本發(fā)明涉及一種尾礦壩淤堵現(xiàn)象模擬裝置，屬于礦山巖土工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著尾礦庫(kù)潰壩事故的發(fā)生，越來(lái)越多的科學(xué)家、研究人員參與到對(duì)尾礦庫(kù)潰壩機(jī)理的研究當(dāng)中，以尋求達(dá)到有效防治尾礦庫(kù)災(zāi)害的目的，其中研究尾礦庫(kù)潰壩前壩體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變就是其中一個(gè)重要研究環(huán)節(jié)。

尾礦庫(kù)穩(wěn)定性研究涉及到土力學(xué)、水力學(xué)和泥沙動(dòng)力學(xué)等相關(guān)學(xué)科的交叉領(lǐng)域，這為尾礦庫(kù)穩(wěn)定性研究帶來(lái)了難度，并且尾礦壩失穩(wěn)不是某一個(gè)因素引起的，往往是多個(gè)因素共同作用的結(jié)果，就其本質(zhì)而言，是由于內(nèi)部因素如孔隙結(jié)構(gòu)等與外界環(huán)境改變?nèi)缥驳V壩增高加載、地震、降雨等，外界環(huán)境作為潰壩發(fā)生的引導(dǎo)因子共同作用，使尾礦庫(kù)中應(yīng)力場(chǎng)、滲流場(chǎng)等發(fā)生變化，從而導(dǎo)致尾礦壩失穩(wěn)。

在尾礦壩穩(wěn)定性研究中，浸潤(rùn)線是判斷尾礦壩穩(wěn)定性的重要指標(biāo)，而浸潤(rùn)線的高低則受到壩體滲透性的影響，壩體具有良好的透水性，可及時(shí)排除庫(kù)內(nèi)積水，降低浸潤(rùn)線，提高壩體穩(wěn)定性。淤堵現(xiàn)象是多孔介質(zhì)中普遍存在的現(xiàn)象，很多學(xué)者對(duì)淤堵進(jìn)行研究表明淤堵會(huì)降低多孔介質(zhì)滲透性，在尾礦壩中，滲流過(guò)程中細(xì)小顆粒的沉積和滯留、或者化學(xué)環(huán)境的改變會(huì)引起尾礦壩壩體排滲體中的孔隙滲流通道發(fā)生淤堵，降低壩體滲透性，使得壩體浸潤(rùn)面位置升高，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致壩體穩(wěn)定性降低甚至潰壩，潰壩后不僅伴隨著嚴(yán)重社會(huì)影響還會(huì)帶來(lái)難于逆轉(zhuǎn)的環(huán)境效應(yīng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種尾礦壩滲流淤堵現(xiàn)象模擬裝置，該裝置通過(guò)在透明筒柱中更換不同粒徑多孔介質(zhì)，研究多孔介質(zhì)粒徑對(duì)淤堵時(shí)空分布特征的影響規(guī)律；通過(guò)改變懸浮顆粒的粒徑與濃度等，可研究懸浮顆粒特征對(duì)淤堵時(shí)空分布特征的影響規(guī)律；通過(guò)控制不同高度的溢水回流器，改變滲濾液入滲高度，研究滲濾液入滲水位變化對(duì)淤堵時(shí)空分布特征的影響規(guī)律；通過(guò)管路與閥門的控制形成從上之下與從下至上兩種滲濾方向回路，研究不同入滲方向條件下的淤堵時(shí)空分布特征規(guī)律；還可研究多因素耦合條件下淤堵時(shí)空分布特征規(guī)律。

本發(fā)明為解決其技術(shù)問(wèn)題而采用的技術(shù)方案是：

一種尾礦壩淤堵現(xiàn)象模擬裝置，包括懸浮液制備裝置、控水裝置、過(guò)濾裝置、淤堵試驗(yàn)裝置，控水裝置設(shè)置在懸浮液制備裝置上端，控水裝置通過(guò)管道與懸浮液制備裝置連通，過(guò)濾裝置設(shè)置在淤堵試驗(yàn)裝置上端，過(guò)濾裝置的一端與控水裝置連通且另一端與淤堵試驗(yàn)裝置連通，淤堵試驗(yàn)裝置通過(guò)管道與懸浮液制備裝置連通。

所述懸浮液制備裝置包括固定臺(tái)ⅰ1、攪拌槽2、攪拌器、電機(jī)3、儲(chǔ)水箱4、抽水泵5、注水管6、排水管7、抽水泵出水管8、蓋板9、流量表10，攪拌槽2設(shè)置在固定臺(tái)ⅰ1中心，攪拌器、電機(jī)3設(shè)置在攪拌槽2底部，電機(jī)3的輸出端與攪拌器連接，儲(chǔ)水箱4設(shè)置在固定臺(tái)ⅰ1上端，抽水泵5固定設(shè)置在儲(chǔ)水箱4的內(nèi)底面，抽水泵出水管8延伸到儲(chǔ)水箱4的壁外并與控水裝置連通，蓋板9設(shè)置在儲(chǔ)水箱4的頂端，注水管6設(shè)置在蓋板4上，流量表10設(shè)置在注水管6上，排水管7設(shè)置在儲(chǔ)水箱4底部。

所述攪拌器包括攪拌軸固定座11、攪拌軸12、攪拌軸傳動(dòng)輪13、攪拌支撐柱14、攪拌臂15、攪拌葉片16，電機(jī)3的輸出端設(shè)置有電機(jī)傳動(dòng)輪17，攪拌軸固定座11固定設(shè)置在攪拌槽2底部，攪拌軸12豎直設(shè)置在攪拌軸固定座11上，攪拌軸傳動(dòng)輪13固定設(shè)置在攪拌軸12上并與電機(jī)傳動(dòng)輪17相配合，攪拌支撐柱14豎直設(shè)置在儲(chǔ)水箱4的內(nèi)底面，攪拌支撐柱14設(shè)置有中心通孔，中心通孔內(nèi)設(shè)置攪拌軸12，攪拌臂15固定設(shè)置在攪拌軸12頂端，攪拌臂15上設(shè)置有對(duì)稱于攪拌軸12的攪拌槳，攪拌槳上設(shè)置有若干層攪拌葉片16，攪拌葉片之間存在間隙，可減小攪拌時(shí)的阻力，且攪拌軸可順時(shí)或逆時(shí)旋轉(zhuǎn)，可降低顆粒的沉積效應(yīng)并使攪拌更加均勻。

所述控水裝置包括支撐桿18、控水器19、分隔板20、回水管21、實(shí)驗(yàn)進(jìn)水管22，支撐桿18固定設(shè)置在固定臺(tái)ⅰ1頂端，控水器19固定設(shè)置在支撐桿18頂端，分隔板20豎直設(shè)置在控水器19內(nèi)并將控水器19分成進(jìn)水室23和回水室24，回水管21設(shè)置在回水室24底端，進(jìn)水室23底部設(shè)置有軟管，軟管與抽水泵出水管8連通，實(shí)驗(yàn)進(jìn)水管22設(shè)置在進(jìn)水室23側(cè)壁，實(shí)驗(yàn)進(jìn)水管22通過(guò)可拆卸軟管與過(guò)濾裝置連通，控水器19設(shè)有進(jìn)水室23和回水室24可保證多余懸濁液不溢出，并通過(guò)回水室24壁上的回水管26回流至儲(chǔ)水箱內(nèi)，實(shí)現(xiàn)溶液循環(huán)。

進(jìn)一步地，實(shí)驗(yàn)進(jìn)水管22上設(shè)置有試驗(yàn)進(jìn)水閥25，回水管21上設(shè)置有回水閥26。

所述淤堵試驗(yàn)裝置包括固定臺(tái)ⅱ27、淤堵器28，淤堵器28的上層為濾液部件且下層為試樣部件，頂蓋29、淤堵器進(jìn)水管30、溶液管31、緩沖板ⅰ32、緩沖板ⅱ33，頂蓋29設(shè)置在濾液部件頂端，淤堵器進(jìn)水管30、溶液管31固定設(shè)置在頂蓋29上，緩沖板ⅰ32固定設(shè)置在濾液部件的內(nèi)壁，緩沖板ⅱ33柔性連接在緩沖板ⅰ32下方，濾液部件的側(cè)壁由上至下設(shè)置有溢水回流器ⅰ34、溢水回流器ⅱ35、溢水回流器ⅲ36、上溢水管37，溢水回流器ⅰ34、溢水回流器ⅱ35、溢水回流器ⅲ36分別通過(guò)溢水回流管ⅰ38、溢水回流管ⅱ39、溢水回流管ⅲ40與儲(chǔ)水箱4連通，上溢水管37底端設(shè)置有下溢水管41，試樣部件固定連接在濾液部件底端，試樣部件的側(cè)壁設(shè)置有水壓監(jiān)測(cè)管42，試樣部件內(nèi)壁固定設(shè)置有濾網(wǎng)ⅰ43，試樣部件的側(cè)壁固定設(shè)置有飽和管44，飽和管44位于濾網(wǎng)ⅰ43下方，試樣部件的底部固定設(shè)置有漏斗45，漏斗45下方傾斜設(shè)置有接水板46，試樣部件的側(cè)壁固定設(shè)置有下排水管47，下排水管47與接水板46的底端連接，下排水管47延伸至流量收集器48內(nèi)，流量收集器48設(shè)置在固定臺(tái)ⅱ27一側(cè)，下排水管47與下溢水管41連通。

所述緩沖板ⅰ32和緩沖板ⅱ33的兩次緩沖共同起到減少溶液對(duì)表層試樣帶來(lái)的沖擊并降低對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的破壞的目的。

所述溢水回流器ⅰ34、溢水回流器ⅱ35、溢水回流器ⅲ36保證不同水位高度的實(shí)驗(yàn)要求，并分別通過(guò)溢水回流管連接至儲(chǔ)水箱中，實(shí)現(xiàn)溶液循環(huán)。

進(jìn)一步地，所述淤堵試驗(yàn)裝置還包括攪拌器49，攪拌器49固定設(shè)置在頂蓋29上，攪拌器49的攪拌槳延伸至濾液部件內(nèi)，攪拌槳的底端設(shè)置在緩沖板ⅰ32的中心孔內(nèi)；上溢水管37上設(shè)置有上溢水閥，下溢水管41上設(shè)置有下溢水閥，飽和管44上設(shè)置有飽水閥，下排水管46上設(shè)置有下排水閥，通過(guò)控制上溢水閥、下溢水閥及下排水閥可形成不同回路的水流通道，進(jìn)行不同方向條件下的試驗(yàn)，漏斗45下部設(shè)置有漏斗排水閥。

進(jìn)一步地，下排水管47上還設(shè)置有濁度儀50、流量計(jì)51，結(jié)合濁度儀與流量計(jì)可提高試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集的精確性，且操作簡(jiǎn)單。

進(jìn)一步地，濾液部件包括2個(gè)以上同軸固定連接的透明圓筒，試樣部件包括4個(gè)以上同軸固定連接的透明圓筒，透明圓筒之間還設(shè)置有橡膠墊圈，橡膠墊圈可保證筒柱的密閉性，筒柱可拆卸，試驗(yàn)后可對(duì)試樣進(jìn)行分層篩樣。

所述過(guò)濾裝置包括過(guò)濾器52、固定桿53、濾網(wǎng)ⅱ54、受壓板ⅰ55、受壓板ⅱ56、進(jìn)氣管57、氣泵，過(guò)濾器52設(shè)置在淤堵試驗(yàn)裝置上端且通過(guò)固定桿53固定在固定臺(tái)ⅱ27上，過(guò)濾器52內(nèi)設(shè)置有粗過(guò)濾室58、精過(guò)濾室59，精過(guò)濾室59設(shè)置在粗過(guò)濾室58下方，濾網(wǎng)ⅱ54設(shè)置在粗過(guò)濾室58底部，受壓板ⅰ55固定設(shè)置在濾網(wǎng)ⅱ54下端，受壓板ⅱ56柔性設(shè)置在受壓板ⅰ55下方，進(jìn)氣管57一端設(shè)在受壓板ⅰ55下方且設(shè)置在受壓板ⅱ56上方，另一端與氣泵連接，氣泵設(shè)置在過(guò)濾器52外側(cè)，過(guò)濾器用于清水注入時(shí)進(jìn)行淤堵現(xiàn)象研究；渾濁液注入時(shí)，過(guò)濾器不連接于尾礦壩淤堵現(xiàn)象模擬裝置上，只需將試驗(yàn)進(jìn)水管通過(guò)軟管與淤堵器進(jìn)水管進(jìn)行連接。

所述過(guò)濾器52的粗過(guò)濾室58與精過(guò)濾室59相配合，雙過(guò)濾可降低濾液中的離子濃度。

本發(fā)明的使用方法：

試驗(yàn)前應(yīng)測(cè)試水壓監(jiān)測(cè)孔的開(kāi)閉，并保證水壓監(jiān)測(cè)孔與測(cè)壓管的連通，檢查各閥門可開(kāi)閉情況，以免影響試驗(yàn)過(guò)程開(kāi)展；提前準(zhǔn)備好試驗(yàn)所需數(shù)量的懸浮顆粒、水與作為多孔介質(zhì)的尾礦顆粒，而后裝填至淤堵器的透明筒，試樣進(jìn)行分層裝填，接下來(lái)進(jìn)行試樣飽和，關(guān)閉漏斗排水閥，關(guān)閉上溢水閥，打開(kāi)飽水閥，使飽和管接通外接水源，飽和過(guò)程由下至上，每裝填一層試樣，立即對(duì)其進(jìn)行飽和，反復(fù)操作，直至完成試樣裝填和飽和過(guò)程，該部分操作完成后，關(guān)閉飽水閥；將用作懸浮液的顆粒放入儲(chǔ)水箱中，而后通過(guò)注水管向儲(chǔ)水箱中注入要求懸浮液濃度所需水量，而后打開(kāi)電機(jī)，使攪拌器運(yùn)作起來(lái)，完成懸浮液制作；而后打開(kāi)實(shí)驗(yàn)進(jìn)水閥、回水閥，打開(kāi)抽水泵后將制作好的滲濾液抽上溶液進(jìn)水控水裝置進(jìn)入進(jìn)水室，等滲濾液溢入回水室并回流至儲(chǔ)水箱時(shí)，打開(kāi)試驗(yàn)進(jìn)水閥，滲濾液進(jìn)入淤堵試驗(yàn)裝置；當(dāng)滲濾液流出事先確定的入滲液水位對(duì)應(yīng)的溢水回流器ⅰ、溢水回流器ⅱ或溢水回流器ⅲ位置時(shí)，關(guān)閉下溢水閥，打開(kāi)下排水閥，并打開(kāi)濁度儀，流量計(jì)，接著打開(kāi)漏斗排水閥，試驗(yàn)開(kāi)始；

需改變滲透方向從下至上時(shí)，裝樣和飽和過(guò)程同上所述，飽和后關(guān)閉飽水閥，將抽水泵通過(guò)軟管與飽和管連接，關(guān)閉漏斗排水閥，關(guān)閉下排水閥，打開(kāi)上溢水閥，打開(kāi)下排水閥，滲濾液通過(guò)抽水泵通過(guò)飽和管抽入淤堵器中時(shí)，打開(kāi)飽水閥，試驗(yàn)過(guò)程開(kāi)始。

（1）通過(guò)在透明筒柱中更換不同粒徑多孔介質(zhì)，研究多孔介質(zhì)粒徑對(duì)淤堵時(shí)空分布特征的影響規(guī)律：

在淤堵試驗(yàn)裝置的試樣層，多次試驗(yàn)，每次更換不同顆粒大小的多孔介質(zhì)（此時(shí)形成的孔隙通道大小不一樣），然后放懸浮液（懸浮液里面的顆粒大小不變），在滲流的過(guò)程中懸浮液中的顆粒會(huì)發(fā)生沉積（即發(fā)生淤堵），由于孔隙通道大小不一樣，形成的沉積特點(diǎn)也會(huì)不一樣，一定時(shí)間后，將裝置拆分，對(duì)不同試樣層進(jìn)行顆粒篩分，研究不同高度筒柱的試驗(yàn)的顆粒分級(jí)情況，進(jìn)而根據(jù)顆粒分析結(jié)果，分析不同顆粒大小的多孔介質(zhì)發(fā)生淤堵的分布規(guī)律；

（2）通過(guò)改變懸浮顆粒的粒徑與濃度等，可研究懸浮顆粒特征對(duì)淤堵時(shí)空分布特征的影響規(guī)律：

試樣層的多孔介質(zhì)不用更換，改變懸浮液中懸浮顆粒的大小，懸浮顆粒的大小不一樣，產(chǎn)生的沉積特點(diǎn)也會(huì)不一樣，有的沉積在表面，有的沉積在內(nèi)部，同樣發(fā)生淤堵后，通過(guò)顆粒分析，研究此時(shí)發(fā)生的淤堵的時(shí)空分布規(guī)律（主要是不同粒徑的懸浮顆粒對(duì)淤堵的影響）；

（3）通過(guò)控制不同高度的溢水回流器，改變滲濾液入滲高度，研究滲濾液入滲水位變化對(duì)淤堵時(shí)空分布特征的影響規(guī)律：

濾液層的左側(cè)有三個(gè)溢流器，根據(jù)不同水位選取不同高度的溢水回流器，濾液水位不同，濾液進(jìn)入試樣層的速度就會(huì)不一樣，就會(huì)造成顆粒淤積的不同分布，此時(shí)，就可以研究水位對(duì)淤堵的影響（主要模擬：在堆壩的過(guò)程中，水位是不斷上升的，故設(shè)置了三個(gè)高度的溢流器）；

（4）通過(guò)管路與閥門的控制形成從上之下與從下至上兩種滲濾方向回路，研究不同入滲方向條件下的淤堵時(shí)空分布特征規(guī)律：

需改變滲透方向從下至上時(shí)，裝樣和飽和過(guò)程同上所述，飽和后關(guān)閉飽水閥，將抽水泵通過(guò)塑料軟管與飽和管連接，關(guān)閉漏斗排水閥，關(guān)閉下排水閥，打開(kāi)上溢水閥，打開(kāi)下排水閥，滲濾液通過(guò)抽水泵通過(guò)飽和管抽入淤堵器的透明筒中時(shí)，打開(kāi)飽水閥，試驗(yàn)過(guò)程開(kāi)始；將從下至上的實(shí)驗(yàn)與從上至下的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，可以研究不同入滲方向條件下的淤堵時(shí)空分布特征規(guī)律；

（5）研究多因素耦合條件下淤堵時(shí)空分布特征規(guī)律：

多因素耦合就是，以上幾種因素，兩種或多種一起改變，通過(guò)溶液管將酸堿加入到濾液中改變其水環(huán)境，實(shí)現(xiàn)多因素耦合，研究此時(shí)的淤堵情況及其分布特點(diǎn)；

本發(fā)明的有益效果：

（1）本發(fā)明所述尾礦庫(kù)滲透淤堵研究裝置，可用于不同多孔介質(zhì)透明筒柱中可更換不同粒徑多孔介質(zhì)試樣、懸浮顆粒不同粒徑、不同濃度條件、不同水位設(shè)置有不同高度的溢水回流器、不同入滲方向通過(guò)管路與閥門可形成從上之下與從下至上兩種滲濾方向等條件下多孔介質(zhì)中發(fā)生的淤堵現(xiàn)象研究，研究淤堵發(fā)生的時(shí)空分布特征規(guī)律；

（2）本發(fā)明所述尾礦庫(kù)滲透淤堵研究裝置設(shè)置有控水頭裝置，設(shè)有兩室，不僅可保證淤堵研究所需的滲濾液量，也可實(shí)現(xiàn)多余滲濾液的回流，即實(shí)現(xiàn)濾液循環(huán)利用，溢水回流器同樣實(shí)現(xiàn)濾液的循環(huán)利用；

（3）本發(fā)明所述尾礦庫(kù)滲透淤堵研究裝置，攪拌部分可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，可節(jié)省大量的人力和物力，且能夠提高入滲液的均勻程度；滲出液通過(guò)濁度儀分析，通過(guò)流量計(jì)采集數(shù)據(jù)，可提高采集的試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性；

（4）本發(fā)明所述尾礦庫(kù)滲透淤堵研究裝置，透明有機(jī)玻璃筒分為濾液層、試樣層，試樣層由多個(gè)短有機(jī)玻璃筒通過(guò)法蘭環(huán)連接，便于拆卸的特點(diǎn)有利于對(duì)試驗(yàn)后的試樣進(jìn)行篩分等試驗(yàn)，對(duì)進(jìn)一步分析淤堵現(xiàn)象的時(shí)空分布特征規(guī)律有利；

（5）本發(fā)明所述尾礦庫(kù)滲透淤堵研究裝置，各部分與溶液接觸的位置，均采用抗酸堿材料，可實(shí)現(xiàn)物理環(huán)境、化學(xué)環(huán)境或耦合條件下的試驗(yàn)研究。

附圖說(shuō)明

圖1本實(shí)施例尾礦庫(kù)滲透淤堵研究裝置結(jié)構(gòu)框架示意圖；

圖2本實(shí)施例尾礦庫(kù)滲透淤堵研究裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3本實(shí)施例尾礦庫(kù)滲透淤堵研究裝置的主視圖；

圖4本實(shí)施例懸浮液制備裝置中電機(jī)與攪拌器連接示意圖；

圖5本實(shí)施例過(guò)濾器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6本實(shí)施例過(guò)濾器受壓板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7本實(shí)施例漏斗排水閥結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8本實(shí)施例淤堵器的透明筒連接示意圖；

圖9本實(shí)施例法蘭示意圖；

圖中：1-固定臺(tái)ⅰ、2-攪拌槽、3-電機(jī)、4-儲(chǔ)水箱、5-抽水泵、6-注水管、7-排水管、8-抽水泵出水管、9-蓋板、10-流量表、11-攪拌軸固定座、12-攪拌軸、13-攪拌軸傳動(dòng)輪、14-攪拌支撐柱、15-攪拌臂、16-攪拌葉片、17-電機(jī)傳動(dòng)輪、18-支撐桿、19-控水器、20-分隔板、21-回水管、22-實(shí)驗(yàn)進(jìn)水管、23-進(jìn)水室、24-回水室、25-試驗(yàn)進(jìn)水閥、26-回水閥、27-固定臺(tái)ⅱ、28-淤堵器、29-頂蓋、30-淤堵器進(jìn)水管、31-溶液管、32-緩沖板ⅰ、33-緩沖板ⅱ、34-溢水回流器ⅰ、35-溢水回流器ⅱ、36-溢水回流器ⅲ、37-上溢水管、38-溢水回流管ⅰ、39-溢水回流管ⅱ、40-溢水回流管ⅲ、41-下溢水管、42-水壓監(jiān)測(cè)管、43-濾網(wǎng)ⅰ、44-飽和管、45-漏斗、46-接水板、47-下排水管、48-流量收集器、49-攪拌器、50-濁度儀、51-流量計(jì)、52-過(guò)濾器、53-固定桿、54-濾網(wǎng)ⅱ、55-受壓板ⅰ、56-受壓板ⅱ、57-進(jìn)氣管、58-粗過(guò)濾室、59-精過(guò)濾室。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1：如圖1~7所示，一種尾礦壩淤堵現(xiàn)象模擬裝置，包括懸浮液制備裝置、控水裝置、過(guò)濾裝置、淤堵試驗(yàn)裝置，控水裝置設(shè)置在懸浮液制備裝置上端，控水裝置通過(guò)管道與懸浮液制備裝置連通，過(guò)濾裝置設(shè)置在淤堵試驗(yàn)裝置上端，過(guò)濾裝置的一端與控水裝置連通且另一端與淤堵試驗(yàn)裝置連通，淤堵試驗(yàn)裝置通過(guò)管道與懸浮液制備裝置連通。

懸浮液制備裝置包括固定臺(tái)ⅰ1、攪拌槽2、攪拌器、電機(jī)3、儲(chǔ)水箱4、抽水泵5、注水管6、排水管7、抽水泵出水管8、蓋板9、流量表10，攪拌槽2設(shè)置在固定臺(tái)ⅰ1中心，攪拌器、電機(jī)3設(shè)置在攪拌槽2底部，電機(jī)3的輸出端與攪拌器連接，儲(chǔ)水箱4設(shè)置在固定臺(tái)ⅰ1上端，抽水泵5固定設(shè)置在儲(chǔ)水箱4的內(nèi)底面，抽水泵出水管8延伸到儲(chǔ)水箱4的壁外并與控水裝置連通，蓋板9設(shè)置在儲(chǔ)水箱4的頂端，注水管6設(shè)置在蓋板4上，流量表10設(shè)置在注水管6上，排水管7設(shè)置在儲(chǔ)水箱4底部。

攪拌器包括攪拌軸固定座11、攪拌軸12、攪拌軸傳動(dòng)輪13、攪拌支撐柱14、攪拌臂15、攪拌葉片16，電機(jī)3的輸出端設(shè)置有電機(jī)傳動(dòng)輪17，攪拌軸固定座11固定設(shè)置在攪拌槽2底部，攪拌軸12豎直設(shè)置在攪拌軸固定座11上，攪拌軸傳動(dòng)輪13固定設(shè)置在攪拌軸12上并與電機(jī)傳動(dòng)輪17相配合，攪拌支撐柱14豎直設(shè)置在儲(chǔ)水箱4的內(nèi)底面，攪拌支撐柱14設(shè)置有中心通孔，中心通孔內(nèi)設(shè)置攪拌軸12，攪拌臂15固定設(shè)置在攪拌軸12頂端，攪拌臂15上設(shè)置有對(duì)稱于攪拌軸12的攪拌槳，攪拌槳上設(shè)置有若干層攪拌葉片16，攪拌葉片之間存在間隙，可減小攪拌時(shí)的阻力，且攪拌軸可順時(shí)或逆時(shí)旋轉(zhuǎn)，可降低顆粒的沉積效應(yīng)并使攪拌更加均勻。

控水裝置包括支撐桿18、控水器19、分隔板20、回水管21、實(shí)驗(yàn)進(jìn)水管22，支撐桿18固定設(shè)置在固定臺(tái)ⅰ1頂端，控水器19固定設(shè)置在支撐桿18頂端，分隔板20豎直設(shè)置在控水器19內(nèi)并將控水器19分成進(jìn)水室23和回水室24，回水管21設(shè)置在回水室24底端，進(jìn)水室23底部設(shè)置有軟管，軟管與抽水泵出水管8連通，實(shí)驗(yàn)進(jìn)水管22設(shè)置在進(jìn)水室23側(cè)壁，實(shí)驗(yàn)進(jìn)水管22通過(guò)可拆卸軟管與過(guò)濾裝置連通，控水器19設(shè)有進(jìn)水室23和回水室24可保證多余懸濁液不溢出，并通過(guò)回水室24壁上的回水管26回流至儲(chǔ)水箱內(nèi)，實(shí)現(xiàn)溶液循環(huán)。

實(shí)驗(yàn)進(jìn)水管22上設(shè)置有試驗(yàn)進(jìn)水閥25，回水管21上設(shè)置有回水閥26。

淤堵試驗(yàn)裝置包括固定臺(tái)ⅱ27、淤堵器28，淤堵器28的上層為濾液部件且下層為試樣部件，頂蓋29、淤堵器進(jìn)水管30、溶液管31、緩沖板ⅰ32、緩沖板ⅱ33，頂蓋29設(shè)置在濾液部件頂端，淤堵器進(jìn)水管30、溶液管31固定設(shè)置在頂蓋29上，緩沖板ⅰ32固定設(shè)置在濾液部件的內(nèi)壁，緩沖板ⅱ33柔性連接在緩沖板ⅰ32下方，濾液部件的側(cè)壁由上至下設(shè)置有溢水回流器ⅰ34、溢水回流器ⅱ35、溢水回流器ⅲ36、上溢水管37，溢水回流器ⅰ34、溢水回流器ⅱ35、溢水回流器ⅲ36分別通過(guò)溢水回流管ⅰ38、溢水回流管ⅱ39、溢水回流管ⅲ40與儲(chǔ)水箱4連通，上溢水管37底端設(shè)置有下溢水管41，試樣部件固定連接在濾液部件底端，試樣部件的側(cè)壁設(shè)置有水壓監(jiān)測(cè)管42，試樣部件內(nèi)壁固定設(shè)置有濾網(wǎng)ⅰ43，試樣部件的側(cè)壁固定設(shè)置有飽和管44，飽和管44位于濾網(wǎng)ⅰ43下方，試樣部件的底部固定設(shè)置有漏斗45，漏斗45下方傾斜設(shè)置有接水板46，試樣部件的側(cè)壁固定設(shè)置有下排水管47，下排水管47與接水板46的底端連接，下排水管47延伸至流量收集器48內(nèi)，流量收集器48設(shè)置在固定臺(tái)ⅱ27一側(cè)，下排水管47與下溢水管41連通。

緩沖板ⅰ32和緩沖板ⅱ33的兩次緩沖共同起到減少溶液對(duì)表層試樣帶來(lái)的沖擊并降低對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的破壞的目的。

溢水回流器ⅰ34、溢水回流器ⅱ35、溢水回流器ⅲ36保證不同水位高度的實(shí)驗(yàn)要求，并分別通過(guò)溢水回流管連接至儲(chǔ)水箱中，實(shí)現(xiàn)溶液循環(huán)。

淤堵試驗(yàn)裝置還包括攪拌器49，攪拌器49固定設(shè)置在頂蓋29上，攪拌器49的攪拌槳延伸至濾液部件內(nèi)，攪拌槳的底端設(shè)置在緩沖板ⅰ32的中心孔內(nèi)；上溢水管37上設(shè)置有上溢水閥，下溢水管41上設(shè)置有下溢水閥，飽和管44上設(shè)置有飽水閥，下排水管46上設(shè)置有下排水閥，通過(guò)控制上溢水閥、下溢水閥及下排水閥可形成不同回路的水流通道，進(jìn)行不同方向條件下的試驗(yàn)，漏斗45下部設(shè)置有漏斗排水閥。

下排水管47上還設(shè)置有濁度儀50、流量計(jì)51，結(jié)合濁度儀與流量計(jì)可提高試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集的精確性，且操作簡(jiǎn)單。

濾液部件包括2個(gè)以上同軸固定連接的透明圓筒，試樣部件包括4個(gè)以上同軸固定連接的透明圓筒，透明圓筒之間還設(shè)置有橡膠墊圈，橡膠墊圈可保證筒柱的密閉性，筒柱可拆卸，試驗(yàn)后可對(duì)試樣進(jìn)行分層篩樣。

過(guò)濾裝置包括過(guò)濾器52、固定桿53、濾網(wǎng)ⅱ54、受壓板ⅰ55、受壓板ⅱ56、進(jìn)氣管57、氣泵，過(guò)濾器52設(shè)置在淤堵試驗(yàn)裝置上端且通過(guò)固定桿53固定在固定臺(tái)ⅱ27上，過(guò)濾器52內(nèi)設(shè)置有粗過(guò)濾室58、精過(guò)濾室59，精過(guò)濾室59設(shè)置在粗過(guò)濾室58下方，濾網(wǎng)ⅱ54設(shè)置在粗過(guò)濾室58底部，受壓板ⅰ55固定設(shè)置在濾網(wǎng)ⅱ54下端，受壓板ⅱ56柔性設(shè)置在受壓板ⅰ55下方，進(jìn)氣管57一端設(shè)在受壓板ⅰ55下方且設(shè)置在受壓板ⅱ56上方，另一端與氣泵連接，氣泵設(shè)置在過(guò)濾器52外側(cè)，過(guò)濾器用于清水注入時(shí)進(jìn)行淤堵現(xiàn)象研究；渾濁液注入時(shí)，過(guò)濾器不連接于尾礦壩淤堵現(xiàn)象模擬裝置上，只需將試驗(yàn)進(jìn)水管通過(guò)軟管與淤堵器進(jìn)水管進(jìn)行連接。

過(guò)濾器52的粗過(guò)濾室58與精過(guò)濾室59相配合，雙過(guò)濾可降低濾液中的離子濃度。

如圖8~9所示，透明圓筒之間可以通過(guò)法蘭環(huán)連接，也可以通過(guò)螺栓或其它便于拆卸的固定連接方式進(jìn)行連接。

上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。