矿岩三维运动对主溜井井壁碰撞范围的影响

殷越¹，路增祥^1,2，马驰¹

1. 辽宁科技大学矿业工程学院2. 辽宁省金属矿产资源绿色开采工程研究中心

摘 要：地下矿山溜井使用过程中,矿石在溜井中运动时在井壁上的初始碰撞对井壁的破坏作用较大,研究矿岩块运动轨迹,确定矿石与井壁的碰撞范围对于井壁的支护具有重要意义。以辽宁某地下矿山溜井为例,根据运动学理论,建立了矿岩块运动模型,分析了不同初始运动状态下的矿岩块对碰撞范围的影响,确定了初始碰撞位置的分布范围。研究结果表明:①矿岩与井壁初始碰撞位置与矿岩进入溜井时速度大小、方向角以及运动耗时等有关,当溜井结构参数一定时,矿岩进入溜井时的速度大小是一定的,此时速度方向角决定着矿岩对井壁的冲击范围;②随着矿岩块初始运动方向角不断增大,矿岩块与溜井井壁碰撞前的行程逐渐变短,冲击位置不断升高,井壁受冲击一侧在溜井口以下9.23 m处形成两条对称的弧形斜冲击带;③矿岩运动的随机性会影响井壁损伤程度及范围,同时在矿岩流反复冲击下,井壁受冲击的位置与范围趋向集中是累积损伤的结果。研究结果可为矿山溜井支护提供理论支持。

关键词：溜井井壁;矿岩运动;冲击;碰撞范围;