CN115015527A - 一种模拟深锥浓密机高压力的实验装置及实验方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种模拟深锥浓密机高压力的实验装置及实验方法，实验装置包括：浆筒，下端开口处连接带有漏液通孔的支撑盘，用于容纳料浆；双头驱动缸，包括活塞杆，一端连接有挤压头，挤压头能够通过上端开口伸入浆筒内，以挤压料浆；挤压头安装有压力传感器；光栅尺，包括光栅主尺和沿光栅主尺滑动的读数头，读数头与挤压头同步移动；服务器，用于控制双头驱动缸向料浆施加预设压力，还被配置为记录并处理数据，得到实验结果。本申请提供的模拟深锥浓密机高压力的实验装置及实验方法，通过服务器控制双头驱动缸对料浆施加压力，能够模拟料浆在深锥浓密机中的高压环境，所得到的实验结果更接近于真实场景。

Description

一种模拟深锥浓密机高压力的实验装置及实验方法

技术领域

本申请涉及矿山充填开采技术领域，尤其涉及一种模拟深锥浓密机高压力的实验装置及实验方法。

背景技术

矿产资源长期粗放式开发模式片面地强调了发展速度，不可避免地带来资源开发技术水平提升缓慢、资源利用率低、矿区生态环境恶化、矿山安全形势严峻等系列问题，要实现矿产资源的可持续发展，就必须走新型绿色发展之路。膏体充填技术可充分利用矿山废弃物，通过固废回填井下采空区，消除尾矿库占地及周边环境安全问题，减少消除地下采空区，提高矿石回采率和降低资源损失率，已实现矿山绿色开发的重要途径。

调节全尾砂浆的浓密是膏体充填的首要环节，20世纪70年代发展起来的深锥浓密机，具有底流浓度高、处理能力大、回收浊度低等一系列优势，在大型矿山企业得到一定的应用。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提出一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的模拟深锥浓密机高压力的实验装置及实验方法。

基于上述目的，本申请提供了模拟深锥浓密机高压力的实验装置，包括：浆筒，下端开口处连接带有漏液通孔的支撑盘，所述浆筒用于容纳料浆；双头驱动缸，包括缸体和两端均伸出所述缸体的活塞杆，所述活塞杆的一端连接有挤压头，所述挤压头的外径与所述浆筒的内径相匹配；所述挤压头能够通过上端开口伸入所述浆筒内，以挤压所述料浆；所述挤压头用于挤压所述料浆的一端为第一端，安装有压力传感器；光栅尺，包括光栅主尺和沿所述光栅主尺滑动的读数头，所述读数头连接于所述活塞杆远离所述挤压头的一端，所述读数头与所述挤压头同步移动；服务器，用于控制所述双头驱动缸通过所述挤压头向所述料浆施加预设压力，还被配置为记录并处理所述读数头输出的移动距离数据和所述压力传感器输出的压力数据，得到实验结果。

进一步地，所述挤压头的所述第一端设有排放孔，所述排放孔贯通所述挤压头的第二端，所述第二端朝向所述浆筒的所述上端开口。

进一步地，所述实验装置还包括与所述排放孔连通的超压排放管，所述超压排放管上安装有第一控制阀；所述服务器与所述第一控制阀通信连接，用于控制所述超压排放管通断。

进一步地，所述实验装置还包括介质源和介质泵，所述介质源、所述介质泵和所述双头驱动缸通过泵送管路串联；所述服务器与所述介质泵通信连接，用于控制所述介质泵向所述双头驱动缸提供压力介质，所述介质泵和所述介质源之间的泵送管路上设有第二控制阀，所述服务器与所述第二控制阀通信连接，用于控制所述泵送管路的通断。

进一步地，所述浆筒内铺设有与所述支撑盘贴合的滤纸，所述滤纸的直径大于所述浆筒内径，且所述滤纸的孔径为2.6×10^-6μm。

进一步地，所述浆筒内径为30至50mm，所述浆筒的容积为其能够容纳的所述料浆体积的3至8倍。

基于同一发明构思，本申请还提供了一种实验方法，使用上述实验装置，所述试验方法包括：

将固体质量分数为40％至70％的初始尾砂浆置于所述浆筒内；

开启所述第一控制阀，向下拉动所述挤压头；响应于确定所述挤压头与所述浆筒内的所述初始尾砂浆接触且所述超压排放管开始排液，则关闭所述第一控制阀；

在所述服务器中设置3至10个预设压力值；

开启所述第二控制阀，所述服务器控制所述介质泵依照所述预设压力值向所述双头驱动缸供给压力介质，以使所述双头驱动缸向尾砂浆施加递增的压力；

在所述双头驱动缸向所述尾砂浆施加压力的同时，所述服务器实时采集所述读数头的移动距离数据，以及所述压力传感器的压力数据；

所述服务器根据所述移动距离数据计算得到所述尾砂浆的实时脱水量，以及所述尾砂浆的实时浓度；

所述服务器建立所述压力数据、所述尾砂浆的实时脱水量和所述尾砂浆的实时浓度之间的对应关系，输出实验结果数据。

进一步地，所述将固体质量分数为40％至70％的初始尾砂浆置于所述浆筒内；

其中，所述初始尾砂浆的体积为15至40ml。

进一步地，所述在所述服务器中设置3至10个预设压力值；

其中3至10个所述预设压力值的设置范围为0至1500KPa。

进一步地，所述开启所述第二控制阀，所述服务器控制所述介质泵依照所述预设压力值向所述双头驱动缸供给压力介质，以使所述双头驱动缸向所述尾砂浆施加递增的压力；

其中，所述双头驱动缸的输出压力保持在当前预设压力值，直至所述浆筒持续100秒不再排液，所述双头驱动缸的输出压力增至下一预设压力值。

从上面所述可以看出，本申请提供的模拟深锥浓密机高压力的实验装置及实验方法，通过服务器控制双头驱动缸对料浆施加压力，能够模拟料浆在深锥浓密机中的高压环境，所得到的在不同压力下料浆的脱水量，以及料浆的密度更接近于真实场景，为探明在深锥浓密机高压力下料浆的变化行为，解决深锥浓密机“压耙”和底流浓度过低的问题，为高性能深锥浓密机设计、生产及管理提供依据。对推动膏体充填技术的应用和矿产资源的绿色开发提供助力。

附图说明

为了更清楚地说明本申请或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的模拟深锥浓密机高压力的实验装置的示意图；

图2为使用本申请实施例的实验装置测得不同压力下料浆的脱水量示意图；

图3为使用本申请实施例的实验装置测得不同压力下料浆的浓度变化曲线示意图；

图4为本申请实施例的模拟深锥浓密机高压力的实验方法流程示意图。

附图标记说明：

1、浆筒；2、支撑盘；21、漏液通孔；3、料浆；4、双头驱动缸；41、缸体；42、活塞杆；5、挤压头；51、第一端；52、第二端；6、压力传感器；7、排放孔；8、超压排放管；9、服务器；10、第一控制阀；11、介质源；12、第二控制阀；13、介质泵；14、泵送管路；15、光栅尺；151、光栅主尺；152、读数头；16、滤纸。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本申请进一步详细说明。

应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，绝不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。

需要说明的是，除非另外定义，本申请实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

申请人通过研究发现，深锥浓密机在应用过程中经常因底流浓度过高而引起“压耙”事故、因底流浓度过低而引起充填质量降低等问题，致使充填过程中断，影响矿山生产。究其原因在于深锥浓密机高压力下产生的料浆浓度变化较大，料浆变化规律难以探寻。

现场实际工作中，浓密机的泥层压强可达100KPa以上。现有研究多基于不同规格尺寸的浓密机实验模型，但模型的高度远远小于现场深锥浓密机的高度，仅能研究压强5KPa以下料浆浓度变化状态，无法有效模拟实际深锥浓密机高压力下的料浆变化行为。

有鉴于此，如图1所示，本申请实施例提供了一种模拟深锥浓密机高压力的实验装置，包括：浆筒1，下端开口处连接带有漏液通孔21的支撑盘2，浆筒1用于容纳料浆3；双头驱动缸4，包括缸体41和两端均伸出缸体41的活塞杆42，活塞杆42的一端连接有挤压头5，挤压头5的外径与浆筒1的内径相匹配；挤压头5能够通过上端开口伸入浆筒1内，以挤压料浆3；挤压头5用于挤压料浆3的一端为第一端51，安装有压力传感器6；光栅尺15，包括光栅主尺151和沿光栅主尺151滑动的读数头152，读数头152连接于活塞杆42远离挤压头5的一端，读数头152与挤压头5同步移动；服务器9，用于控制双头驱动缸4通过挤压头5向料浆3施加预设压力，还被配置为记录并处理读数头152输出的移动距离数据和压力传感器6输出的压力数据，得到实验结果。

可选的，光栅尺15的量程为200mm，精度为0.1mm。光栅尺15是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置，用作直线位移的检测。其测量输出的信号为数字脉冲，具有检测范围大，检测精度高，响应速度快的特点。

可选的，双头驱动缸4竖直放置，其直径为50mm，整体的轴向长度为200mm。

可选的，挤压头5为圆柱结构，其外径与浆筒1内径匹配，以避免在挤压过程中料浆3从挤压头5与浆筒1内壁之间的缝隙溢出。挤压头5的高度为30mm。

可选的，服务器9为电脑，电脑内安装有控制软件，向控制软件输入预设压力数据即可实现通过服务器9控制双头驱动缸4的输出压力。

双头驱动缸4的活塞杆42的两端同步移动，即双头驱动缸4轴向竖直放置时，若活塞杆42的一端向下移动，另一端会同时向下移动同样的距离。

实验前，先将准备好的初始料浆3放入浆筒1内，支撑盘2用于承载浆筒1内的初始料浆3。在双头驱动缸4的作用下，挤压头5伸入浆筒1与初始料浆3接触。之后，服务器9依照其所储存的预设压力数据控制双头驱动缸4带动挤压头5对初始料浆3施加压力。在此过程中，挤压头5上的压力传感器6能够实时监测料浆3所受压力，并将监测到的实际压力数据回传给服务器9。服务器9会根据接收到的当前实际压力数据与预设压力数据进行比对，并调整双头驱动缸4的输出压力，以保持料浆3当前所受到实际压力为预设压力。

同时，料浆3在挤压头5所施加的压力作用下，其包含的水份会通过支撑盘2上的漏液通孔21排出浆筒1，在此过程中料浆3的体积会不断缩减，相应的料浆3的浓度(或称料浆3的体积分数)会随之增大。为了使料浆3受到的实际压力保持在预设压力，活塞杆42会不断向下移动。活塞杆42移动的累计距离可通过光栅尺15测得，并由服务器9记录处理。

服务器9通过采集到的上述参数，以及已知的浆筒1尺寸，通过计算得到尾砂浆3累计排出的液体的体积，公式为：

式中，V_排为料浆3在当前时刻的累计排水体积(或称脱水体积)，l₁为活塞杆42在当前时刻向下移动的累计距离，d_内为已知的浆筒1内径。

服务器9通过对上述数据的整理计算，可以建立时间、料浆3脱水体积和料浆3所受压力三者之间的关系，并绘制料浆3脱水体积随时间和所受压力的变化曲线，如图2所示。最终，服务器9根据该变化曲线可以计算料浆3在不同压力下的浓度，公式为：

式中，C_压为某一压力下料浆脱水后的浓度，m为料浆未受压力时的初始质量，C₀为料浆未受压力时的初始浓度。

绘制压力与料浆3体积分数的变化曲线，如图3所示。

本实施例提供的模拟深锥浓密机高压力的实验装置，通过服务器9控制双头驱动缸4对料浆3施加压力，能够模拟料浆3在深锥浓密机中的高压环境，所得到的在不同压力下料浆3的脱水量，以及料浆3的密度更接近于真实场景，为探明在深锥浓密机高压力下料浆3的变化行为，解决深锥浓密机“压耙”和底流浓度过低的问题，为高性能深锥浓密机设计、生产及管理提供依据。对推动膏体充填技术的应用和矿产资源的绿色开发提供助力。

一些实施例中，挤压头5的第一端51设有排放孔7，排放孔7贯通挤压头5的第二端52，第二端52朝向浆筒1的上端开口。

在实验初始阶段，为了确定挤压头5与浆筒1内的初始料浆3是否接触，在挤压头5上设置排放孔7。当位于挤压头5第二端52的排放孔7孔口开始向外排水时，即可判定为挤压头5与初始料浆3接触。

可选的，由于挤压头5与活塞杆42固定连接，排放孔7也可由挤压头5贯通至活塞杆42。这样，排放孔7的出水口可以始终保持在浆筒1外部，便于观察排放孔7的排水情况，如图1所示。

如图1所示，一些实施例中，实验装置还包括与排放孔7连通的超压排放管8，超压排放管8上安装有第一控制阀10；服务器9与第一控制阀10通信连接，用于控制超压排放管8通断。

可选的，超压排放管8为聚乙烯管，内径为5mm。

排放孔7仅用于确定挤压头5是否与初始料浆3接触，在后续对料浆3施加压力的过程中，为了精确计算料浆3在不同压力下的脱水量，需避免料浆3所含水份从排放孔7排出，因此需要在排放孔7的出水口连通超压排放管8，并在超压排放管8上设置第一控制阀10。在挤压头5与初始料浆3接触前，第一控制阀10为开启状态，相应的超压排放管8也为导通状态。当判定挤压头5与初始料浆3接触后，通过服务器9关闭第一控制阀10，超压排放管8变更为关断状态，料浆3所含水份将不再从超压排放管8排出。

如图1所示，一些实施例中，实验装置还包括介质源11和介质泵13，介质源11、介质泵13和双头驱动缸4通过泵送管路14串联；服务器9与介质泵13通信连接，用于控制介质泵13向双头驱动缸4提供压力介质，介质泵13和介质源11之间的泵送管路14上设有第二控制阀12，服务器9与第二控制阀12通信连接，用于控制泵送管路14的通断。

可选的，双头驱动缸4为气缸，介质源11为气源，介质泵13为能够为双头驱动缸4提供压力气体的气泵。

可选的，泵送管路14为聚乙烯管，内径为5mm。

在实验过程中，服务器9控制第二控制阀12开启，泵送管路14为导通状态。服务器9根据预设的压力数据向介质泵13发送控制指令，介质泵13依照控制指令对从介质源11获得的流体介质(如气体)进行定量加压，并将加压后的压力介质(如压力气体)供给双头驱动缸4。压力介质在缸体41内驱动活塞杆42向浆筒1内的料浆3移动，通过挤压头5对料浆3施加预设压力。

如图1所示，一些实施例中，浆筒1内铺设有与支撑盘2贴合的滤纸16，滤纸16的直径大于浆筒1内径，且滤纸16的孔径为2.6×10-6μm。

支撑盘2能够对滤纸16起到支撑作用，避免滤纸16在高压环境下发生破裂导致料浆3的固体颗粒物随着析出的水份从漏液通孔21排出，进而影响实验记录的料浆3脱水量。滤纸16的直径大于浆筒1内径也是为了使滤纸16实现对漏液通孔21的全覆盖，避免料浆3的固体颗粒物随着析出的水份从漏液通孔21排出。

一些实施例中，浆筒1内径为30至50mm，浆筒1的容积为其能够容纳的料浆3体积的3至8倍。

可选的，浆筒1内径为40mm，高度为100mm，浆筒1可容纳15至40ml的料浆3。为了保证实验数据具有研究价值，同时也为了控制实验时间，初始料浆3的用量选择采用15至40ml。若初始料浆3的用量过少，其脱水量，尤其是压力值较大阶段的脱水量较少很难进行准确的测量记录，这就会导致实验所得数据的参考价值降低。若初始料浆3的用量过大，则会使料浆3的脱水时间延长，增大实验的时间成本，同时实验装置的制造成本也会随之增加。此外，可选的，为了使滤纸16完全覆盖支撑盘2的漏液通孔21，滤纸16的直径为50mm，滤纸16的边缘可延伸至浆筒1的圆形侧壁。

基于同一个发明构思，结合上述各个实施例的模拟深锥浓密机高压力的实验装置的描述，本实施例提供一种模拟深锥浓密机高压力的实验方法，该方法具有上述各个实施例的模拟深锥浓密机高压力的实验装置相应的技术效果，在此不再赘述。

如图4所示，该方法的步骤包括：

步骤S101，将固体质量分数为40％至70％的初始尾砂浆置于浆筒1内。

以模拟下述场景为例对本实施例的方法进行说明。

某铜矿全尾砂密度为2.97t·m^-3，松散密度为1.44t·m^-3，密实密度1.62t·m^-3，松散孔隙率为51.52％，密实孔隙率为45.38％，生产用水密度为1t·m^-3，该充填系统采用深锥浓密机进行尾砂脱水，深锥浓密机直径及高度均为14m。

其中，初始尾砂浆的体积为15至40ml。

可选的，初始尾砂浆的体积为30ml。

步骤S102，开启第一控制阀10，向下拉动挤压头5；响应于确定挤压头5与浆筒1内的初始尾砂浆接触且超压排放管8开始排水，则关闭第一控制阀10。

步骤S103，在服务器9中设置3至10个预设压力值。

其中，3至10个预设压力值的设置范围为0至1500KPa。

上述场景是为了模拟直径和高度均为14m的深锥浓密机，通常情况下，该高度的深锥浓密机内压强不大于300KPa，因此可依照该范围设置8个压强值作为预设压力数据，分别为5KPa、10KPa、20KPa、50KPa、100KPa、150KPa、200KPa、300KPa。

步骤S104，开启第二控制阀12，服务器9控制介质泵13依照预设压力值向双头驱动缸4供给压力介质，以使双头驱动缸4向尾砂浆施加递增的压力。

其中，双头驱动缸4的输出压力保持在当前预设压力值，直至浆筒1持续100秒不再排液，双头驱动缸4的输出压力增至下一预设压力值。

服务器9依照预设压力数据，先从最小的预设压力值开始控制介质泵13工作。以上述8个预设压力值为例，服务器9先通过介质泵13控制双头驱动缸4向初始尾砂浆施加5KPa的压力，并保持。在此过程中，尾砂浆会通过漏液通孔21向浆筒1外排水。由于尾砂浆受到的压力保持在5KPa，经过一段时间后排水量会逐渐减少直至不再排水。当持续100秒不再有水排出浆筒1时，服务器9控制双头驱动缸4增压，向当前状态的尾砂浆施加10KPa的压力，尾砂浆会继续排水。以此类推，直至尾砂浆受到最大预设压力值，即300KPa并保持100秒不再排水，即可停止对尾砂浆增压。

对浆筒1是否仍在排水的判定，可通过人为观察实现；也可通过在漏液通孔21的出水口附近安装漏水传感器实现，漏水传感器与服务器9通信连接，当漏液通孔21出水时漏水传感器为触发态，当漏水传感器停止触发时，服务器9开始计时，当未触发态持续100秒，服务器9控制双头驱动缸4增压；又可在盛接浆筒1所排水的容器底部安装称重传感器实现，称重传感器与服务器9通信连接，当漏液通孔21出水时称重传感器检测到的重量数值发生变化，当称重传感器检测到的重量数值不再变化时，服务器9开始计时，当计时超过100秒，服务器9控制双头驱动缸4增压。

步骤S105，在双头驱动缸4向尾砂浆施加压力的同时，服务器9实时采集读数头152的移动距离数据，以及压力传感器6的压力数据。

步骤S106，服务器9根据移动距离数据计算得到尾砂浆的实时脱水量，以及尾砂浆的实时浓度。

步骤S107，服务器9建立压力数据、尾砂浆的实时脱水量和尾砂浆的实时浓度之间的对应关系，输出实验结果数据。

如图2为不同预设压力值(5KPa、10KPa、20KPa、50KPa、100KPa、150KPa、200KPa、300KPa)的施压时间与计算得到的尾砂浆脱水体积之间的关系。由图中可以看出，尾砂浆的脱水体积呈阶梯式上升，每一个预设压力值保持到尾砂浆不再析出水份一段时间后，增压至下一预设压力值。随着对尾砂浆施加压力的递增，水份析出体积整体呈递减趋势，尾砂浆受到5KPa压力时脱水体积比例最大，为71.7％；受到50KPa压力时脱水体积又出现了明显的增长，受到200KPa和300KPa压力时脱水体积再次出现了微弱的增长。

整理图2，可得到不同预设压力值下尾砂浆脱水情况分析数据，如表1所示。

表1

再通过表1中的不同预设压力值所对应的脱水量数据，可以计算出对应的尾砂浆浓度，进而绘制出如图3所示的预设压力值与对应的尾砂浆浓度变化曲线。

基于上述实验结果，可以建立高浓度料浆脱水数据库，由于现场的深锥浓密机设置有泥层压力计，可通过泥层压力计反馈的泥层压力值结合高浓度料浆脱水数据库确定底流浓度，进而控制深锥浓密机运行，使其趋于稳定，同时确保充填系统的平稳运行。

需要说明的是，上述对本申请的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

本申请中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。

本申请的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本申请限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本申请的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本申请从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本申请的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

尽管已经结合了本申请的具体实施例对本申请进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。

本申请实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本申请实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种模拟深锥浓密机高压力的实验装置，其特征在于，包括：

浆筒，下端开口处连接带有漏液通孔的支撑盘，所述浆筒用于容纳料浆；

双头驱动缸，包括缸体和两端均伸出所述缸体的活塞杆，所述活塞杆的一端连接有挤压头，所述挤压头的外径与所述浆筒的内径相匹配；所述挤压头能够通过上端开口伸入所述浆筒内，以挤压所述料浆；所述挤压头用于挤压所述料浆的一端为第一端，安装有压力传感器；

光栅尺，包括光栅主尺和沿所述光栅主尺滑动的读数头，所述读数头连接于所述活塞杆远离所述挤压头的一端，所述读数头与所述挤压头同步移动；

服务器，用于控制所述双头驱动缸通过所述挤压头向所述料浆施加预设压力，还被配置为记录并处理所述读数头输出的移动距离数据和所述压力传感器输出的压力数据，得到实验结果。

2.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述挤压头的所述第一端设有排放孔，所述排放孔贯通所述挤压头的第二端，所述第二端朝向所述浆筒的所述上端开口。

3.根据权利要求2所述的实验装置，其特征在于，所述实验装置还包括与所述排放孔连通的超压排放管，所述超压排放管上安装有第一控制阀；所述服务器与所述第一控制阀通信连接，用于控制所述超压排放管通断。

4.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述实验装置还包括介质源和介质泵，所述介质源、所述介质泵和所述双头驱动缸通过泵送管路串联；所述服务器与所述介质泵通信连接，用于控制所述介质泵向所述双头驱动缸提供压力介质，所述介质泵和所述介质源之间的泵送管路上设有第二控制阀，所述服务器与所述第二控制阀通信连接，用于控制所述泵送管路的通断。

5.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述浆筒内铺设有与所述支撑盘贴合的滤纸，所述滤纸的直径大于所述浆筒内径，且所述滤纸的孔径为2.6×10^-6μm。

6.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述浆筒内径为30至50mm，所述浆筒的容积为其能够容纳的所述料浆体积的3至8倍。

7.一种实验方法，其特征在于，使用如权利要求1-6任一项所述的实验装置，所述试验方法包括：

将固体质量分数为40％至70％的初始尾砂浆置于所述浆筒内；

开启所述第一控制阀，向下拉动所述挤压头；响应于确定所述挤压头与所述浆筒内的所述初始尾砂浆接触且所述超压排放管开始排液，则关闭所述第一控制阀；

在所述服务器中设置3至10个预设压力值；

开启所述第二控制阀，所述服务器控制所述介质泵依照所述预设压力值向所述双头驱动缸供给压力介质，以使所述双头驱动缸向尾砂浆施加递增的压力；

在所述双头驱动缸向所述尾砂浆施加压力的同时，所述服务器实时采集所述读数头的移动距离数据，以及所述压力传感器的压力数据；

所述服务器根据所述移动距离数据计算得到所述尾砂浆的实时脱水量，以及所述尾砂浆的实时浓度；

所述服务器建立所述压力数据、所述尾砂浆的实时脱水量和所述尾砂浆的实时浓度之间的对应关系，输出实验结果数据。

8.根据权利要求7所述的实验方法，其特征在于，所述将固体质量分数为40％至70％的初始尾砂浆置于所述浆筒内；

其中，所述初始尾砂浆的体积为15至40ml。

9.根据权利要求7所述的实验方法，其特征在于，所述在所述服务器中设置3至10个预设压力值；

其中3至10个所述预设压力值的设置范围为0至1500KPa。

10.根据权利要求7所述的实验方法，其特征在于，所述开启所述第二控制阀，所述服务器控制所述介质泵依照所述预设压力值向所述双头驱动缸供给压力介质，以使所述双头驱动缸向所述尾砂浆施加递增的压力；

其中，所述双头驱动缸的输出压力保持在当前预设压力值，直至所述浆筒持续100秒不再排液，所述双头驱动缸的输出压力增至下一预设压力值。

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