端加压气泵将整个系统中的压力调整到0.5MPA，关闭六号阀门，打开十一号阀门、十三号阀门、四号阀门和五号阀门，并在十一号阀门、十三号阀门、四号阀门和五号阀门和管路接口处涂抹检漏液，不断重复此过程，直至没有气泡产生，打开与空气相连通管路上的十四号阀门，放空整个系统中的气体，随后将打开的所有阀门关闭，准备进行试验；步骤2，检漏工作完成后，首先将钢化玻璃固结室从底座上拆卸下来，其次在底座上的左端进气孔和右端进气孔内分别放入左端第二半...
【专利技术属性】
技术研发人员：金佳旭，赵磊，李刚，李斌，魏永青，张平怡，王平，李帅，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，大同煤矿集团铁峰煤业有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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