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溜井是地下金属矿山矿石运输的咽喉要道,而主溜井的稳定是保证矿山高效生产的关键。由于主溜井溜放矿石频繁,井壁受矿石冲击、磨损破坏严重。为保证金属矿山主溜井连续、稳定生产,必须开展主溜井内矿石运移及井壁磨损特征研究。金山店铁矿主溜井溜放矿石任务重,服役时间长,生产中主溜井井壁出现了不同程度的破坏,影响矿山正常生产。针对主溜井井壁受矿石冲击、磨损破坏严重的问题,本研究以现场调研资料为基础,采用理论分析、相似试验和数值模拟等方法研究主溜井矿石运移及井壁磨损特征。(1)以散体运动学理论为基础,计算碰撞过程的恢复系数,得到溜矿段矿石运动速度公式,建立平面坐标系得到了溜矿段矿石运移特征方程。以散体岩石力学为基础,得到贮矿段井壁侧压力理论计算方法和经验公式;以椭球体放矿理论为基础,从定性角度揭示贮矿段矿石移动特性分区及井壁磨损特点。(2)以相似原理为基础,确定了溜矿试验相似比,构建了实验室模拟主溜井溜矿试验平台,采用高速摄像装置采集矿石运移的动态信息,对采集到的图像资料通过Image Pro Plus动态图像分析软件进行分析,获得了溜矿段矿石运移特征方程和井壁破坏位置;确定了贮矿段放矿试验相似比,制作了井壁模型,制定了试验方案,得到了贮矿段矿石移动特性和井壁磨损特征。(3)根据选择的主溜井放矿数值模拟软件,建立了贮矿段放矿数值模型,根据数值模拟结果对贮矿段进行了分区,得到了各分区矿石移动特性和井壁磨损特征。(4)基于现场调研资料,主溜井内矿石运移及井壁磨损特征的理论分析、相似试验和数值模拟等研究结果能够相互验证,且与实际相符。论文研究得到了金山店铁矿主溜井内矿石运移及井壁磨损特征,为矿山主溜井生产管理与结构优化提供参考。