一種模擬尾礦壩水力分選的粒度分析裝置及其使用方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及模擬實驗技術領域，尤其涉及一種模擬尾礦壩水力分選的粒度分析裝置及其使用方法。
【背景技術】
[0002]上游法尾礦筑壩工藝簡單、經(jīng)濟，是我國廣泛使用的方法。這種壩的設計建造和安全管理中常用到一些基本參數(shù)，如初期壩高度、堆積壩外坡比、沉積灘長度、坡度、沉積尾礦顆粒沿灘面的分布規(guī)律等，是分析尾礦庫抗洪能力和尾礦壩穩(wěn)定性的重要依據(jù)之一。
[0003]尾礦壩的堆積過程通常是尾礦砂以漿體形式排放到尾礦庫中并在尾礦庫中進行堆積存儲。尾礦砂在排放的過程中，尾礦砂會在水力的作用下使不同粒度的尾礦砂在尾礦庫中的不同位置進行沉積。尾礦砂堆積之后，也會在下一次尾礦漿排放過程中帶動上一次表面的尾礦砂進行一定距離的迀移。所以尾礦砂不同粒度的沉積是一個復雜的物理過程。流體的滲流是在孔隙中進行的，研宄尾礦砂粒度的分布情況有利于了解內(nèi)部的孔隙分布規(guī)律和不同位置的孔隙變化情況，這樣會更好的了解尾礦中滲流的變化規(guī)律，通過分析尾礦中的數(shù)據(jù)參數(shù)，進而能夠確定尾礦壩中的尾礦粒度，進而確定其穩(wěn)定性，同時，在降雨的作用下尾礦壩會形成地表徑流，在雨水的作用下尾礦砂會在水力作用下發(fā)生迀移或者流失。因此研宄尾礦壩的水力分選作用下的尾礦砂的粒度分布規(guī)律對研宄尾礦壩的穩(wěn)定性以及排滲設置都具有重大的意義。
[0004]目前進行尾礦壩的穩(wěn)定性等分析評價，通常采用鉆探和試驗的方法確定壩體構造和材料特性。鉆孔可以提供準確的柱狀圖，但由于尾礦沉積的隨機性，在根據(jù)這些單孔資料形成剖面的過程中必須需要某種推理和簡化，鉆孔間距越大誤差越大，加密鉆孔可減少誤差，但勘察費將大幅度增加。而目前的試驗方法也無法得到經(jīng)典剖面的具體參數(shù)，這些也為尾礦壩內(nèi)的穩(wěn)定性分析增加了難度。
[0005]因此，有必要設計一種尾礦壩粒度分析裝置，以解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提供一種通過實驗研宄尾礦砂中粒度分布規(guī)律進而判定尾礦壩穩(wěn)定性的模擬尾礦壩水力分選的粒度分析裝置及其使用方法。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
[0008]一種模擬尾礦壩水力分選的粒度分析裝置，包括攪拌裝置，所述攪拌裝置一側(cè)連接有出漿管，所述出漿管連接于輸漿管，所述輸漿管的末端設有調(diào)漿管，所述調(diào)漿管的角度可調(diào)節(jié)，所述調(diào)漿管被輸漿支架支撐，所述輸漿支架上設有角度測量儀，所述角度測量儀測量所述調(diào)漿管相對所述輸漿支架的角度，所述調(diào)漿管的后端設有排漿管，所述排漿管伸入模擬裝置內(nèi)，所述模擬裝置具有模擬箱，所述模擬箱內(nèi)設有傾斜的帶孔鋼板，所述模擬箱的底部設有出水口，所述模擬箱連接于激光粒度測量儀。
[0009]進一步，所述攪拌裝置包括攪拌箱、攪拌支架以及攪拌機，所述攪拌支架圍繞所述攪拌箱，所述攪拌機設于所述攪拌支架上。
[0010]進一步，所述攪拌箱的側(cè)壁及/或底壁設有含砂濃度測量儀。
[0011]進一步，所述攪拌裝置放置于支撐臺上，所述支撐臺上還設有監(jiān)測裝置，監(jiān)測所述含砂濃度測量儀及/或所述激光粒度測量儀測量的數(shù)據(jù)。
[0012]進一步，所述輸漿支架包括底座，固定支架和調(diào)節(jié)桿，所述固定支架固定于所述底座上，所述調(diào)節(jié)桿可相對所述固定支架調(diào)整高度，并通過螺母固定于所述固定支架，所述調(diào)節(jié)桿的頂端設有所述角度測量儀，用于測量所述調(diào)漿管相對所述固定支架的角度。
[0013]進一步，所述排漿管設有多個，均勻的設置于所述調(diào)漿管上，每個所述排漿管設有排漿閥門和流量計。
[0014]進一步，所述模擬箱的底部設有調(diào)坡塊，所述帶孔鋼板的一端固定于所述調(diào)坡塊，另一端搭接于所述模擬箱的側(cè)壁。
[0015]進一步，所述帶孔鋼板表面鋪設一層土工布，所述帶孔鋼板的的下方鋪設海綿。
[0016]進一步，所述模擬箱內(nèi)壁靠近底部設有凹縫，所述凹縫內(nèi)設有鐵絲網(wǎng)，所述鐵絲網(wǎng)下方鋪設尾礦砂。
[0017]一種采用上述模擬尾礦壩水力分選的粒度分析裝置的使用方法，包括尾礦漿由所述攪拌裝置攪拌后，自所述輸漿管輸送至所述調(diào)漿管，再通過所述排漿管排入所述模擬箱內(nèi)沉積，調(diào)節(jié)所述調(diào)漿管的角度，可改變所述排漿管排漿的流速方向，進而改變所述模擬箱內(nèi)尾礦砂的粒度分布，所述激光粒度測量儀測量所述模擬箱內(nèi)的尾礦砂不同剖面的粒度分布O
[0018]本發(fā)明的有益效果:
[0019]所述輸漿管的角度可調(diào)節(jié)，且所述排漿管伸入所述模擬裝置內(nèi)，所述模擬裝置連接于所述激光粒度測量儀，實驗時調(diào)節(jié)所述調(diào)漿管位于不同的角度，分別測量所述模擬裝置內(nèi)尾礦砂剖面的粒度分布，得到不同組粒度分析圖，從而指導實際尾礦壩堆鑄時調(diào)漿管設置的最佳位置，從而得到穩(wěn)定性較強的尾礦壩，同時通過該裝置模擬尾礦壩中在水力分選作用下的狀態(tài)，分析其粒度分布，也可分析得知已鑄成的尾礦壩的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明模擬尾礦壩水力分選的粒度分析裝置的結構示意圖；
[0021]圖中，I一支撐臺、2—攪拌支架、3—攪拌箱、4一含砂濃度測量儀、5—攪拌機、6—出漿管、7—出漿閥門、8—夾子、9 一輸漿管、10—底座、11 一固定支架、12—調(diào)節(jié)桿、13—角度測量儀、14 一固管夾、15—調(diào)漿管、16—排漿閥門、17—流量計、18—排漿管、19 一模擬箱、20—調(diào)坡塊、21—帶孔鋼板、22—出水口、23—收水槽、24—凹縫、25—監(jiān)測裝置。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明。
[0023]如圖1所示，本發(fā)明模擬尾礦壩水力分選的粒度分析裝置包括支撐臺1，支撐臺I上設有攪拌裝置，攪拌裝置的一側(cè)連接有出漿管6，出漿管6連接于輸漿管9，輸漿管9的末端設有調(diào)漿管15，調(diào)漿管15被輸漿支架支撐，調(diào)漿管15的后端設有排漿管18，排漿管18伸入模擬裝置內(nèi)，將尾礦砂漿排入模擬裝置內(nèi)并通過激光粒度測量儀測定尾礦砂在模擬裝置內(nèi)沉積后的剖面粒度分布，從而指導實際尾礦壩的堆鑄，也可模擬尾礦壩在水力分選的條件下，測得其粒度分布規(guī)律，從而指導研宄尾礦壩的穩(wěn)定性，對尾礦壩的排滲設置都存在重大意義。
[0024]攪拌裝置包括攪拌箱3、攪拌支架2以及攪拌機5，攪拌箱3位于支撐臺I上，攪拌支架2圍繞攪拌箱3，攪拌機5設于攪拌支架2上，且可相對攪拌支架2的中心轉(zhuǎn)動，攪拌機5的上端懸掛于攪拌支架2的中心，其下端設有多個葉片位于攪拌箱3內(nèi)，用于均勻攪拌攪拌箱3內(nèi)的尾礦砂漿。攪拌箱3的側(cè)壁及/或底壁均設有含砂濃度測量儀4，用以測試攪拌箱3內(nèi)是否攪拌均勻，攪拌裝置可防止尾礦砂漿在攪拌箱3內(nèi)沉積，提高后端尾礦砂漿的排放效率。
[0025]支撐臺I上還設有監(jiān)測裝置25，監(jiān)測含砂濃度測量儀4及/或激光粒度測量儀測量的數(shù)據(jù)。
[0026]攪拌裝置的一側(cè)設有出漿管6，出漿管6位于攪拌箱3的中下部，出漿管6上設有出楽閥門7控制出漿，出漿管6的后端連接有輸漿管9，輸漿管9與出漿管6之間通過夾子8連接，在本實施例中，出漿管6由硬質(zhì)管道組成，輸漿管9是軟質(zhì)管道，輸漿管9的后端通過夾子8連接于調(diào)漿管15，調(diào)漿管15與出漿管6之間通過軟質(zhì)的輸漿管9連接，使排漿靈活，且調(diào)漿管15的角度可調(diào)節(jié)。調(diào)漿管15的后端連接有多根排漿管18，在本實施例中，排漿管18設有四個，均勻的設置于調(diào)漿管15上，采用四個排漿管18，可模擬尾礦排漿的多管排漿，每個排漿管18上均設有排漿閥門16和流量計17，用以控制排漿。排漿管18后端伸入模擬裝置內(nèi)，從而將尾礦砂漿排入模擬裝置。
[0027]輸漿支架設于調(diào)漿管15的下方，輸漿支架包括底座10，固定支架11和調(diào)節(jié)桿12，固定支架11固定于底