作为金属矿山地下采场运输矿石的主要通道,溜井的作用极其重要,被喻为井下运输矿石的咽喉。因其具有通过能力大、运输速度快、运输成本低等优点,所以在国内外矿山获得广泛应用。近年来,随着地下开采规模和开采深度的逐年增大,通过溜井运输的矿石量也在逐渐增加,矿石对井壁产生的碰撞、磨损也随之加剧,使井壁逐渐失稳、垮塌,甚至出现破坏现象。为了研究与碰撞相关的物理量的变化情况,设计了不同斜溜槽倾角的物理模拟溜矿实验方案,并借助碰撞力传感器和溜井物理模型,以碰撞力和碰撞接触时间为切入点,研究了斜溜槽倾角和矿石质量的改变对碰撞力、接触时间以及碰撞前后速度、恢复系数的影响规律,取得了以下成果:(1)矿石质量和斜溜槽倾角是影响碰撞力和碰撞接触时间的主要因素。质量不同,倾角不同,碰撞力和接触时间不同。此外,矿石形状和粒径对碰撞力和碰撞时间也有影响。(2)质量和倾角影响矿石的机械能损失量。质量或倾角逐渐增大时,碰撞过程中矿石损失的机械能逐渐增加。(3)斜溜槽倾角是影响矿石速度、碰撞入射角的主要因素。矿石质量影响碰撞过程中的速度恢复系数。质量增大时,切向恢复系数和法向恢复系数均逐渐增大,同等条件下,法向恢复系数大于切向恢复系数。(4)井壁的破坏是矿石质量和斜溜槽倾角共同作用的结果。要减小矿石对井壁的碰撞破坏,应从减小矿石块的质量和增加斜溜槽倾角两方面入手。