[实用新型]基于低频脉冲的矿山充填料浆沉降离析控制系统

说明书

本实用新型涉及基于低频脉冲的矿山充填料浆沉降离析控制系统。该系统的充填管道设置在矿山井巷内，低频脉冲泵压系统的入口通过扰流管并联入充填管道，低频脉冲泵压系统的出口通过射流管与充填管道连通，管道蓄能器设置在充填管道上，在线流变监测系统、充填管道压力监测装置、充填管道流量监测装置均设置在充填管道上，脉冲泵压输出管压力监测装置、脉冲泵压输出管流量监测装置均设置在射流管上，数据采集仪采集低频脉冲泵压系统、管道蓄能器、在线流变监测装置、充填管道压力监测装置、充填管道流量监测装置、脉冲泵压输出管压力监测装置、脉冲泵压输出管流量监测装置的数据。本实用新型改变充填料浆的沉降离析状态，实现高效稳态输送。

技术领域

本实用新型涉及基于低频脉冲的矿山充填料浆沉降离析控制系统，属于矿业工程技术领域。

背景技术

矿山充填采矿法是支撑绿色开采与深部资源开采的重要方法，充填料浆多采用泵压或自流输送的方式通过管道输送到井下采空区，实现预定充填功能。充填料浆主要由全尾砂、矿山废石、水泥、添加剂和水等多种复杂材料组成，具有粒级分布广、固体含量高、颗粒表面化学作用强等特点，在这些因素的交互影响作用下，膏体呈现出可塑、稳定等宏观特性，在管道中易出现固体颗粒的沉降与离析现象，形成堵管和爆管的重大隐患，不利于管道安全、稳定地输送。充填料浆的管道输送是整个充填环节的“咽喉工程”，充填料浆在管道输送中的任何事故都将导致充填程序中断，管道输送的恢复需要花费大量时间、人力与财力。

实用新型内容

针对现有矿山充填采矿法中多尺度散体颗粒在输送管道中的沉降的技术问题，本实用新型提供一种基于低频脉冲的矿山充填料浆沉降离析控制系统，本实用新型通过高能量的低频脉冲波扰动颗粒的沉降状态，使其在较长时间内处于悬浮状态，降低沿程阻力损失，同时减少充填管道底部应力集中导致的堵管风险。

本实用新型可依据料浆流变学状态定向为充填料浆提供低频脉冲，改变沉降离析状态，解决长距离输送中复合充填料浆沉降离析而导致的堵管、爆管等问题，实现充填料浆的高效稳态输送。

本实用新型为解决其技术问题而采用的技术方案是：

一种基于低频脉冲的矿山充填料浆沉降离析控制系统，包括充填管道1、低频脉冲泵压系统、管道蓄能器12、在线流变监测装置、充填管道压力监测装置、充填管道流量监测装置、脉冲泵压输出管压力监测装置、脉冲泵压输出管流量监测装置、数据采集仪16，

充填管道1设置在矿山井巷内，低频脉冲泵压系统的入口通过扰流管4并联入充填管道 1，低频脉冲泵压系统的出口通过射流管5与充填管道1连通，扰流管4位于射流管5的上游，管道蓄能器12设置在充填管道1上且位于低频脉冲泵压系统的下游，在线流变监测系统、充填管道压力监测装置、充填管道流量监测装置均设置在充填管道1上，脉冲泵压输出管压力监测装置、脉冲泵压输出管流量监测装置均设置在射流管5上，低频脉冲泵压系统、管道蓄能器12、在线流变监测装置、充填管道压力监测装置、充填管道流量监测装置、脉冲泵压输出管压力监测装置、脉冲泵压输出管流量监测装置均通过数据线与数据采集仪16连接。

所述基于低频脉冲的矿山充填料浆沉降离析控制系统还包括计算机17，数据采集仪16 与计算机17连接。

进一步的，所述低频脉冲泵压系统包括液压站3和低频柱塞泵2，液压站3和低频柱塞泵2连接，低频柱塞泵2的入口通过扰流管4并联入充填管道1，低频柱塞泵2的出口通过射流管5与充填管道1连通。

所述脉冲泵压输出管压力监测装置为压力计III10，脉冲泵压输出管流量监测装置为流量计III11。

所述充填管道压力监测装置包括压力计I8和压力计II13，压力计I8设置在低频脉冲泵压系统上游的充填管道1上，压力计II13设置在管道蓄能器12下游的充填管道1上；充填管道流量监测装置包括流量计I9和流量计II14，流量计I9设置在低频脉冲泵压系统上游的充填管道1上，流量计II14设置在管道蓄能器12下游的充填管道1上。