本实用新型专利技术涉及一种膏体充填采矿全流程测试系统。该系统包括依次连通的动态剪切膏体料浆制备系统、低频脉冲料浆输送系统和膏体协同充填系统，膏体协同充填系统包括膏体充填装置、多介质充填装置和膏体充填采矿模型，低频脉冲料浆输送系统与膏体充填装置连通，膏体充填装置和多介质充填装置均与膏体充填采矿模型连通；动态剪切膏体料浆制备系统包括动态剪切膏体料浆制备装置、添加剂输送装置和低浓度全尾砂浆输送装置，添加剂输送装置和低浓度全尾砂浆输送装置均与动态剪切膏体料浆制备装置连通，动态剪切膏体料浆制备装置与低频脉冲料浆输送系统连通。本实用新型专利技术可提高膏体料浆浓密效率，制备稳定膏体料浆，改善充填料浆输送情况。送情况。送情况。
【技术实现步骤摘要】
一种膏体充填采矿全流程测试系统
[0001]本技术涉及一种膏体充填采矿全流程测试系统，属于矿业工程
技术介绍
[0002]充填采矿技术是矿业向深地采矿和绿色采矿进军的必要采矿方法。其中，膏体充填技术由于其较好的充填效果在实际矿山生产中得到广泛应用。膏体充填技术将选矿产生的全尾砂作为最主要材料，经过料浆制备、管道运输、采场充填三个阶段，制备出膏体料浆实现采场充填，最终实现分散地应力、控制顶板围岩、安全采场生产的目的。
[0003]膏体制备所需的全尾砂材料粒度极细，料浆制备过程中难以浓密，料浆无法连续产出，生产效率受到制约；膏体料浆属于非牛顿流体，管道运输过程中黏度大、浓度高、屈服应力大，在某些工况下易出现沉降，导致堵管、爆管事故，阻碍矿山生产；膏体料浆中含水泥，相较于其他采矿方法，膏体充填采矿法的生产成本较高。
[0004]因此，如何高效生产膏体料浆，安全输送膏体料浆、节约使用膏体料浆，实兼顾现高效、安全、经济的膏体充填采矿是矿业实现深部资源开发的重要研究方向。
技术实现思路
[0005]本技术专利主要针对现有膏体充填技术对于实验室尺度内研究较少的问题，提出一种膏体充填采矿全流程测试系统，该系统包括依次连通的动态剪切膏体料浆制备系统、低频脉冲料浆输送系统和膏体协同充填系统，膏体协同充填系统包括膏体充填装置、多介质充填装置和膏体充填采矿模型，低频脉冲料浆输送系统与膏体充填装置连通，膏体充填装置和多介质充填装置均与膏体充填采矿模型连通，可以提高膏体料浆浓密效率，制备稳定膏体料浆，改善充填料浆输送情况，实现低成本采矿试验模型。
[0006]动态剪切膏体料浆制备系统实现尾砂料浆低浓度到高浓度的飞跃，并制备成符合矿山充填的膏体料浆；通过低频脉冲料浆输送控制系统将处于沉降与离析状态的膏体料浆使其长时间内处于悬浮状态，降低堵管、爆管事件发生；全流程测试系统在膏体协同充填系统作用下，实现低成本膏体充填试验模型，以供各单位进行实验室尺度内膏体充填采矿全流程试验研究。
[0007]本技术为解决其技术问题而采用的技术方案是：
[0008]一种膏体充填采矿全流程测试系统，包括依次连通的动态剪切膏体料浆制备系统、低频脉冲料浆输送系统和膏体协同充填系统，
[0009]膏体协同充填系统包括膏体充填装置、多介质充填装置29和膏体充填采矿模型，低频脉冲料浆输送系统与膏体充填装置连通，膏体充填装置和多介质充填装置29均与膏体充填采矿模型连通。
[0010]所述动态剪切膏体料浆制备系统包括动态剪切膏体料浆制备装置、添加剂输送装置和低浓度全尾砂浆输送装置，添加剂输送装置和低浓度全尾砂浆输送装置均与动态剪切膏体料浆制备装置连通，动态剪切膏体料浆制备装置与低频脉冲料浆输送系统连通。
[0011]所述动态剪切膏体料浆制备装置包括沉降柱1、溢流水收集桶12、砂浆收集桶13、水泥存储仓14、双轴搅拌装置15，溢流水收集桶12设置在沉降柱1的顶部外侧，沉降柱1顶端的溢流水出口通过溢流水管与溢流水收集桶12连通，沉降柱1的顶端固定设置有电机3，电机3的输出轴竖直向下设置且电机3的输出轴位于沉降柱1的中心轴线上，电机3的输出轴末端固定设置有耙架4，沉降柱1的底壁通过转轴轴承设置有底部转轴5，耙架4的中心杆底端固定在底部转轴5的顶端，耙架4上固定设置有若干根与耙架4中心杆平行的导水杆2，导水杆2对称于耙架4的中心杆设置，沉降柱1底端的砂浆出口通过砂浆输送管与砂浆收集桶13连通，砂浆收集桶13、水泥存储仓14均与双轴搅拌装置15的进料端连通，双轴搅拌装置15的出料端与低频脉冲料浆输送系统连通。
[0012]优选的，砂浆收集桶13、水泥存储仓14均通过橡胶软管与双轴搅拌装置15的进料端连通，砂浆收集桶13的砂浆和水泥存储仓14的水泥，在重力作用下分别通过橡胶软管运送至双轴搅拌装置15；
[0013]进一步的，所述添加剂输送装置包括添加剂配制桶6、第一浆式搅拌器8和添加剂输送管，第一浆式搅拌器8固定设置在添加剂配制桶6的正上方，第一浆式搅拌器8的搅拌桨向下延伸至添加剂配制桶6的底部，添加剂配制桶6通过添加剂输送管与动态剪切膏体料浆制备装置的沉降柱1顶端进料口连通；
[0014]优选的，添加剂配制桶6内的添加剂为絮凝剂；
[0015]低浓度全尾砂浆输送装置包括低浓度全尾砂浆配制桶9、第二浆式搅拌器和全尾砂浆输送管，第二浆式搅拌器固定设置在低浓度全尾砂浆配制桶9的正上方，第二浆式搅拌器的搅拌桨向下延伸至低浓度全尾砂浆配制桶9的底部，低浓度全尾砂浆配制桶9通过全尾砂浆输送管与动态剪切膏体料浆制备装置的沉降柱1顶端进料口连通。
[0016]所述添加剂输送管上设置有第一蠕动泵7，全尾砂浆输送管上设置有第二蠕动泵10，砂浆输送管上设置有第三蠕动泵11；
[0017]优选的，添加剂输送管、全尾砂浆输送管、溢流水管和砂浆输送管均为橡胶软管；
[0018]所述低频脉冲料浆输送系统包括充填输送管道16、上游压力监测表17、上游流量监测表18、下游压力监测表19、下游流量监测表20、数据采集站A21、数据采集站B22、入料管23、出料管24、电控脉冲泵25，
[0019]动态剪切膏体料浆制备系统的出料端与充填输送管道16的进料端连通，充填输送管道16的管道上游设置有上游压力监测表17和上游流量监测表18，上游压力监测表17和上游流量监测表18均与数据采集站A21电连接，充填输送管道16的管道下游设置有下游流量监测表20和下游压力监测表19，下游流量监测表20和下游压力监测表19均与数据采集站B22电连接；
[0020]电控脉冲泵25的进料端通过入料管23与充填输送管道16的上游连通，电控脉冲泵25的出料端通过出料管24与充填输送管道16的下游连通；上游压力监测表17和上游流量监测表18均位于入料管23进料口的上游，下游流量监测表20和下游压力监测表19均位于出料管24出料口的下游，充填输送管道16的末端与膏体协同充填系统的膏体充填装置连通。
[0021]进一步的，所述低频脉冲料浆输送系统还包括计算机26，数据采集站A21和数据采集站B22均与计算机26电连接；数据采集站A和数据采集站B将采集的数据传输给控制计算机后，当上下游压力与流量数据差值超出系统设定的阈值后启动电控脉冲泵，实现管内沉
降动态控制；
[0022]所述膏体充填装置为膏体充填管27，膏体充填管27固定设置在充填输送管道16的末端；多介质充填装置29包括多介质管道32和料斗33，多介质31装设在料斗33内，料斗33的底端固定设置多介质管道32；膏体充填管27与多介质管道32均与膏体充填采矿模型连通。
[0023]优选的，多介质31为矿山废石、建筑垃圾、工业废料、冶金废料的一种或多种。
[0024]所述膏体充填采矿模型包括矿体模型28，矿体模型28上设置有进路式采矿巷道模型30。
[0025]所述进路式采矿巷道模型30第一层截面为梯形，第二层及第二层以本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种膏体充填采矿全流程测试系统，其特征在于：包括依次连通的动态剪切膏体料浆制备系统、低频脉冲料浆输送系统和膏体协同充填系统，膏体协同充填系统包括膏体充填装置、多介质充填装置(29)和膏体充填采矿模型，低频脉冲料浆输送系统与膏体充填装置连通，膏体充填装置和多介质充填装置(29)均与膏体充填采矿模型连通。2.根据权利要求1所述膏体充填采矿全流程测试系统，其特征在于：动态剪切膏体料浆制备系统包括动态剪切膏体料浆制备装置、添加剂输送装置和低浓度全尾砂浆输送装置，添加剂输送装置和低浓度全尾砂浆输送装置均与动态剪切膏体料浆制备装置连通，动态剪切膏体料浆制备装置与低频脉冲料浆输送系统连通。3.根据权利要求2所述膏体充填采矿全流程测试系统，其特征在于：动态剪切膏体料浆制备装置包括沉降柱(1)、溢流水收集桶(12)、砂浆收集桶(13)、水泥存储仓(14)、双轴搅拌装置(15)，溢流水收集桶(12)设置在沉降柱(1)的顶部外侧，沉降柱(1)顶端的溢流水出口通过溢流水管与溢流水收集桶(12)连通，沉降柱(1)的顶端固定设置有电机(3)，电机(3)的输出轴竖直向下设置且电机(3)的输出轴位于沉降柱(1)的中心轴线上，电机(3)的输出轴末端固定设置有耙架(4)，沉降柱(1)的底壁通过转轴轴承设置有底部转轴(5)，耙架(4)的中心杆底端固定在底部转轴(5)的顶端，耙架(4)上固定设置有若干根与耙架(4)中心杆平行的导水杆(2)，导水杆(2)对称于耙架(4)的中心杆设置，沉降柱(1)底端的砂浆出口通过砂浆输送管与砂浆收集桶(13)连通，砂浆收集桶(13)、水泥存储仓(14)均与双轴搅拌装置(15)的进料端连通，双轴搅拌装置(15)的出料端与低频脉冲料浆输送系统连通。4.根据权利要求3所述膏体充填采矿全流程测试系统，其特征在于：添加剂输送装置包括添加剂配制桶(6)、第一浆式搅拌器(8)和添加剂输送管，第一浆式搅拌器(8)固定设置在添加剂配制桶(6)的正上方，第一浆式搅拌器(8)的搅拌桨向下延伸至添加剂配制桶(6)的底部，添加剂配制桶(6)通过添加剂输送管与动态剪切膏体料浆制备装置的沉降柱(1)顶端进料口连通；低浓度全尾砂浆输送装置包括低浓度全尾砂浆配制桶(9)、第二浆式搅拌器和全尾砂浆输送管，第二浆式搅拌器固定设置在低浓度全尾砂浆配制桶(9)的正上方，第二浆式搅拌器的搅拌桨向下延伸至低浓度全尾砂浆配制桶(9)的底部，低浓度全尾砂浆配制桶(9)通过全尾砂浆输送管与动态剪切膏体料浆制备装置的沉降柱(1)顶端进料口连通。5...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵乾平，涂艾林，朱杰，吕海艺，程海勇，刘泽民，马庶钊，牛永辉，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：新型
国别省市：
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