安庆铜矿主溜井非贮矿段矿石流冲击磨损规律相似模型试验

摘要

主溜井在整个矿山运输系统中扮演着重要的角色。矿山溜井普遍存在磨损与垮塌的情况,而非贮矿段矿石运动产生的冲击荷载是井壁破坏的主要原因之一。为延长溜井使用寿命,提出了新型砥柱式缓冲分流溜井口卸矿结构,以减少矿石流对溜井的冲击磨损破坏。通过矿石运动理论分析与溜井卸矿相似模拟试验,开展了溜井非贮矿段的矿石流冲击磨损规律研究。以散体运动学为基础,计算了矿石与井壁碰撞时运动轨迹的碰撞恢复系数,得到矿石在直溜井和砥柱结构溜井内的运动特征方程及特征曲线;通过相似模拟试验得到碰撞位置及溜井磨损情况,分别对比分析两种结构溜井在相同卸矿角(44°)矿石流冲击作用下的碰撞区域分布和冲击磨损程度。研究结果表明:砥柱式缓冲分流溜井口卸矿结构能有效改变矿石流动轨迹,减轻对溜井壁的冲击磨损。将新型砥柱式溜井结构应用于新建溜井中,结合对冲击磨损区段的重点防护,可有效降低矿石对溜井井壁的冲击磨损破坏,防控溜井坍塌。