筑坝装备系统、控制方法及其在模袋法筑坝工程中的应用技术方案

本发明专利技术提供了一种筑坝装备系统、控制方法及其在模袋法筑坝工程中的应用，涉及筑坝装备及工程施工技术领域。所述筑坝装备系统包括浆料搅拌装置、浆料分级装置、充灌输送装置和控制系统。其中，上述筑坝装备系统通过浆料搅拌装置、浆料分级装置和充灌输送装置的协同设置，能够实现待搅拌物料的自动配浆、浆料分级和充灌度可控的效果，同时上述控制系统通过相应信号与浆料搅拌装置、浆料分级装置和充灌输送装置交互连通，通过信号的传递交互能够实现充灌全流程运行参数监控、参数实时修正的效果，有效缓解了现有模袋法分级筑坝装备无法实时、精确地控制运行参数的问题。

【技术实现步骤摘要】
筑坝装备系统、控制方法及其在模袋法筑坝工程中的应用
本专利技术涉及筑坝装备及工程施工
，尤其是涉及一种筑坝装备系统、控制方法及其在模袋法筑坝工程中的应用。
技术介绍
模袋也称作土工模袋，是采用较高拉伸强度的机织织物缝制成较大尺度的袋体，采用水力方式充入泥砂、疏浚底泥或尾矿等介质浆体，待脱水后形成的一种构筑物。上世纪50年代，荷兰在其三角洲海岸防护工程中首次应用到了土工模袋，在保证工程质量的前提下，极大地节省了造价。随后，美国、澳大利亚以及德国等欧美沿海相继采用土工模袋作为海岸防护的构筑物，良好的应用效果令工程界瞩目。我国早在1985年便将土工模袋引入到了国内，并首次在上海石洞口电厂长江口江滩灰库建设工程中成功应用。而后，土工模袋又相继被应用到上海青草沙蓄淡水库建设、长江南京以下深水航道整治以及上海大小洋山港建设等重大工程项目中，在工程应用不断增多的同时，模袋的应用领域也在不断拓宽，从最初的海岸防护到沿海围垦，再到近年来的城市污泥治理、生态湿地修复以及尾矿库筑坝等工程领域。模袋法分级筑坝技术已在尾矿领域不断推广运行，由现场简易的分级筑坝设备逐步向集成化筑坝设备转型升级，然而如何高效、精准、智能、经济地监控分级筑坝参数、增强筑坝强度并提升筑坝效率已成为广大工程技术人员与科研工作者所共同关心的问题。现有的模袋法分级筑坝技术主要有两种，一种方案为：现场由旋流器、泵体、搅拌槽、阀门、管路连接而成的简易尾砂分级筑坝设备：该方案主要依靠人工经验观察筑坝设备进料尾砂流速、粘稠度、底流尾砂粗细手感和模袋体充灌高度来判断筑坝设备进料尾砂浓度、压力、流量、稀释补水水量、底流尾砂浓度以及模袋是否充灌结束等参数。上述方案在设备运行过程中完全依靠操作人员的经验对运行参数进行判断，一般情况下，判断一次后将不再进行运行状态调整，导致预判参数存在不精确性，无法达到筑坝装备预期的分级效果及模袋体充灌度的要求。该方案使分级筑坝的质和量严重依赖操作人员的经验和责任心。另一种方案为：在简易筑坝装备上安装流量计、浓度计、压力表、变频器等仪表，观察装备运行过程中的仪表读数，将之与目标参数进行比较，不一致时再由人工手动对进浆阀门、补水阀门、渣浆泵频率进行调整，以保证装备能按照预期的参数精确运行。同时，仍需根据观察模袋体充灌高度来判断袋体的充灌度及是否进行模袋充灌切换。上述方案在装备上虽已安装简单监测的仪器仪表，但需要值守人员及时进行分析并作出判断是否修改参数，如遇矿浆量发生波动或筑坝工况发生改变时，则需重新计算所有参数并与仪器仪表读数进行校正，同时手动调整进浆阀门、补水阀门等，在工况调整时间段内存在分级筑坝参数不精确及人员投入较大等问题。并且为保证筑坝装备的连续运行需要人员24小时交替值守，造成施工成本的增加，同时，模袋体充灌度仍需现场工人进行人为判断，不满足充灌度要求时将影响后期模袋体的固结速度。鉴于上述现有技术的不足，研究开发出一种筑坝装备系统，该系统在能够实现自动配浆、浆料分级、充灌度可控效果的同时，还能够实现充灌全流程运行参数监控、参数实时修正的效果，进而很好的缓解了现有模袋法分级筑坝装备无法实时、精确地控制运行参数的问题，变得十分必要和迫切。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种筑坝装备系统，该筑坝装备系统通过浆料搅拌装置、浆料分级装置和充灌输送装置的协同设置，能够实现待搅拌物料的自动配浆、浆料分级和充灌度可控的效果，同时上述控制系统通过相应信号与浆料搅拌装置、浆料分级装置和充灌输送装置交互连通，通过信号的传递交互能够实现充灌全流程运行参数监控、参数实时修正的效果，有效缓解了现有模袋法分级筑坝装备无法实时、精确地控制运行参数的问题。本专利技术的第二目的在于提供一种上述筑坝装备系统的控制方法。本专利技术的第三目的在于提供一种上述浆料充灌控制系统或上述控制方法的应用。本专利技术提供的一种筑坝装备系统，所述筑坝装备系统包括浆料搅拌装置、浆料分级装置、充灌输送装置和控制系统；所述浆料搅拌装置、浆料分级装置和充灌输送装置依次管路连接，所述充灌输送装置上设置有充灌口；所述控制系统通过相应信号与浆料搅拌装置、浆料分级装置和充灌输送装置交互连通。进一步的，所述浆料搅拌装置包括料浆稀释搅拌槽，以及与浆稀释搅拌槽管路连接的原料引入管路、补水管路和稀释料浆输出管路；所述浆料搅拌装置可以按照设定的浓度进行配浆。其中，所述原料引入管路和补水管路用于将待搅拌物料和水输送至浆稀释搅拌槽中，以搅拌形成浆料；所述稀释料浆输出管路用于将搅拌后的浆料输送至浆料分级装置。进一步的，所述浆料分级装置包括料浆输送泵、旋流分级器和底流稀释搅拌槽；所述料浆输送泵与浆料搅拌装置的稀释料浆输出管路相连通，用于将浆料泵入旋流分级器，并提供分级所需压力；所述旋流分级器用于对浆料进行旋流分级，并将旋流分级后的浆料输送至底流稀释搅拌槽，所述底流稀释搅拌槽设置有底流输送管用于将旋流分级后的浆料输送至充灌输送装置。进一步的，所述充灌输送装置包括底流接入管、充灌泵、充灌管路和充灌口；其中，所述底流接入管与浆料分级装置的底流输送管相连通；所述充灌泵用于将底流接入管引入的浆料泵入充灌管路，并通过与充灌管路相连通的充灌口进行充灌。进一步的，所述筑坝装备系统还包括管路清洗装置；所述控制系统通过相应信号与管路清洗装置相连通。更进一步的，所述管路清洗装置包括溢流灌，所述溢流灌分别与充灌输送装置的充灌泵以及浆料分级装置的旋流分级器管路连接。进一步的，所述控制系统包括系统控制模块、料浆调控搅拌模块、料浆分级控制模块、充灌输送切换模块和管路清洗模块；其中，所述系统控制模块通过相应信号与料浆调控搅拌模块、料浆分级控制模块、充灌输送切换模块和管路清洗模块相交互，以实现筑坝装备系统的全流程运行参数监控和调整；所述料浆调控搅拌模块通过相应信号调控将物料接入浆料搅拌装置并根据运行工况及产能要求进行配浆；所述料浆分级控制模块通过相应信号调控将浆料搅拌装置配置后的浆料送至浆料分级装置并按分级参数进行精确分级；所述充灌输送切换模块通过相应信号调控将浆料分级装置分级后的浆料根据充灌度进行充灌；所述管路清洗模块通过相应信号调控在装备停机或急停工况下对充灌管路内的管路进行清洗。更进一步的，所述控制系统还包括远程控制及数据分析模块，所述远程控制及数据分析模块通过相应信号与系统控制模块交互连通。本专利技术提供的一种上述筑坝装备系统的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：(A)、根据生产信息，通过控制系统设置浆料搅拌装置、浆料分级装置和充灌输送装置所对应的预设值，并通过相应信号对各装置进行实时监测；(B)、提供待处理物料，随后将待处理物料加入浆料搅拌装置中制备浆料；当控制系统监测到的数据达到步骤(A)浆料搅拌装置的预设值时，通过管路将浆料输送至浆料分级装置中；当控制系统监测到的数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种筑坝装备系统，其特征在于，所述筑坝装备系统包括浆料搅拌装置(2)、浆料分级装置(3)、充灌输送装置(4)和控制系统(1)；/n所述浆料搅拌装置(2)、浆料分级装置(3)和充灌输送装置(4)依次管路连接，所述充灌输送装置(4)上设置有充灌口(414)；/n所述控制系统(1)通过相应信号与浆料搅拌装置(2)、浆料分级装置(3)和充灌输送装置(4)交互连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种筑坝装备系统，其特征在于，所述筑坝装备系统包括浆料搅拌装置(2)、浆料分级装置(3)、充灌输送装置(4)和控制系统(1)；
所述浆料搅拌装置(2)、浆料分级装置(3)和充灌输送装置(4)依次管路连接，所述充灌输送装置(4)上设置有充灌口(414)；
所述控制系统(1)通过相应信号与浆料搅拌装置(2)、浆料分级装置(3)和充灌输送装置(4)交互连通。


2.根据权利要求1所述的筑坝装备系统，其特征在于，所述浆料搅拌装置(2)包括料浆稀释搅拌槽(214)，以及与料浆稀释搅拌槽(214)管路连接的原料引入管路(21)、补水管路(29)和稀释料浆输出管路；
其中，所述原料引入管路(21)和补水管路(29)用于将待搅拌物料和水输送至料浆稀释搅拌槽(214)中，以搅拌形成浆料；
所述稀释料浆输出管路用于将搅拌后的浆料输送至浆料分级装置(3)。


3.根据权利要求1所述的筑坝装备系统，其特征在于，所述浆料分级装置(3)包括料浆输送泵(31)、旋流分级器(311)和底流稀释搅拌槽(322)；
其中，所述料浆输送泵(31)与浆料搅拌装置(2)的稀释料浆输出管路相连通，用于将浆料泵入旋流分级器(311)，并提供分级所需压力；
所述旋流分级器(311)用于对浆料进行旋流分级，并将旋流分级后的浆料输送至底流稀释搅拌槽(322)，所述底流稀释搅拌槽(322)设置有底流输送管(326)用于将旋流分级后的浆料输送至充灌输送装置(4)。


4.根据权利要求1所述的筑坝装备系统，其特征在于，所述充灌输送装置(4)包括底流接入管(41)、充灌泵(45)、充灌管路(413)和充灌口(414)；
其中，所述底流接入管(41)与浆料分级装置(3)的底流输送管(326)相连通；所述充灌泵(45)用于将底流接入管(41)引入的浆料泵入充灌管路(413)，并通过与充灌管路(413)相连通的充灌口(414)进行充灌。


5.根据权利要求1所述的筑坝装备系统，其特征在于，所述筑坝装备系统还包括管路清洗装置(5)；
所述控制系统(1)通过相应信号与管路清洗装置(5)交互连通。


6.根据权利要求5所述的筑坝装...

【专利技术属性】
技术研发人员：周汉民，崔旋，韩亚兵，甘海阔，张树茂，刘晓非，郄永波，武伟伟，
申请(专利权)人：矿冶科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11