[发明专利]一种变结构尾矿充填搅拌桶液位控制装置及方法

说明书

本发明公开了一种变结构尾矿充填搅拌桶液位控制装置及方法，用于在充填过程中，对胶结材料和砂浆两种物质形成的料浆液位进行控制。该系统从硬件和软件两个方面对液位进行设计和控制，使液位始终保持在一个恒定范围内。应用效果表明，变结构的充填搅拌桶液位控制策略能利用搅拌桶的容积进行充分搅拌,保证搅拌桶不空不溢，提高充填系统的稳定性，避免充填管路发生堵塞。

技术领域

本发明属于矿山充填设备控制技术领域，尤其是一种尾矿充填搅拌桶的液位进行控制的装置及方法。

背景技术

矿山开采过程中会产生大量的尾矿，粗放型开采对环境的破坏很大，可能引起地表塌陷，同时也可能引起尾矿库溃坝泥石流，对周边环境造成危害。国家对尾矿的排放监管也越来越严，提倡绿色矿山建设，最好是“无尾无费”排放。越来越多的矿山企业选择将尾砂用于采空区充填。采空区充填法具有矿床整体开采、安全性好的特点，可有效控制围岩崩落和地表下沉，能够充分回收矿石资源。

用于砂浆和胶结材料的搅拌桶的液位检测和控制是确保尾矿胶结质量的关键因素。在现有技术中，对搅拌桶液位的检测控制主要有两类缺陷：

第一、原液位计在搅拌桶上方安装，电机在搅拌矿浆和胶结体过程中，经常会将部分矿浆甩到料位计的检测面上，造成液位忽高，造成DCS自动化控制系统无法正常判断液位，致使系统失灵。遇到这种情况，往往需要现场操作工迅速到达现场进行清理液位计，才不会造成现场失控。

第二、搅拌桶液位直接影响充填质量，如果液位过低，则会断流，起不到搅拌效果，液位过高则导致矿浆溢出，加大操作人员清理现场的难度。但目前控制不够精确。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术所存在的不足，提供一种变结构尾矿充填搅拌桶液位控制装置及方法，准确检测和控制搅拌桶液位。

本发明的技术方案如下：

一种变结构的尾矿充填搅拌桶液位控制装置，包括带有搅拌机构的搅拌桶，其特征在于：在搅拌桶一侧安装有副桶，副桶与搅拌桶组成连通器；副桶通过与水平方向呈30°夹角的连接管连接到搅拌桶底部；搅拌桶与连接管之间加装有纵向隔离栅；搅拌桶底端通过横向隔离栅连接有螺旋管形式的放料管；还包括安装位于副桶中心位置的雷达式料位计。

副桶管内径与雷达波束角相适配。

一种变结构的尾矿充填搅拌桶液位控制方法，其特征在于：

(1)、当造浆活化结束，铸石球阀打开时，采用如下模糊控制法对搅拌桶液位进行控制：

以T为周期采样，取对电动管夹阀的开度指令C；对于搅拌桶液位H，根据规则模糊划分为五个模糊量，设搅拌桶H的论域为[0,1.4]，将其离散为[-2,-1,0,1,2]，求得离散论域H_i，其中H₁＝-2，H₂＝-1，H₃＝0，H₄＝1，H₅＝2；设瞬时下砂流量变化率e_s的论域为[-30,30]，求得离散论域V_i，其中V₁＝-2，V₂＝-1，V₃＝0，V₄＝1，V₅＝2，设开度指令C的论域为[20％,50％]，求得离散论域C_i，其中C₁＝-2，C₂＝-1，C₃＝0，C₄＝1，C₅＝2；

然后依次确定隶属度，确定控制规则表，形成模糊控制表，最后进行清晰化处理；