CN114112299B - 一种尾矿沉积试验系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种尾矿沉积试验系统，包括搅拌系统、泵送排放系统、沉积模型槽、尾流回流循环系统和监测系统，且搅拌系统、泵送排放系统、沉积模型槽通过试验管线依次连接，所述沉积模型槽和尾流回流循环系统通过试验管线分别与搅拌系统连接，所述搅拌系统的储料池中设有搅拌器，所述沉积模型槽上设有监测系统，放矿时启动该搅拌器，防止尾矿浆中的颗粒在储料池内沉积造成放矿过程中矿浆浓度变化，解决了储料池中存储的矿浆通过泵送系统排放至沉积模型槽内，若储料池中的矿浆存储时间过久矿浆中的固体颗粒容易在储料池内沉积造成放矿过程中矿浆浓度变化的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及工程实验技术领域，具体涉及一种尾矿沉积试验系统。
背景技术
流槽试验在水力学、泥沙动力学以及地质沉积构造学等研究中被广泛应用，开展了针对泥沙运动规律、游荡型河流演变、冲积扇生长规律以及大型水利工程的泥沙淤积生态环境问题等方面的试验研究。对于流槽试验的适用性，学者们从不同角度进行了分析。Southard等(Southard,Boguchwal et al.2010)认为松散沉积物受水流冲刷运移的过程可以利用Reynolds-Froude流槽模型成功地模拟。部分学者认为在大规模原型试验无法进行的情况下，可以单纯根据流槽试验观察到的现象来研究其内在原理，不建立流槽试验与原型之间定量化的关系(Küpper 1991)。近年来，随着流槽试验的规模扩大以及量测技术的发展，在大尺度模型槽内采用高精度、数字化的全域实时监测系统，可以实现对泥沙运动和沉积学的定量化研究；
流槽试验在尾矿沉积的研究中得到了广泛应用，常采用流槽沉积与土力学试验相结合的方式进行。Ferreira针对巴西Porto Primavera坝采用的试验流槽长11m，配备匀速喂料系统，沉积结束后取水平向和竖直向的非扰动样测含水率、密度、渗透性并研究沉积物力学性质的各向异性(Ferreira,1980)。Blight为研究南非尾矿库干滩坡面形态所采用的流槽宽0.5m，长2.0m(Blight,1985)。Boldt指出无法通过0.6m宽、12m长的流槽试验建立尾矿沉积条件与干滩特征的定量化关系，因为流槽的边界会限制浆体的流动从而影响试验结果(Boldt,1988)。Küpper在加拿大Alberta大学开发了沉积试验流槽，该流槽采用匀速配料系统，长6.1m，宽0.6m，入口处矿浆均匀排放并保持矿浆流速方向与侧壁平行，以满足槽内浆体一维流动特征(Küpper,1991)。Cavalcante研发了HDST一维水力沉积设备，并结合试验数据与数值模型结果对干滩坡度进行预测分析(Cavalcante,2013)。Pirouz等采用10.0×1.0×0.5m的流槽研究了膏体尾矿的沉积特征，试验结果表明1m宽的水槽为膏体尾矿的流动提供了足够的侧向自由度(Pirouz,Kavianpour et al.2005)。尹光志(Yin,2011；尹光志,2010)在用混凝土搭建的3.0×7.0×1.0m的池子内，对实际尾矿库的堆坝过程进行了模拟，同时分析了不同放矿条件下堆积体内颗粒以及浸润线的分布特征；
目前研究者针对尾矿沉积所采用的模型槽尺寸都较小，在这种小规模模型槽中，若按照相似比将放矿流量和颗粒粒径缩小，则难以满足冲淤相似条件；若不考虑相似比，按照原型试验的流量和颗粒粒径进行试验，侧壁的干扰效应很大，造成模型试验的边界条件不明确；且储料池中存储的矿浆通过泵送系统排放至沉积模型槽内，若储料池中的矿浆存储时间过久矿浆中的固体颗粒容易在储料池内沉积造成放矿过程中矿浆浓度变化。
发明内容
本发明提供一种尾矿沉积试验系统，用以解决背景技术中提出的储料池中存储的矿浆通过泵送系统排放至沉积模型槽内，若储料池中的矿浆存储时间过久矿浆中的固体颗粒容易在储料池内沉积造成放矿过程中矿浆浓度变化和目前研究者针对尾矿沉积所采用的模型槽尺寸都较小，在这种小规模模型槽中，若按照相似比将放矿流量和颗粒粒径缩小，则难以满足冲淤相似条件；若不考虑相似比，按照原型试验的流量和颗粒粒径进行试验，侧壁的干扰效应很大，造成模型试验的边界条件不明确中的任意一项技术问题。
为解决上述技术问题，本发明公开了一种尾矿沉积试验系统，包括搅拌系统、泵送排放系统、沉积模型槽、尾流回流循环系统和监测系统，且搅拌系统、泵送排放系统、沉积模型槽通过放矿管线依次连接，所述沉积模型槽和尾流回流循环系统通过试验管线分别与搅拌系统连接，所述搅拌系统的储料池中设有搅拌器，所述沉积模型槽上设有监测系统。
优选的，所述沉积模型槽采用大于10m×1m×0.5m尺寸的模型槽，所述泵送排放系统将搅拌系统调配的矿浆排放至沉积模型槽，在泵送排放系统放矿结束并让沉积形成的堆积体在沉积模型槽固结一段时间后，在沉积模型槽内三维空间处的不同位置取原状样分别进行颗分、固结以及剪切试验。
优选的，所述试验管线包括放矿管一、放矿管二、放矿管三和放矿管四，所述搅拌系统还包括搅拌筒，所述搅拌筒的出料口和储料池的进料口之间连通有放矿管一，所述放矿管一上设有流量阀一，所述搅拌筒内部设有搅拌器和浓度计。
优选的，所述泵送排放系统包括在放矿管二上沿矿桨流动方向设置的蠕动喂料泵、流量阀二和流量计，所述放矿管三上设有流量阀三，所述放矿管三和放矿管二连通，且二者的连通处连通有所述放矿管四，所述放矿管二和储料池的出料口连通，所述放矿管三和储料池的回料口连通。
优选的，所述沉积模型槽左侧的矿浆入口端上部与所述放矿管四连接，且靠近矿浆入口端的一侧连接有排水过滤板，所述沉积模型槽的矿浆入口端底部前后两侧对称设有排水阀门，且排水阀门与沉积模型槽连通，所述沉积模型槽的右侧排水出口端设有尾流挡板。
优选的，所述沉积模型槽的底端上侧端前后两侧设有人行道木板，所述沉积模型槽的底端下侧设有支撑架，所述支撑架由若干槽钢支架，槽钢主梁和槽钢横梁组成，所述沉积模型槽的前后两端对称设有若干槽钢，且若干槽钢沿沉积模型槽的左右水平方向间隔均布设置，所述沉积模型槽的左侧，中部和右侧分别连接一安装支架，所述安装支架上安装有监测系统，所述槽钢与加强板固定连接，所述加强板与所述沉积模型槽的底端固定连接，所述沉积模型槽的前端为钢板，所述沉积模型槽的后端为有机玻璃板。
优选的，所述试验管线还包括回流循环管道一和回流循环管道二，所述尾流回流循环系统包括尾流收集槽，所述尾流收集槽与所述沉积模型槽的右侧排水出口端对应设置，用于接收沉积模型槽排出的尾流，所述尾流收集槽和回流循环管道一的入料端连通，所述回流循环管道一的出料端与所述搅拌筒的进料口连通，所述回流循环管道一上沿尾流流动方向依次设有尾流泵一和流量阀四，所述回流循环管道二的入料端与所述排水阀门连通，所述回流循环管道二的出料端与所述搅拌筒的进料口连通，所述回流循环管道二上沿尾流流动方向依次设有尾流泵二和流量阀五。
优选的，所述监测系统包括孔压传感器系统，三维激光扫描成像系统，LSPIV表面流场测量系统，所述LSPIV表面流场测量系统包括照明设备，图像采集设备和后处理设备，所述照明设备包括若干LED光源，且若干LED光源用于照明所述沉积模型槽内部，所述图像采集设备包括三台数码摄像机，且三台数码摄像机沿沉积模型槽中的矿浆流动方向间隔设置，所述数码摄像机用于采集沉积模型槽中的矿浆表面流场粒子图，所述后处理设备包括计算机系统和USB连接线，所述计算机系统通过USB连接线与所述三台数码摄像机连接，且计算机系统通过其内部的远程耦控制软件调整三台数码摄像机的焦距和ISO感光度；
所述三维激光扫描成像系统包括三维激光扫描仪和若干标靶纸，所述若干标靶纸设置在沉积模型槽前后两端，且若干标靶纸沿矿浆流动方向间隔设置，所述三维激光扫描仪根据标靶纸作为参考坐标对放矿结束后尾矿堆积体进行侧视成像；
所述孔压传感器系统包括若干微型孔压传感器，数据采集仪和电脑，所述若干微型孔压传感器和数据采集仪电连接，所述数据采集仪和电脑连接，所述若干微型孔压传感器设置在沉积模型槽的底端，且若干微型孔压传感器沿矿浆流动方向间隔设置，所述微型孔压传感器用于检测微型孔压传感器安装处尾矿沉积过程中的压强，所述数据采集仪将微型孔压传感器检测的数据采集并传送至电脑。
优选的，还包括稳定安装座，所述稳定安装座用于安装蠕动喂料泵，所述稳定安装座包括：
安装板，所述安装板上端用于安装蠕动喂料泵，所述安装板的下端左右两侧对称设有支撑杆一，所述支撑杆一与滑动块一固定连接，所述滑动块一与支撑块一上端设置的滑槽一沿上下方向滑动连接，且滑动块一远离所述支撑杆一的一端和滑槽一的下端之间固定设有弹簧一；
固定壳，所述固定壳的内部设有缓冲腔，所述缓冲腔上下两端的左右两侧分别对称设有滑槽二，上下两端的滑槽二之间滑动设有滑板，右侧的所述滑板上下两部对称设有导向块一，左侧的所述滑板上下两部对称设有导向块二；
支撑杆二，所述支撑杆二固定设置在所述缓冲腔上下两端的中部之间，所述支撑杆的上下两侧对称设有滑动块二，上下两侧的所述滑动块二和缓冲腔的上下两端之间分别固定设有弹簧二，且弹簧二套设在所述支撑杆二上，所述滑动块二的左右两端对称设有连接块，所述连接块与滚轮转动连接，左侧的所述滚轮与所述导向块二的倾斜端滚动连接，右侧的所述滚轮与所述导向块一的倾斜端滚动连接；
所述滑板远离所述滚轮的一端与导向杆固定连接，所述导向杆贯穿所述固定壳与所述支撑块一转动连接。
优选的，所述储料池内部设置防沉积装置，所述防沉积装置包括：
底座，所述底座的上端设有安装槽，所述安装槽的下端中部固定设有支撑块二，所述支撑块二的内部设有电机槽，所述电机槽的左右两侧连通设有传送孔，所述电机槽的内部固定设有电机，所述电机与电机轴固定连接，所述电机轴沿前后方向连接有带轮一和带轮二，所述带轮一通过传送带一与带轮三连接，所述带轮二通过传送带二与带轮四连接，所述传送孔内部穿设有所述传送带一和传送带二；
转盘座一，所述转盘座一固定设置在所述安装槽的下端左侧，所述转盘座一与转盘一转动连接，所述转盘一与转动轴一固定连接，所述转动轴一与所述带轮三固定连接，所述转盘一远离所述转动轴一的一端与支铰杆一偏心连接；
支撑壳一，所述支撑壳一的左端与所述安装槽的左端固定连接，所述支撑壳一的内部设置导向腔一，所述支撑壳一的上端上下贯通设有滑槽三，且导向腔一和滑槽三连通，所述导向腔一固定设有弹簧三，所述弹簧三与滑块一的左端固定连接，所述滑块一的下端与所述导向腔一的下端滑动连接，所述滑块一的上端贯穿所述滑槽三，且与滑槽三滑动连接，所述滑块一的右端与支铰杆二固定连接，所述支铰杆二贯穿所述支撑壳一的右端与所述支铰杆一转动连接；
推动块，所述推动块与所述储料池的底部滑动连接，且推动块与支铰杆四固定连接，所述支铰杆四贯穿所述储料池的左端与支铰杆三转动连接，所述支铰杆三与所述滑块一的上端转动连接；
转动件，所述转动件包括半圆块和两个球形杆，所述半圆块与转动轴二的侧端固定连接，所述转动轴二与所述带轮四固定连接，所述两个球形杆的夹角呈九十度固定设置在所述转动轴二的侧端，且球形杆与半圆块之间呈四十五度夹角设置，所述转动件的左右两侧对称设有槽轮，所述槽轮周向均布设有四个配合槽，所述配合槽与球形杆配合；
两个转盘座二，所述两个转盘座二固定设置在所述安装槽的下端右侧，所述转盘座二与转盘二转动连接，左侧的转盘二与支铰杆五偏心连接，右侧的转盘二与支铰杆七转动连接，左右两侧的所述转盘二分别与对应侧的所述槽轮通过固定轴固定连接；
循环壳，所述循环壳固定设置在所述储料池的右端，且循环壳和储料池的连接处从上到下依次设有连通口一和连通口二，所述循环壳的内部设有循环腔，且循环腔通过连通口一和连通口二和储料池内部连通，所述循环腔远离储料池的一侧连通设有放置槽，且放置槽和连通口一处于同一水平面，所述循环腔沿竖直上下方向滑动设有上料块，所述上料块与支铰杆六固定连接，所述支铰杆六贯穿所述循环壳的下端一繠支铰杆五转动连接；
支撑壳二，所述支撑壳二的右端与所述安装槽的右端固定连接，所述支撑壳二的内部设置导向腔二，所述支撑壳一的上端上下贯通设有滑槽四，且导向腔二和滑槽四连通，所述导向腔二固定设有弹簧四，所述弹簧四与滑块二的右端固定连接，所述滑块二的下端与所述导向腔二的下端滑动连接，所述滑块二的上端贯穿所述滑槽四，且与滑槽四滑动连接，所述滑块二的左端与支铰杆八固定连接，所述支铰杆八贯穿所述支撑壳二的左端与所述支铰杆七转动连接；
推料块，所述推料块与所述放置槽滑动连接，且推料块与支铰杆十固定连接，所述支铰杆十贯穿所述循环壳的右端与支铰杆九转动连接，所述支铰杆九与所述滑块二的上端转动连接。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1为本发明的尾矿沉积试验系统示意图；
图2为本发明的尾矿沉积试验系统的原理示意图；
图3为本发明的沉积模型槽正视结构示意图；
图4为本发明的沉积模型槽侧视结构示意图；
图5为本发明的沉积模型槽与放矿管、尾流收集槽连接示意图；
图6为本发明的稳定安装座结构示意图；
图7为本发明的防沉积装置结构示意图；
图8为本发明的槽轮和转动件配合示意图；
图9为本发明的电机俯视连接机构示意图。
图中：1、搅拌系统；101、搅拌筒；102、流量阀一；103、放矿管一；104、储料池；105、搅拌器；2、泵送排放系统；201、放矿管二；202、蠕动喂料泵；203、流量阀二；204、流量计；205、放矿管三；206、流量阀三；207、放矿管四；3、沉积模型槽；301、安装支架；302、槽钢支架；303、槽钢主梁；304、槽钢横梁；305、槽钢；306、加强板；307、排水过滤板；308、钢板二；309、有机玻璃板；310、人行道木板；311、矿浆入口端；312、排水阀门；313、排水出口端；314、尾流挡板；4、尾流回流循环系统；401、尾流收集槽；402、回流循环管道一；403、流量阀四；404、尾流泵一；405、回流循环管道二；406、尾流泵二；407、流量阀五；5、底座；501、支撑块二；5011、电机槽；5012、传送孔；502、转盘座一；503、转盘一；504、支铰杆一；505、支铰杆二；506、滑块一；507、支撑壳一；508、导向腔一；509、滑槽三；510、弹簧三；511、支铰杆三；512、支铰杆四；513、推动块；514、循环壳；515、连通口一；516、连通口二；517、循环腔；518、放置槽；519、半圆块；520、球形杆；521、槽轮；522，配合槽；523、转动轴二；524、转动轴一；525、转盘座二；526、转盘二；527、支铰杆五；528、支铰杆六；529、上料块；530、支铰杆七；531、支铰杆八；532、滑块二；533、支撑壳二；534、弹簧四；535、滑槽四；536、支铰杆九；537、支铰杆十；538、推料块；539、电机；540、电机轴；541、带轮一；542、带轮二；543、带轮四；544、传送带一；545、带轮三；546、安装槽；547、导向腔二；548、传送带二；6、安装座；601、安装板；602、支撑杆一；603、滑动块一；604、弹簧一；605、支撑块一；6051、滑槽一；606、导向杆；607、固定壳；608、缓冲腔；609、滑槽二；610、滑板；611、导向块一；612、导向块二；613、支撑杆；614、滑动块二；615、弹簧二；616、连接块；617、滚轮；7、监测系统。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提供如下实施例
实施例1
本发明公开了一种尾矿沉积试验系统，包括搅拌系统1、泵送排放系统2、沉积模型槽3、尾流回流循环系统4和监测系统7，且搅拌系统1、泵送排放系统2、沉积模型槽3通过放矿管线依次连接，所述沉积模型槽3和尾流回流循环系统4通过试验管线分别与搅拌系统1连接，所述搅拌系统1的储料池104中设有搅拌器105，所述沉积模型槽3上设有监测系统7。
上述技术方案的有益效果为：
通过设置搅拌系统1、泵送排放系统2、沉积模型槽3和尾流回流循环系统4，可以对放矿的矿浆浓度、排矿流量、放矿管之间的相互影响以及库底排水条件等进行模拟，从而研究现场各种工况影响下的尾矿沉积规律，在搅拌系统1中将取回的全尾矿干料与水混合并调配至各工况下对应的放矿浓度，经泵送排放系统2排放至沉积模型槽3，每次试验前采用量筒法多次测量以校核放矿流量直到满足要求，矿浆在沉积模型槽3内发生三维流动并沉积，形成干滩面，尾流回流循环系统4中设置尾流泵，可以将尾流打入搅拌系统1中，方便下一次试验使用；
监测系统7包括高清成像设备、孔压监测、PIV表面流场观测以及三维激光扫描仪成像设备，综合利用这些设备监测矿浆流动的全过程、放矿后堆积体的淤积厚度和形态特征以及库内孔压变化，在放矿结束并让沉积形成的堆积体固结一段时间后(至少24h)，在槽内三维空间处的不同位置取原状样分别进行颗分、固结以及剪切等物理力学试验，进而获得库内尾矿的时空分布规律；
储料池104内配备搅拌器105，放矿时启动该搅拌器105，防止尾矿浆中的颗粒在储料池104内沉积造成放矿过程中矿浆浓度变化，解决了储料池中存储的矿浆通过泵送系统排放至沉积模型槽内，若储料池中的矿浆存储时间过久矿浆中的固体颗粒容易在储料池内沉积造成放矿过程中矿浆浓度变化的技术问题。
实施例2
在实施例1的基础上，所述沉积模型槽3采用大于10m×1m×0.5m尺寸的模型槽，所述泵送排放系统2将搅拌系统1调配的矿浆排放至沉积模型槽3，在泵送排放系统2放矿结束并让沉积形成的堆积体在沉积模型槽3固结一段时间后，在沉积模型槽3内三维空间处的不同位置取原状样分别进行颗分、固结以及剪切试验。
上述技术方案的有益效果为：
沉积模型槽3采用20m×2m×1m尺寸的模型槽，大于10m×1m×0.5m尺寸的模型槽，长度方向可以满足颗粒的分选沉积以及干滩形成，宽度方向为矿浆流动提供了足够的侧向运动空间，解决了目前研究者针对尾矿沉积所采用的模型槽尺寸都较小，在这种小规模模型槽中，若按照相似比将放矿流量和颗粒粒径缩小，则难以满足冲淤相似条件；若不考虑相似比，按照原型试验的流量和颗粒粒径进行试验，侧壁的干扰效应很大，造成模型试验的边界条件不明确的技术问题。
颗分试验为颗粒分析试验，颗粒分析试验是用于测定土中各粒组占土粒总质量百分数的试验，利用一套孔径大小不同的标准土壤筛来分离一定量的代表性砂土中与筛孔径相应的粒组，通过天平称量，得其各粒组的质量，以便计算各粒组的相对含量，进而确定砂土的粒度成分，最后绘制颗粒粒径的分布曲线供土分类使用；
固结试验是测定饱和粘性土试样在侧限的条件下加压的压缩试验，将试样在侧限和容许轴向排水的容器中逐渐增加压力，测定压力和试样变形或孔隙比的关系，变形和时间的关系，方便计算土的单位沉降量、压缩系数、压缩指数、回弹指数、压缩模量、固结系数及原状土的前期固结压力；
剪切试验是将试样分成几份，分别在不同的法向压力下，沿固定的剪切面直接施加水平剪力，得其剪坏时剪应力，然后根据剪切定律确定土的抗剪强度指标内摩擦角和内粘聚力。
实施例3
在实施例1的基础上，所述试验管线包括放矿管一103、放矿管二201、放矿管三205和放矿管四207，所述搅拌系统1还包括搅拌筒101，所述搅拌筒101的出料口和储料池104的进料口之间连通有放矿管一103，所述放矿管一103上设有流量阀一102，所述搅拌筒101内部设有搅拌器105和浓度计。
上述技术方案的有益效果为：
搅拌系统1包括2m3的搅拌筒101、1m3的储料池104，试验前将全尾矿料和水按照一定的配比倒入搅拌筒101中，通过搅拌筒101配制成一定浓度的全尾矿浆，搅拌筒101中设置的浓度计用来监测搅拌筒101配制的全尾矿浆的浓度，然后注入储料池104中存储。
实施例4
在实施例3的基础上，所述泵送排放系统2包括在输料管二201上沿矿桨流动方向设置的蠕动喂料泵202、流量阀二203和流量计204，所述放矿管三205上设有流量阀三206，所述放矿管三205和放矿管二201连通，且二者的连通处连通有所述放矿管四207，所述放矿管二201和储料池104的出料口连通，所述放矿管三205和储料池104的回料口连通。
上述技术方案的有益效果为：
泵送排放系统2主要包括两个功率为75kW的蠕动喂料泵202，两个蠕动喂料泵202并联连接，以及用于控制放矿速率的流量阀二203和流量阀三206，通过设置流量计204可以监测泵送排放系统2排放的矿流量，泵送排放系统2可以实现放矿流量0-50L/s的变化，其整体排放性能可以达到实际尾矿库排放水平，并通过泵送排放系统2排放至沉积模型槽3内，排放的单宽流量可以通过流量阀控制。
实施例5
在实施例4的基础上，所述沉积模型槽3左侧的矿浆入口端311上部与所述放矿管207连接，且靠近矿浆入口端311的一侧连接有排水过滤板307，所述沉积模型槽3的矿浆入口端311底部前后两侧对称设有排水阀门312，且排水阀门312与沉积模型槽3连通，所述沉积模型槽3的右侧排水出口端313设有尾流挡板314；
所述沉积模型槽3的底端上侧端前后两侧设有人行道木板310，所述沉积模型槽3的底端下侧设有支撑架，所述支撑架由若干槽钢支架302，槽钢主梁303和槽钢横梁304组成，所述沉积模型槽3的前后两端对称设有若干槽钢305，且若干槽钢305沿沉积模型槽3的左右水平方向间隔均布设置，所述沉积模型槽3的左侧，中部和右侧分别连接一安装支架301，所述安装支架301上安装有监测系统7，所述槽钢305与加强板306固定连接，所述加强板306与所述沉积模型槽3的底端固定连接，所述沉积模型槽3的前端为钢板308，所述沉积模型槽3的后端为有机玻璃板309；
所述沉积模型槽3的底端和侧端各连接部位均进行防渗处理。
上述技术方案的有益效果为：
沉积模型槽3尺寸为长20m，宽2m，高1m，长度方向可以满足颗粒的分选沉积以及干滩形成，宽度方向为矿浆流动提供了足够的侧向运动空间，沉积模型槽3的底板根据工况需要，可设置一定的基底坡度，也可通过在槽底垫砂实现，后端采用有机玻璃309，便于观察尾矿砂的淤积情况，所述沉积模型槽3的底端和侧端各连接部位均进行防渗处理，保证水槽的密闭性，矿浆入口端311安装排水过滤板307，排水过滤板307上打设一定尺寸的小孔，每次试验前都在排水过滤板307上铺设一层土工布，排水阀门312和排水过滤板307可以模拟实际尾矿库中各子坝的渗透排水条件，如试验时减小排水阀门312的开度，亦可模拟尾矿库排水条件较差的工况，在沉积模型槽3的前后侧铺设人行道，道宽0.5m，方便放矿过程中的观察和测量，通过设置若干槽钢支架302，槽钢主梁303和槽钢横梁304构成沉积模型槽3的支撑架，可以提高沉积模型槽3的支撑稳固性，通过设置槽钢305和加强板306，进一步提高了沉积模型槽3的稳固性，避免沉积模型槽3尺寸过大导致无法承载矿浆，影响一种尾矿沉积试验系统的使用。
实施例6
在实施例5的基础上，所述试验管线还包括放矿管207、回流循环管道一402和回流循环管道二405，所述尾流回流循环系统4包括尾流收集槽401，所述尾流收集槽401与所述沉积模型槽3的右侧排水出口端313对应设置，用于接收沉积模型槽3排出的尾流，所述尾流收集槽401和回流循环管道一402的入料端连通，所述回流循环管道一402的出料端与所述搅拌筒101的进料口连通，所述回流循环管道一402上沿尾流流动方向依次设有尾流泵一404和流量阀四403，所述回流循环管道二405的入料端与所述排水阀门312连通，所述回流循环管道二405的出料端与所述搅拌筒101的进料口连通，所述回流循环管道二405上沿尾流流动方向依次设有尾流泵二406和流量阀五407。
上述技术方案的有益效果为：
尾流收集槽401为接水槽，与所述沉积模型槽3的右侧排水出口端313对应设置，并在该尾流收集槽401中设置回流循环管道一402，回流循环管道一402上设置尾流泵一404，回流循环管道二405的入料端与所述排水阀门312连通，回流循环管道二405上设置尾流泵二406，尾流泵一404和尾流泵二406可以将尾流传入前端的搅拌筒101中，方便下一次试验使用，流量阀四403和流量阀五407分别用于控制回流循环管道一402和回流循环管道二405中尾流的流量。
实施例7
在实施例1的基础上，所述监测系统7包括孔压传感器系统，三维激光扫描成像系统，LSPIV(大尺度粒子图像测速系统)表面流场测量系统，所述LSPIV表面流场测量系统包括照明设备，图像采集设备和后处理设备，所述照明设备包括若干LED光源，且若干LED光源用于照明所述沉积模型槽3内部，所述图像采集设备包括三台数码摄像机，且三台数码摄像机沿沉积模型槽3中的矿浆流动方向间隔设置，所述数码摄像机用于采集沉积模型槽3中的矿浆表面流场粒子图，所述后处理设备包括计算机系统和USB连接线，所述计算机系统通过USB连接线与所述三台数码摄像机连接，且计算机系统通过其内部的远程耦控制软件调整三台数码摄像机的焦距和ISO感光度；
所述三维激光扫描成像系统包括三维激光扫描仪和若干标靶纸，所述若干标靶纸设置在沉积模型槽3前后两端，且若干标靶纸沿矿浆流动方向间隔设置，所述三维激光扫描仪根据标靶纸作为参考坐标对放矿结束后尾矿堆积体进行侧视成像；
所述孔压传感器系统包括若干微型孔压传感器，数据采集仪和电脑，所述若干微型孔压传感器和数据采集仪电连接，所述数据采集仪和电脑连接，所述若干微型孔压传感器设置在沉积模型槽3的底端，且若干微型孔压传感器沿矿浆流动方向间隔设置，所述微型孔压传感器用于检测微型孔压传感器安装处尾矿沉积过程中的压强，所述数据采集仪将微型孔压传感器检测的数据采集并传送至电脑。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：
数码摄像机为三台拍摄帧率为30pfs、空间分辨率为1920×1070pixels的SONY数码摄相机，相机之间通过USB延长线汇接到USB扩展坞并最终连接到计算机系统，通过远程耦控制软件可以实现对3台相机同时控制，调整其焦距和ISO感光度，有利于获得最佳的图像质量，为了避免大尺度PIV由于相机轴与成像区域之间的距离比较大，它们之间倾斜角的存在会引起流体实际构形的几何畸变，以及对畸变图像进行转换时可能带来的误差，LSPIV系统的相机镜头垂直于视场，且镜头均选择平场透镜。基于空间覆盖和视场内像素的分辨率之间的权衡，对相机与沉积模型槽3之间的距离进行调整，使得每个相机的视野能够覆盖2m宽沉积模型槽3的范围，使得试验中可以获得成像质量较好的表面流场粒子图，在本模型中，激光器形成的光照无法均匀覆盖整个区域，采用天然光源与LED光源相结合为沉积模型槽3提供光照，其中LED光源在相机周围均匀布置防止局部光斑和黑暗，有利于消除光照不均匀对图像采集产生的负面影响；为了避免光源教弱和成像系统安装的位置距离沉积模型槽3较远，示踪粒子的尺寸应该足够大以保证其能够被成像系统清晰捕捉并被识别，表面流速的测量需要在矿浆流场内连续均匀撒入中性浮力粒子，粒子与流体共同运动的伴随性也是示踪粒子密度和尺寸选取的重要准则；在摄像机采集到的连续图像单元找到相邻两帧图像中相对应的粒子点，寻找某个粒子经过一定时间间隔后的位移矢量，将该矢量对时间进行微分即可得到速度矢量，由于LSPIV成像范围增加，与常规PIV通常使用的高强度片状激光光栅相比，照明度大大降低，图片质量也相应变低，影响流场测量结果的主要因素为图像预处理的技巧，因此，LSPIV必须要进行预处理消除图片中的光斑或暗影，以提高所记录图像的质量，在后处理时，为了尽可能减小测量误差，最终沉积模型槽3内不同位置处的表面流速取为某个时间间隔内(1s-3s，视非定常流流场变化速度而定)的多个瞬时速度的平均值；
所示三维激光扫描仪为Faro-3D-LS三维激光扫描仪，仪器每次扫描需要大约1h，形成不小于1GB的点源高程数据文件。在使用三维激光扫描仪前，布置一定的标靶纸，作为参考坐标，根据标靶纸中心点处的已知坐标，可以对整个扫描获得的数据高程点进行转换，得到其真实的高程信息，从而获得沉积模型槽3内不同位置处的高程；
试验前在沉积模型槽3内布置一定数量的微型孔压传感器，用于追踪在矿浆流动，尾矿颗粒沉积后，涉及尾矿材料渗流固结的土力学过程，所示孔压传感器的测量范围为0-20kPa，测量精度为0.1kPa。所述数据采集仪为HCSC80数据采集仪。
实施例8
在实施例4的基础上，如图6所示，还包括稳定安装座6，所述稳定安装座6用于安装蠕动喂料泵202，所述稳定安装座6包括：
安装板601，所述安装板601上端用于安装蠕动喂料泵202，所述安装板601的下端左右两侧对称设有支撑杆一602，所述支撑杆一602与滑动块一603固定连接，所述滑动块一603与支撑块一605上端设置的滑槽一6051沿上下方向滑动连接，且滑动块一603远离所述支撑杆一602的一端和滑槽一6051的下端之间固定设有弹簧一604；
固定壳607，所述固定壳607的内部设有缓冲腔608，所述缓冲腔608上下两端的左右两侧分别对称设有滑槽二609，上下两端的滑槽二609之间滑动设有滑板610，右侧的所述滑板610上下两部对称设有导向块一611，左侧的所述滑板610上下两部对称设有导向块二612；
支撑杆二613，所述支撑杆二613固定设置在所述缓冲腔608上下两端的中部之间，所述支撑杆二613的上下两侧对称设有滑动块二614，上下两侧的所述滑动块二614和缓冲腔608的上下两端之间分别固定设有弹簧二615，且弹簧二615套设在所述支撑杆二613上，所述滑动块二614的左右两端对称设有连接块616，所述连接块616与滚轮617转动连接，左侧的所述滚轮617与所述导向块二612的倾斜端滚动连接，右侧的所述滚轮617与所述导向块一611的倾斜端滚动连接；
所述滑板610远离所述滚轮617的一端与导向杆606固定连接，所述导向杆606贯穿所述固定壳607与所述支撑块一605转动连接。
上述技术方案的有益效果为：
通过设置稳定安装座6，蠕动喂料泵202与安装板601固定，在蠕动喂料泵202工作发生上下晃动时，带动安装板601上下移动，安装板601上下移动时带动支撑杆一602上下移动，支撑杆一602带动滑动块一603上下移动，支撑块一605上端设置的滑槽一6051对滑动块一603的上下滑动起到导向作用，通过设置弹簧一604使得支撑杆一602的上下移动具有缓冲效果，对蠕动喂料泵202的上下晃动起到缓冲效果，提高了蠕动喂料泵202的工作稳定性，在蠕动喂料泵202工作发生左右晃动时，带动安装板601转动，安装板601带动支撑杆一602转动，支撑杆一602通过滑动块一603带动支撑块一605转动，左右两侧的支撑块一605转动时，通过连接块606带动与其连接的滑板610沿相反方向移动，在滑板610移动时，带动导向块一611和导向块二612移动，导向块一611和导向块二612与滚轮617滚动连接对滑动块二614的上下移动起到导向作用，且导向块一611和导向块二612的设置方向相反，保证滑动块二614可以沿着支撑杆二613上下滑动，在滑动块二614滑动时弹簧二615发生变化，在弹簧二615的弹性作用下对滑动块二614起到缓冲效果，进而使得连接块606的移动具有缓冲效果，对蠕动喂料泵202的左右晃动起到缓冲效果，进一步提高了蠕动喂料泵202的工作稳定性。
实施例9
在实施例1的基础上，如图7-9所示，所述储料池104内部设置防沉积装置，所述防沉积装置包括：
底座5，所述底座5的上端设有安装槽546，所述安装槽546的下端中部固定设有支撑块二501，所述支撑块二501的内部设有电机槽5011，所述电机槽5011的左右两侧连通设有传送孔5012，所述电机槽5011的内部固定设有电机539，所述电机539与电机轴540固定连接，所述电机轴540沿前后方向连接有带轮一541和带轮二542，所述带轮一541通过传送带一544与带轮三545连接，所述带轮二542通过传送带二548与带轮四543连接，所述传送孔5012内部穿设有所述传送带一544和传送带二548；
转盘座一502，所述转盘座一502固定设置在所述安装槽546的下端左侧，所述转盘座一502与转盘一503转动连接，所述转盘一503与转动轴一524固定连接，所述转动轴一524与所述带轮三545固定连接，所述转盘一503远离所述转动轴一524的一端与支铰杆一504偏心连接；
支撑壳一507，所述支撑壳一507的左端与所述安装槽546的左端固定连接，所述支撑壳一507的内部设置导向腔一508，所述支撑壳一507的上端上下贯通设有滑槽三509，且导向腔一508和滑槽三509连通，所述导向腔一508固定设有弹簧三510，所述弹簧三510与滑块一506的左端固定连接，所述滑块一506的下端与所述导向腔一508的下端滑动连接，所述滑块一506的上端贯穿所述滑槽三509，且与滑槽三509滑动连接，所述滑块一506的右端与支铰杆二505固定连接，所述支铰杆二505贯穿所述支撑壳一507的右端与所述支铰杆一504转动连接；
推动块513，所述推动块513与所述储料池104的底部滑动连接，且推动块513与支铰杆四512固定连接，所述支铰杆四512贯穿所述储料池104的左端与支铰杆三511转动连接，所述支铰杆三511与所述滑块一506的上端转动连接；
转动件，所述转动件包括半圆块519和两个球形杆520，所述半圆块519与转动轴二523的侧端固定连接，所述转动轴二523与所述带轮四543固定连接，所述两个球形杆520的夹角呈九十度固定设置在所述转动轴二523的侧端，且球形杆520与半圆块519之间呈四十五度夹角设置，所述转动件的左右两侧对称设有槽轮521，所述槽轮521周向均布设有四个配合槽522，所述配合槽522与球形杆520配合；
两个转盘座二525，所述两个转盘座二525固定设置在所述安装槽546的下端右侧，所述转盘座二525与转盘二526转动连接，左侧的转盘二526与支铰杆五527偏心连接，右侧的转盘二526与支铰杆七530转动连接，左右两侧的所述转盘二526分别与对应侧的所述槽轮521通过固定轴固定连接；
循环壳514，所述循环壳514固定设置在所述储料池104的右端，且循环壳514和储料池104的连接处从上到下依次设有连通口一515和连通口二516，所述循环壳514的内部设有循环腔517，且循环腔517通过连通口一515和连通口二516和储料池104内部连通，所述循环腔517远离储料池104的一侧连通设有放置槽518，且放置槽518和连通口一515处于同一水平面，所述循环腔517沿竖直上下方向滑动设有上料块529，所述上料块529与支铰杆六528固定连接，所述支铰杆六528贯穿所述循环壳514的下端一繠支铰杆五527转动连接；
支撑壳二533，所述支撑壳二533的右端与所述安装槽546的右端固定连接，所述支撑壳二533的内部设置导向腔二547，所述支撑壳一507的上端上下贯通设有滑槽四535，且导向腔二547和滑槽四535连通，所述导向腔二547固定设有弹簧四534，所述弹簧四534与滑块二532的右端固定连接，所述滑块二532的下端与所述导向腔二547的下端滑动连接，所述滑块二532的上端贯穿所述滑槽四535，且与滑槽四535滑动连接，所述滑块二532的左端与支铰杆八531固定连接，所述支铰杆八531贯穿所述支撑壳二533的左端与所述支铰杆七530转动连接；
推料块538，所述推料块538与所述放置槽518滑动连接，且推料块538与支铰杆十537固定连接，所述支铰杆十537贯穿所述循环壳514的右端与支铰杆九536转动连接，所述支铰杆九536与所述滑块二532的上端转动连接。
上述技术方案的有益效果为：
带轮一541和带轮二542直径相同，带轮三545和带轮四543直径不同，储料池104进行放矿时，启动电机539，带动电机轴540转动，电机轴540带动带轮一541和带轮二542转动，带轮一541带动传送带一544带动带轮三545转动，带轮三545带动转盘一503，通过设置转盘座一502，使得转盘一503转动，503转动的同时带动支铰杆一504转动，支铰杆一504带动支铰杆二505左右移动，支铰杆二505带动滑块一506向右移动，导向腔一508对滑块一506的移动起到导向作用，通过设置弹簧三510对滑块一506的滑动起到稳定作用，滑块一506带动支铰杆三511转动，支铰杆三511带动支铰杆四512向右移动，支铰杆四512带动推动块513沿着储料池104的底部滑动，将储料池104底部沉积的固体颗粒从连通口二516进入循环腔517的上料块529上；同时带轮二542通过传送带二548带动带轮四543转动，带轮四543通过转动轴二523带动半圆块519和球形杆520转动，球形杆520转动首先带动左侧的槽轮521转动，槽轮521带动左侧的转盘二526转动，左侧的转盘二526带动支铰杆五527转动，支铰杆五527带动支铰杆六528向上移动，带动上料块529移动到连通口一515,的对应处，球形杆520转动然后带动右侧的槽轮521转动，槽轮521带动右侧的转盘二526转动，右侧的转盘二526带动支铰杆七530转动，支铰杆七530带动滑块二532向左移动，导向腔二547对滑块二532的移动起到导向作用，通过设置弹簧四534对滑块二532的滑动起到稳定作用，滑块二532通过支铰杆九536和支铰杆十537带动推料块538向左移动，推料块539将上料块529上端沉积的固体颗粒从连通口一515推入储料池104的内部，使得沉积的固体颗粒进入矿浆中，在推料过程完成后球形杆520继续依次带动左右两侧的槽轮521转动，使得上料块529和推料块538依次回复原位，通过转动件与槽轮521的配合，使得上料块529和推料块538间歇移动，有利于上料过程与推料过程的配合进行，且在上料块529和推料块538进行上料与推料过程时，推动块513进行回复原位，在上料块529和推料块538回复原位时，推动块513将储料池104底部沉积的固体颗粒推向连通口二516，直到上料块529不在封堵连通口二516，推动块513将储料池104底部沉积的固体颗粒从连通口二516推入循环腔517，通过设置防沉积装置有利于提高搅拌器105对矿浆进行充分搅拌，使得储料池104中的矿浆浓度均匀，避免了尾矿浆中的颗粒在储料池104内沉积造成放矿过程中矿浆浓度变化。
实施例10
在实施例3的基础上，还包括：
浓度计一：所述浓度计一设置在所述储料池104的上侧，用于检测所述储料池104进料池上侧的矿浆浓度；
浓度计二：所述浓度计二设置在所述储料池104的下侧，用于检测所述储料池104进料池一侧的矿浆浓度，用于检测所述储料池104下侧的矿浆浓度；
流速传感器：所述流速传感器设置在所述放矿管207内部，用于检测所述放矿管207内部矿浆的流速；
报警器，所述报警器设置在所述储料池104的外部；
控制器，所述控制器与所述浓度计一、浓度计二、流速传感器和报警器电连接；
所述控制器基于所述浓度计一、浓度计二和流速传感器控制所述报警器工作，包括以下步骤：
步骤1：控制器根据浓度计一检测出的储料池104进料池上侧的矿浆浓度，浓度计二检测出的储料池104下侧的矿浆浓度和公式(1)计算出在储料池104中的固体颗粒完全悬浮时储料池104中搅拌器105的理论转速；
其中，T为在储料池104中的固体颗粒完全悬浮时储料池104中搅拌器105的理论转速，A1为储料池104的横截面积，A2为储料池104中搅拌器105叶片的旋转面积，δ为搅拌筒101中制备的矿浆动力粘度，C2为浓度计二的检测值，r为储料池104中矿浆固体颗粒的平均半径，C1为浓度计一的检测值，σ为搅拌筒101中制备的矿浆中固体颗粒的体积分数；
步骤2：控制器根据流速传感器检测出的所述放矿管207内部矿浆的流速，步骤1计算出在储料池104中的固体颗粒完全悬浮时储料池104中搅拌器105的理论转速和公式(1)计算出储料池104中搅拌器105的理论磨损量，控制器比较计算出的储料池104中搅拌器105的理论磨损量，若计算出的储料池104中搅拌器105的理论磨损量大于预设磨损量，控制器控制报警器报警，提醒使用者及时更换储料池104中的搅拌器105，避免搅拌器105损坏影响尾矿沉积试验系统的试验效果；
其中，S为储料池104中搅拌器105的理论磨损量，A为搅拌器105叶片与储料池104中矿浆的接触面积，R为搅拌器105叶片的旋转半径，C为搅拌器105叶片材料的密度，V为流速传感器的检测值，β为放矿管207与储料池104的沿竖直方向的安装夹角，α为储料池104中矿浆颗粒对储料池104中搅拌器105叶片的冲击角，B1为储料池104中搅拌器105叶片的弹性模量，P1为储料池104中搅拌器105叶片的泊松比，P2为储料池104中矿浆颗粒的泊松比，B2为储料池104中矿浆颗粒的弹性模量。
公式(1)中为储料池104中搅拌器105的转速的修正系数，其中A1取1m2，A2取0.85m2，C2取1500Kg/m3，C1取1350Kg/m3，σ取20％，计算得出1.28，为储料池104下侧的矿浆的运动粘度，δ取45Pa·s，r取3mm， 计算得出4.2s-1；
公式(2)中为搅拌器105叶片搅拌过程中考虑了矿浆固体颗粒的弹性模量对搅拌器105磨损量的影响系数，P1取0.3，P2取0.48，B1取120GPa，B2取13GPa，计算得出0.1712，[(T*R+V*cosβ)*sin2α]2为储料池104中搅拌器105搅拌时矿浆颗粒对叶片的冲击速度，R取0.54m/s，V取0.4m/s，β取80°，α取15°，[(T*R+V*cosβ)*sin2α]2计算得出1.168m/s，C取7850Kg/m3，A取0.1m2，计算得出1.34cm，小于储料池104中搅拌器105的理论磨损量1.66cm，报警器不报警。
上述技术方案的有益效果为：
将浓度计一设置在所述储料池104的上侧，用于检测所述储料池104进料池上侧的矿浆浓度；将浓度计二设置在所述储料池104的下侧，用于检测所述储料池104进料池一侧的矿浆浓度，用于检测所述储料池104下侧的矿浆浓度；
将流速传感器设置在所述放矿管207内部，用于检测所述放矿管207内部矿浆的流速；控制器首先根据浓度计一检测出的储料池104进料池上侧的矿浆浓度，浓度计二检测出的储料池104下侧的矿浆浓度和公式(1)计算出在储料池104中的固体颗粒完全悬浮时储料池104中搅拌器105的理论转速；然后根据流速传感器检测出的所述放矿管207内部矿浆的流速，步骤1计算出在储料池104中的固体颗粒完全悬浮时储料池104中搅拌器105的理论转速和公式(1)计算出储料池104中搅拌器105的理论磨损量，控制器比较计算出的储料池104中搅拌器105的理论磨损量，若计算出的储料池104中搅拌器105的理论磨损量大于预设磨损量，控制器控制报警器报警，提醒使用者及时更换储料池104中的搅拌器105，避免搅拌器105损坏使得矿浆中的颗粒在储料池104内沉积造成放矿过程中矿浆浓度变化，导致流入沉积模型槽3的矿浆浓度发生变化，影响尾矿沉积试验系统的试验效果。
Claims (6)
1.一种尾矿沉积试验系统，其特征在于，包括搅拌系统(1)、泵送排放系统(2)、沉积模型槽(3)、尾流回流循环系统(4)和监测系统(7)，且搅拌系统(1)、泵送排放系统(2)、沉积模型槽(3)通过放矿管线依次连接，所述沉积模型槽(3)和尾流回流循环系统(4)通过试验管线分别与搅拌系统(1)连接，所述搅拌系统(1)的储料池(104)中设有搅拌器(105)，所述沉积模型槽(3)上设有监测系统(7)；
所述试验管线包括放矿管一(103)、放矿管二(201)、放矿管三(205)和放矿管四(207)，所述搅拌系统(1)还包括搅拌筒(101)，所述搅拌筒(101)的出料口和储料池(104)的进料口之间连通有放矿管一(103)，所述放矿管一(103)上设有流量阀一(102)，所述搅拌筒(101)内部设有搅拌器(105)和浓度计；
所述泵送排放系统(2)包括在放矿管二(201)上沿矿桨流动方向设置的蠕动喂料泵(202)、流量阀二(203)和流量计(204)，所述放矿管三(205)上设有流量阀三(206)，所述放矿管三(205)和放矿管二(201)连通，且二者的连通处连通有所述放矿管四(207)，所述放矿管二(201)和储料池(104)的出料口连通，所述放矿管三(205)和储料池(104)的回料口连通；
所述沉积模型槽(3)左侧的矿浆入口端(311)上部与所述放矿管四(207)连接，且靠近矿浆入口端(311)的一侧连接有排水过滤板(307)，所述沉积模型槽(3)的矿浆入口端(311)底部前后两侧对称设有排水阀门(312)，且排水阀门(312)与沉积模型槽(3)连通，所述沉积模型槽(3)的右侧排水出口端(313)设有尾流挡板(314)；
所述沉积模型槽(3)的底端上侧端前后两侧设有人行道木板(310)，所述沉积模型槽(3)的底端下侧设有支撑架，所述支撑架由若干槽钢支架(302)，槽钢主梁(303)和槽钢横梁(304)组成，所述沉积模型槽(3)的前后两端对称设有若干槽钢(305)，且若干槽钢(305)沿沉积模型槽(3)的左右水平方向间隔均布设置，所述沉积模型槽(3)的左侧，中部和右侧分别连接一安装支架(301)，所述安装支架(301)上安装有监测系统(7)，所述槽钢(305)与加强板(306)固定连接，所述加强板(306)与所述沉积模型槽(3)的底端固定连接，所述沉积模型槽(3)的前端为钢板(308)，所述沉积模型槽(3)的后端为有机玻璃板(309)。
2.根据权利要求1所述的一种尾矿沉积试验系统，其特征在于：所述沉积模型槽(3)采用大于10m×1m×0.5m尺寸的模型槽，所述泵送排放系统(2)将搅拌系统(1)调配的矿浆排放至沉积模型槽(3)，在泵送排放系统(2)放矿结束并让沉积形成的堆积体在沉积模型槽(3)固结一段时间后，在沉积模型槽(3)内三维空间处的不同位置取原状样分别进行颗分、固结以及剪切试验。
3.根据权利要求1所述的一种尾矿沉积试验系统，其特征在于：所述试验管线还包括回流循环管道一(402)和回流循环管道二(405)，所述尾流回流循环系统(4)包括尾流收集槽(401)，所述尾流收集槽(401)与所述沉积模型槽(3)的右侧排水出口端(313)对应设置，用于接收沉积模型槽(3)排出的尾流，所述尾流收集槽(401)和回流循环管道一(402)的入料端连通，所述回流循环管道一(402)的出料端与所述搅拌筒(101)的进料口连通，所述回流循环管道一(402)上沿尾流流动方向依次设有尾流泵一(404)和流量阀四(403)，所述回流循环管道二(405)的入料端与所述排水阀门(312)连通，所述回流循环管道二(405)的出料端与所述搅拌筒(101)的进料口连通，所述回流循环管道二(405)上沿尾流流动方向依次设有尾流泵二(406)和流量阀五(407)。
4.根据权利要求1所述的一种尾矿沉积试验系统，其特征在于：所述监测系统(7)包括孔压传感器系统，三维激光扫描成像系统，LSPIV表面流场测量系统，所述LSPIV表面流场测量系统包括照明设备，图像采集设备和后处理设备，所述照明设备包括若干LED光源，且若干LED光源用于照明所述沉积模型槽(3)内部，所述图像采集设备包括三台数码摄像机，且三台数码摄像机沿沉积模型槽(3)中的矿浆流动方向间隔设置，所述数码摄像机用于采集沉积模型槽(3)中的矿浆表面流场粒子图，所述后处理设备包括计算机系统和USB连接线，所述计算机系统通过USB连接线与所述三台数码摄像机连接，且计算机系统通过其内部的远程耦控制软件调整三台数码摄像机的焦距和ISO感光度；
所述三维激光扫描成像系统包括三维激光扫描仪和若干标靶纸，所述若干标靶纸设置在沉积模型槽(3)前后两端，且若干标靶纸沿矿浆流动方向间隔设置，所述三维激光扫描仪根据标靶纸作为参考坐标对放矿结束后尾矿堆积体进行侧视成像；
所述孔压传感器系统包括若干微型孔压传感器，数据采集仪和电脑，所述若干微型孔压传感器和数据采集仪电连接，所述数据采集仪和电脑连接，所述若干微型孔压传感器设置在沉积模型槽(3)的底端，且若干微型孔压传感器沿矿浆流动方向间隔设置，所述微型孔压传感器用于检测微型孔压传感器安装处尾矿沉积过程中的压强，所述数据采集仪将微型孔压传感器检测的数据采集并传送至电脑。
5.根据权利要求1所述的一种尾矿沉积试验系统，其特征在于：还包括稳定安装座(6)，所述稳定安装座(6)用于安装蠕动喂料泵(202)，所述稳定安装座(6)包括：
安装板(601)，所述安装板(601)上端用于安装蠕动喂料泵(202)，所述安装板(601)的下端左右两侧对称设有支撑杆一(602)，所述支撑杆一(602)与滑动块一(603)固定连接，所述滑动块一(603)与支撑块一(605)上端设置的滑槽一(6051)沿上下方向滑动连接，且滑动块一(603)远离所述支撑杆一(602)的一端和滑槽一(6051)的下端之间固定设有弹簧一(604)；
固定壳(607)，所述固定壳(607)的内部设有缓冲腔(608)，所述缓冲腔(608)上下两端的左右两侧分别对称设有滑槽二(609)，上下两端的滑槽二(609)之间滑动设有滑板(610)，右侧的所述滑板(610)上下两部对称设有导向块一(611)，左侧的所述滑板(610)上下两部对称设有导向块二(612)；
支撑杆二(613)，所述支撑杆二(613)固定设置在所述缓冲腔(608)上下两端的中部之间，所述支撑杆二(613)的上下两侧对称设有滑动块二(614)，上下两侧的所述滑动块二(614)和缓冲腔(608)的上下两端之间分别固定设有弹簧二(615)，且弹簧二(615)套设在所述支撑杆二(613)上，所述滑动块二(614)的左右两端对称设有连接块(616)，所述连接块(616)与滚轮(617)转动连接，左侧的所述滚轮(617)与所述导向块二(612)的倾斜端滚动连接，右侧的所述滚轮(617)与所述导向块一(611)的倾斜端滚动连接；
所述滑板(610)远离所述滚轮(617)的一端与导向杆(606)固定连接，所述导向杆(606)贯穿所述固定壳(607)与所述支撑块一(605)转动连接。
6.根据权利要求1所述的一种尾矿沉积试验系统，其特征在于：所述储料池(104)内部设置防沉积装置，所述防沉积装置包括：
底座(5)，所述底座(5)的上端设有安装槽(546)，所述安装槽(546)的下端中部固定设有支撑块二(501)，所述支撑块二(501)的内部设有电机槽(5011)，所述电机槽(5011)的左右两侧连通设有传送孔(5012)，所述电机槽(5011)的内部固定设有电机(539)，所述电机(539)与电机轴(540)固定连接，所述电机轴(540)沿前后方向连接有带轮一(541)和带轮二(542)，所述带轮一(541)通过传送带一(544)与带轮三(545)连接，所述带轮二(542)通过传送带二(548)与带轮四(543)连接，所述传送孔(5012)内部穿设有所述传送带一(544)和传送带二(548)；
转盘座一(502)，所述转盘座一(502)固定设置在所述安装槽(546)的下端左侧，所述转盘座一(502)与转盘一(503)转动连接，所述转盘一(503)与转动轴一(524)固定连接，所述转动轴一(524)与所述带轮三(545)固定连接，所述转盘一(503)远离所述转动轴一(524)的一端与支铰杆一(504)偏心连接；
支撑壳一(507)，所述支撑壳一(507)的左端与所述安装槽(546)的左端固定连接，所述支撑壳一(507)的内部设置导向腔一(508)，所述支撑壳一(507)的上端上下贯通设有滑槽三(509)，且导向腔一(508)和滑槽三(509)连通，所述导向腔一(508)固定设有弹簧三(510)，所述弹簧三(510)与滑块一(506)的左端固定连接，所述滑块一(506)的下端与所述导向腔一(508)的下端滑动连接，所述滑块一(506)的上端贯穿所述滑槽三(509)，且与滑槽三(509)滑动连接，所述滑块一(506)的右端与支铰杆二(505)固定连接，所述支铰杆二(505)贯穿所述支撑壳一(507)的右端与所述支铰杆一(504)转动连接；
推动块(513)，所述推动块(513)与所述储料池(104)的底部滑动连接，且推动块(513)与支铰杆四(512)固定连接，所述支铰杆四(512)贯穿所述储料池(104)的左端与支铰杆三(511)转动连接，所述支铰杆三(511)与所述滑块一(506)的上端转动连接；
转动件，所述转动件包括半圆块(519)和两个球形杆(520)，所述半圆块(519)与转动轴二(523)的侧端固定连接，所述转动轴二(523)与所述带轮四(543)固定连接，所述两个球形杆(520)的夹角呈九十度固定设置在所述转动轴二(523)的侧端，且球形杆(520)与半圆块(519)之间呈四十五度夹角设置，所述转动件的左右两侧对称设有槽轮(521)，所述槽轮(521)周向均布设有四个配合槽(522)，所述配合槽(522)与球形杆(520)配合；
两个转盘座二(525)，所述两个转盘座二(525)固定设置在所述安装槽(546)的下端右侧，所述转盘座二(525)与转盘二(526)转动连接，左侧的转盘二(526)与支铰杆五(527)偏心连接，右侧的转盘二(526)与支铰杆七(530)转动连接；左右两侧的所述转盘二(526)分别与对应侧的所述槽轮(521)通过固定轴固定连接；
循环壳(514)，所述循环壳(514)固定设置在所述储料池(104)的右端，且循环壳(514)和储料池(104)的连接处从上到下依次设有连通口一(515)和连通口二(516)，所述循环壳(514)的内部设有循环腔(517)，且循环腔(517)通过连通口一(515)和连通口二(516)和储料池(104)内部连通，所述循环腔(517)远离储料池(104)的一侧连通设有放置槽(518)，且放置槽(518)和连通口一(515)处于同一水平面，所述循环腔(517)沿竖直上下方向滑动设有上料块(529)，所述上料块(529)与支铰杆六(528)固定连接，所述支铰杆六(528)贯穿所述循环壳(514)的下端一繠支铰杆五(527)转动连接；
支撑壳二(533)，所述支撑壳二(533)的右端与所述安装槽(546)的右端固定连接，所述支撑壳二(533)的内部设置导向腔二(547)，所述支撑壳一(507)的上端上下贯通设有滑槽四(535)，且导向腔二(547)和滑槽四(535)连通，所述导向腔二(547)固定设有弹簧四(534)，所述弹簧四(534)与滑块二(532)的右端固定连接，所述滑块二(532)的下端与所述导向腔二(547)的下端滑动连接，所述滑块二(532)的上端贯穿所述滑槽四(535)，且与滑槽四(535)滑动连接，所述滑块二(532)的左端与支铰杆八(531)固定连接，所述支铰杆八(531)贯穿所述支撑壳二(533)的左端与所述支铰杆七(530)转动连接；
推料块(538)，所述推料块(538)与所述放置槽(518)滑动连接，且推料块(538)与支铰杆十(537)固定连接，所述支铰杆十(537)贯穿所述循环壳(514)的右端与支铰杆九(536)转动连接，所述支铰杆九(536)与所述滑块二(532)的上端转动连接。
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