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主溜井矿石运移及井壁破坏特征的相似试验研究

主溜井,溜放矿,相似试验,矿石运移特征,井壁破坏特征

为研究溜井矿石运移及井壁破坏特征，以金山店矿垂直主溜井为例，根据工程特点和相似理论，构建了由井口卸矿模拟装置、井筒适配装置、底部放矿适配装置、高速摄影系统和数据分析系统等部分组成的溜井溜放矿相似试验平台。以运动学理论为基础，在试验平台上进行溜矿段溜矿相似试验，得到了溜矿段矿石的运动轨迹，试验的井壁冲击破坏部位按相似比还原后与理论分析和矿山井壁冲击破坏检测结果相近；以椭球体放矿理论为基础，在试验平台上进行贮矿段放矿相似试验，得到了贮矿段井壁磨损分区范围，试验的井壁磨损破坏区域按相似比还原后与理论分析、PFC2D放矿数值模拟以及矿山井壁磨损检测结果相符。研究结果表明，溜井溜放矿相似试验平台及其溜放矿相似试验适用于溜井的矿石运移及井壁破坏特征研究，试验结果为金山店矿现服役主溜井的井壁加固方案优化和新设计的采区溜井支护方案优化提供了依据。