技術領域：

本發明涉及一種用于控制水補加量的控制方法和控制設備，特別涉及一種用于控制向礦山采空區充填尾砂中補加水的控制方法和控制設備。

背景技術：

隨著全球礦產資源的不斷減少，充填法作為一種安全、環保和低損失率的采礦方法為越來越多的礦山所采用。國外通常采用的是料漿批量制備技術：其中將尾砂、添加輔料和水事先按一定配比稱量并攪拌均勻后，再送入井下采空區。此技術雖然在保證灰砂比和濃度方面很容易實現，但程序較為復雜。

國內大部分采用料漿連續制備工藝：其中在將尾砂、水泥和水連續地送入攪拌槽，同時將攪拌后形成的充填料漿從攪拌槽排料口輸送到井下采空區。

這種料漿連續制備工藝雖然程序比料漿批量制備技術程序簡單，但尾砂、添加輔料和水流入攪拌槽的量實際波動較大，使充填料的濃度變化較大。現有料漿連續制備工藝雖然也利用從攪拌槽內的排出的料漿濃度的反饋控制向攪拌槽添加水的量，但是其控制效果不是很理想，主要原因有攪拌槽內的濃度檢測存在滯后性，而且滯后的時間也是波動的。另外，攪拌槽下方的濃度計日常標定不方便，精度通常較低。這樣從攪拌槽放出的充填料的濃度變化較大，影響了充填效果。

發明內容：

本發明所要解決的技術問題旨在克服上述現有技術中的缺點，提供一種用于控制向礦山采空區充填尾砂中補加水的控制方法和控制設備。

根據本發明的實施例，提出一種用于控制向尾砂中補加水的控制設備，包括：干砂量和含水量計算單元，用于分別計算從砂倉流出攪拌槽內的尾砂中的干砂量和含水量；水初始補加量計算單元，用于設定干砂與水的配比并利用所述配比、干砂量和含水量計算出水的初始補加量；水實際補加量檢測單元，用于檢測向尾砂中補加的水的實際補加量；補償器，該補償器利用從水實際補加量檢測單元接收的水實際補加量和從所述水初始量補加量計算單元接收的水初始補加量計算出對所述水初始補加量進行補償的補償值；水設定補加量計算單元，該水設定補加量計算單元利用所述補償值對所述水初始補加量進行補償，以便計算出水的設定補加量，和水補加控制單元，該水補加控制單元從水實際補加量檢測單元接收實際補加量、從水設定補加量計算單元接收設定補加量、利用所述水實際補加量修正所述水設定補加量且基于修正后的設定補加量控制補水閥門向尾砂中補加水的量。

根據本發明進一步的實施例，所述干砂量和含水量計算單元包括：尾砂流量計，用于測量從砂倉流出到攪拌槽內的尾砂的流量；尾砂濃度計，用于測量從砂倉流出到攪拌槽內的尾砂的濃度；和干砂量和含水量計算器，用于利用所述流量和濃度分別計算從砂倉流出到攪拌槽內的尾砂中的干砂量和含水量。

根據本發明進一步的實施例，所述水初始補加量計算單元包括：比值器，用于設定干砂與水的配比；和水初始補加量計算器，用于利用所述配比、干砂量和含水量計算出水的初始補加量。

水設定補加量計算單元利用所述補償器計算出的預定時間段內的補償值對所述水初始補加量進行補償。

根據本發明進一步的實施例，水設定補加量計算單元利用所述補償器計算出的過去所有時刻的補償值對所述水初始補加量進行補償。

根據本發明進一步的實施例，所述水實際補加量檢測單元為檢測添加輔料流量的流量計。例如，所述流量計為電磁流量計。

根據本發明的另一實施例，提出一種控制向尾砂中補加水的控制方法，包括以下步驟：計算從砂倉流出到攪拌槽內的尾砂中的干砂量和含水量；設定水與尾砂中干砂的配比并利用所述配比、干砂量和含水量計算向尾砂中補加水的初始補加量；基于所述水初始補加量控制向尾砂中補加水的量；測量向尾砂中補加水的實際補加量；利用所述水實際補加量和水初始補加量計算對所述水初始補加量進行補償的補償值并利用所述補償值對水初始補加量進行補償以便得到水設定補加量；利用所述水實際補加量修正所述水設定補加量；和基于修正后的水設定補加量控制向尾砂中補加水的量。

根據本發明進一步的實施例，計算從砂倉流出到攪拌槽內的尾砂中的含干砂和含水量包括：測量從砂倉流出到攪拌槽內的尾砂的流量；測量從砂倉流出到攪拌槽內的尾砂的濃度；和利用所述流量和濃度計算尾砂中的干砂量和含水量。

根據本發明進一步的實施例，利用所述水實際補加量和水初始補加量計算對所述水初始補加量進行補償的補償值并利用所述補償值對初始補加量進行補償以便得到設定補加量包括：利用預定時間段內的補償值對所述初始補加量進行補償。