溜井放矿颗粒运动特征分析的离散元方法

摘要

为了解溜井内颗粒物料运动特征,利用颗粒离散元方法和Hertz-Mindlin非线性接触模型,考虑井壁形貌特征和溜放矿块粒级组成,建立了井壁起伏差服从正态分布的非光滑井壁溜井和铲运机球形随机颗粒群放矿数值分析模型,用该模型对溜井不同区段内颗粒群碰撞及运动规律统计特征展开了分析.结果表明:①颗粒对溜井壁的碰撞源于颗粒脱离铲斗时速度的不一致性,碰撞自井口开始至井深-18～-30 m处达到碰撞频数最高值;②颗粒碰撞频发区为井口以下至2/3井深,该区域内颗粒的平均速率低且变化较小,井壁受损程度主要受颗粒对井壁碰撞频数影响,此后颗粒平均速率快速增长;③铲斗翻转速度对颗粒碰撞井壁的频数和平均速率的影响不明显,减缓铲斗翻转速度致使颗粒对井壁的碰撞集中区域下移;④井壁两侧受碰撞的频数变化受井壁起伏差影响较大,且碰撞总频数随井壁起伏差的增加而增多.