[实用新型]二级搅拌浆料充填模型试验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于充填采矿技术领域，具体是涉及一种二级搅拌浆料充填模型试验装置。

背景技术

从宏观采矿技术发展来看，充填技术作为未来矿业开采的发展方向，其发展的程度直接关系着矿业的可持续发展。经过国内外学者多年的不懈努力，充填技术得到了快速发展。然而纵观充填技术的发展历程，容易发现充填基础理论的发展严重滞后于充填工艺的发展，导致了理论落后于实践的局面。对于低层次的矿业开采，重视工艺研究是正确的，然而对于更高层次的矿业开采，必须具有完备的理论以指导实践，否则会导致工程实践上的盲目性。由此可见加强充填基础理论研究，对充填技术乃至矿业的可持续发展具有重要的意义。从具体工程实践来看，任何一种充填采矿法都要求充填体具有一定的强度，以满足后续的回采工作。通常情况下都是通过实验室试块压力试验所测得的强度作为充填设计的依据，然而，通过现场实测观察发现，由于离析沉积的作用，充填体强度实际值非常离散，充填体某一部位强度的实测值与设计配比试块的强度值相差甚远，充填体内部结构在充填过程的复杂作用下产生了巨大的不均质性。这种不均质性的存在，使我们传统的充填配比设计与现场实际以及后续的回采设计产生了脱节，所以有必要对充填料浆流动沉积、充填体强度分布及内部结构特性进行研究，根据回采工艺对充填体不同部位的强度要求来调整与改进充填设计，这对企业安全高效生产具有重大现实意义。

科学工作者通过模型试验对浆料充填技术进行仿真模拟是一种有效的方法，但是，现有技术中对浆料充填模型试验的数据采集及监控技术的研究较少，浆料充填模型试验系统中缺少数据采集监控装置，往往浆料充填模型试验过程中并不实时采集数据，而是在试验结束后才进行相关数据采集、处理和分析，试验过程中模型体的情况大都靠经验进行判断，试验数据的反馈存在明显的滞后性，对试验的精确度有明显的影响。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种二级搅拌浆料充填模型试验装置，其设计新颖合理，使用操作方便，能够在试验过程中，对试验数据进行同步检测、显示及存储，试验精度高，实用性强，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种二级搅拌浆料充填模型试验装置，其特征在于：包括试验台架、水槽和数据采集监控装置，以及安装在试验台架上的一级浆料搅拌机和二级浆料搅拌机，所述水槽靠近二级浆料搅拌机的一侧内壁上安装有下料漏斗，所述水槽远离二级浆料搅拌机的一侧内壁上安装有脱水管，所述水槽内中间位置处设置有多层组合式钢架，所述二级浆料搅拌机的进料口通过向下倾斜设置的第一浆料输送管道和连接在第一浆料输送管道上的一级搅拌浆料控制阀与一级浆料搅拌机的出料口连接，所述下料漏斗的进料口通过向下倾斜设置的第二浆料输送管道和连接在第二浆料输送管道上的二级搅拌浆料控制阀与二级浆料搅拌机的出料口连接；所述数据采集监控装置包括放置在多层组合式钢架上的多个监测终端，以及数据采集器和数据存储显示器，所述监测终端包括防水盒和设置在防水盒内的光纤波分复用器，以及设置在防水盒内且用于对浆料充填模型的应力进行实时检测的光纤压力传感器、用于对浆料充填模型的温度进行实时检测的光纤温度传感器、用于对浆料充填模型的沉降位移进行实时检测的光纤位移传感器和用于对浆料充填模型的渗流量进行实时检测的光纤渗压计，所述光纤压力传感器的输出端、光纤温度传感器的输出端、光纤位移传感器的输出端和光纤渗压计的输出端均与光纤波分复用器的输入端相接；所述数据采集器由光纤耦合器和与光纤耦合器相接的光纤光栅解调仪组成，所述光纤耦合器通过信号传输光纤与光纤波分复用器的输出端相接，所述光纤光栅解调仪的输出端与数据存储显示器相接。

上述的一种二级搅拌浆料充填模型试验装置，其特征在于：所述水槽由有机玻璃制成，所述水槽的形状为长方体，所述水槽的长度为200cm～280cm，所述水槽的宽度为20cm～40cm，所述水槽的高度为80cm～100cm。

上述的一种二级搅拌浆料充填模型试验装置及方法，其特征在于：所述多层组合式钢架的层数为四层，所述监测终端的数量为40个，多层组合式钢架上每层放置10个监测终端。

上述的一种二级搅拌浆料充填模型试验装置及方法，其特征在于：所述数据存储显示器为PC机。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：