溜井中矿石移动的研究(十).pdf

溜 井 中矿 石 移 动 的研 究 十 垂直长溜井特性 的研 究 日本明星水泥株式会社 田海矿茂 田井查 1 引 言 溜井的混合特性 ，可以认为是各个溜井 系统所固有的 。因此 ，为了了解长而垂直的 。 权现 溜 井的混合特性 ， 进行 了试验 。其结 果 ，了解到并不 能因溜 井延长而促进矿石 的 混 合 ，也明显看 出，长溜 井的混合机理与斜 溜 井的不同 。了解溜 井所 固有的混合特性的 最重要意 义在于 根据混合特性的数据 ，通 过在工作面将 品位 不同的矿石适量地卸 入溜 井 ，就可 以在质量 稳定方面进行管理 。掌握 了混合特性以后，将质量不同的各种矿石混 合卸入溜井 ，就可以在排矿时将排 出矿石 的 品位变化和波 动控 制在最低限度 ，而且也能 将质量不 同的矿石的转换损失控制 在最低限 度 ，并可 以预 测转换后矿石的 出现 时间 ，从 而可有效 地进行 质量 管理 。 从溜 井排出矿石的质量变化幅度 ，不一 定就是随着卸 入矿石的管理批量 为进行 质 量管理 ，每次按一定的量分批将矿 石卸入 溜 井 译 者注 的减小而碱小 。这 可以认 为 是 由于溜 井是 一种各 自都有其 独特 的混 合特 性 的设施 ，最合理的管理批量 的大 小取 决于 这一混合特性所致 。另外 ，溜井 由于 长年 使 用 ， 一般来 说 ， 由于井壁 的磨 损及剥落等 ， 其 直径在慢慢地不断增大 。因此 t掌握溜 井容 量及准确了解溜井容量 的变 化 ，对质 量管 理 是至关重要的 。 墨外金晨矿 山 因此 ，要想适当管理这些 变化 变动 ， 就必须 了解包括溜井辅助设施 在内的整个溜 井 系统的 混合特性 。 这次试验是继 1 9 8 7年以 来所进行 的第三次试验 ，下面介绍 其结 果 。 2 混 合特 性 的测 定 2 ． 1 标记块石的测 定方 法 为了测定投到溜井中的 3 0 0块标记块石 预先涂上红 油漆 的排 出情况 ，在溜 井下部 的破 碎硐 室和 中心操作室记录 了单位 时间内 出现 的块 石数量及排矿量 。 在破碎硐室对所要测定的大中小三类标 记块石进行评价，以在板式给矿机上部的重 型铁 链挡 帘的宽度 3 0 0 mm 为标准 ， 这 以上 的为大块 ，以下的为中块 ，拳头大 以下的为 小块 。记 录了三种块度标记块石 的出现时 间 和 出现块 数 。表 1所示 为测定的概况 。 测 定概 况 寰 1 统计 每单 位时间 2 0丹钟 内 与中 心 畦碎 硐窒 操 作窒 同一 时问取 样 三 种块 度标记 块 石 的出理块 效 ． 中心操作窒 记录排矿畦带机每单位时问的捧矿量． 由于 混宥 低品位矿 石 ，在标记 矿石上 附 着泥 土馥使 判断相 当困 难 ． 为提 高鼓据的 制定 员 可靠性 ，配 备丁 3 ～4名 穗定 人 员 用秒 表测 定出现 时阔 厦捧 出时 间。 2 ． 2 测定结果 虽然因标记块石上附着泥土及磨损等原 因而很 难判断 ，但通过增加测定人员 ，还是 23 维普资讯 有效果 的 ， 总共 测出 了大 、 中块标记块 石 2 6 5 块。根 据这 一结果 ，可 以得到 比以前 的试验 更 可靠 的结 果 。现将其测定结果及 前两次试 验 结果示于表 2和表 3 试 验 情 况 表 2 试 验 攻敦 第 一孜 第 二攻 第三 改 1 蛔 7年 1 9 8 7芷 1 9 8 9芷 调 壹 时间 B月 1 o日～B月 2 日日 l O月 1 2日～I O月 2 6日 B月 2 9日～9月 6日 涂壤方 法 授 渍 浸蕾 提 蕾 投八 块敦 块 3 O 5 3 1 O 3 O 0 标记 块石块 度 ram 5 0 0 ～1 9 0 O 4 0 0 ～1 O O 0 5 0 0 ～I O O O 出现 块敦 块 2 3 O 2 3 O 2 6 5 溜井 内矿 石移动 试验 调查 结果 单位 t 表 5 试 瞌攻 敦 第一 次 第 二攻 第 三 敬 出理 出 现 出现 类别 曩计 曩计 曩计 以后 以后 以后 开 始 出 现 3 4 6 4 7 3 3 2 9 4 0 I 4 3 2 1 4 0 出现 5 0 ， ； 3 5 g 0 O 1 1 6 3 3 5 4 0 0 2 1 O 6 4 5 6 O 0 2 3 8 6 出现 艳日 3 9 O 0 O 4 3 5 3 3 9 0 5 7 5 7 6 3 4 9 2 1 4 6 0 0 0 出现 分再点 4 7 5 O 0 9 8 5 3 4 7 5 0 0 1 4 2 0 6 1 0 1 3 4 出现 完毕 5 9 5 9 2 2 4 9 4 5 6 B 1 O 2 3 4 B 0 B 7 0 1 9 2 2 6 9 7 B 注 ，出理越 国 出现高 峰后 ，出理 急剧 衰减的 邵十点 I 出现 分 界点 出现后 ，单 位 时向 内标记块 石 币 出 现时的 最初点 } 出理完 毕 根 据 出现情况 ．停 止谢定 的邦 十点 曩计从开始试验时的曩计捧矿量 F 出 现以 后 标记块 石 出现 后 的 曩计 排矿 量 ． 表中数值全部为捧矿腔带机棒里克式输选机计量 嚣 的值 3 考 察 ① 夹铺在溜 井矿石 中的标记块 石 ， 在溜 井开始 排矿 后 ，在 4 3 0 0 0 5 3 0 0 0 t 的排矿范 围内出现 。标记 块石 出现高峰 ，在 每次试验 时是开始出现后很短时 间内就 出现 了 ，到 出 现高峰 为止的排矿量约为 2 0 0 0 t 。 到出现高峰 为止 ，已有 5 0 的标记 块石出现了 。这次试 验 出现 的情 况 与前 两 次 试验 的数据 是 一 样 的 。现将 出现块数及 累计频率分布 示于 图 l ～ lJ ② 在累计频率分 布 参见图 1 4 方面 ， 若将 三次试验数据相 比较 ，则第一次和第三 次非常相似 ，而第 二次后半 部分的出现却多 24 图 1 第一次溜井中矿石移动现场试验结果 3 5 3 7 ∞ ‘ 5 {7 ‘ 9 5 3 5 5 5 7 5 9 61 6 3 砧6 7 辱计 悱 矿 量t 1 O 0 0 t 囤 2 第 一次 溜井 中矿石 移动现 场试 验结果 船3 7 3 9 ● 5 4 7 ． ’ 5 3 5 5 5 7 5 9 6 I 6 3 砧67 摹计捧 r 量 1 口 O 图 3 第 二趺 溜井 中矿石 移动 现场试 验结果 1 9 9 1 卑 第 9期 ∞ 钾蛐∞ ∞ O 薯 群 丑 维普资讯 1 0 o 9 o 曲 萋 6 o 冒 习| O * * 1 0 曩计捧 矿 量t x l D D D t 图 4 第二次溜井中矿石移动现场试验结果 l ∞ ∞ 蓝6 o 基5 0 喜 3 。 2 o L a 荟 习 5 0 5 2 7 ” 5 曩计 捧 矿 量 1 IJ 0 1 ． 图 5 第三次溜井中矿石移动现场试验结果 鹞3 7 ∞． 1 ● 7 押5 1 5 3 辐5 7 鲫6 t 6 3 赫 曩计 捧 矿 量 O 0 0 t 图 6 第三次溜井中矿石移动现场试验结果 [， 一 一 一 曲 } 。／ 大 块 中 块 垂 [ ／ s m 姜 卜一 蓦 f／ 静蒋 曩计 捧 矿 量‘ xt 呻m 图 7 第 一次溜 井中 矿石 移动现场 试验 结果 累计额率分布 雷外盒 一矿 山 一 群 曩 畔 】 0 0 ∞ 一 ∞ 7 0 一B 0 差5 0 群 习3 0 2 。 I O 一 舟 誊 嘟 习 曩3 5 拈‘l n‘ 5 ● 7 拈5 t S 3 5 5 S 7 5 9 6l n 6 5 6 7 曩计 捧 矿 量t 加 O 0 0 t 】 图 8 第一次溜井中矿石移动现场试验 结果 累计频率分布 招 3 7 抬{ 1 | 3 ‘ 5 ● 7 4 9 5 】 5 3 辐5 7 5 g 6 1 ∞赫 曩计 捧r 量 XI O D 帆 圈 0第二 次藩井 中矿石 移动 现场试验 结果 累计额率分布 曩计 捧矿 xl O O I 圈 1 O 第二次溜井中矿石移动现场试验 结 果 累计 频率分 布 少延缓了一些 估计这是 由于滴井 中矿 石状 态 良好 ，使漏斗流 区扩展到位 于排 矿料 斗上 面 的i％ - i 检查巷道 参见图 1 5 附近 ，从而 表面上看进 一步 促进 了矿石的混合的缘故 。 ③ 由于 可 以认 为滴 井 中 矿 石 的 表观 下 2 5 维普资讯 覃计捧矿量州 0 D 0 I l 圈 l l 第三次滴井中矿石移动现场试验 结 果 累计 频率分 布 1 加 如 鲫 加 一 6 o 苷 舯 嚣4 0 习3 0 如 1 0 V 量 哥 2 3 4 3 e 。 4 0 。 。气 累计 摊矿 量c x O 0 0 c 图 l 2 第三次滴井中矿石移动现场试验 结果 累计 频率分 布 ■计捧 ri O 0 0 t， 图1 3 现场试验总结 出 规块数 降速度分布是 线性 变化的 ，所 以可 以将标记 块石 出现 5 0 以溜 井中心为界时 的累计 排矿量枧 为溜 井的有效 容量 因此 ，根据 以前两次试验所推断 的平均 有效 容量为 3 5 6 0 0 t ，根 据这次试验所推断的 溜井有效 容量 为 4 5 6 0 0 t 。从过去两次试验到 26 X V * 鼍 罄 羽 一 一 一 确 } 2 。 ‘ 6 8 。 L I 2 ] 3 l ‘ L 5 1 6 Z 9 20 2 I 3 3 。 3 曩计 捧 矿 量 1 O 0 0 z 图 1 4 现场试验总结 累计频率分布 圈 1 5 权 现 滴 井示意 图 这次 试验 期间 ， 溜 井有效容量约 增加 I O 0 0 0 t 。 但根据曲线图来判断 ，虽然溜井直径等 发生了变化 ．而 三次的标记块 石排 出分布和 累计频率分 布几乎相 同 ，连大块 的混合特性 也没有大 的差别 ，所 以可以认为溜井容量的 增大对混合特性几乎没有影响 。 4 溜井容量随溜井直径 的扩大而增大 溜井直径的扩大一般 认为是 由以下原因 1 9 9 1 年第 9 期 ∞钟∞ ∞∞ ∞ 0 ∞ ∞ 帅∞∞ 0 一 一* 鼍冒 习 维普资讯 造成 的 ① 矿 石 的 碰撞 等冲 击造成 井壁剥 落；②井壁与矿石摩擦造成井壁磨损等 但 其主要原 因可以认为是矿石在 下降移动的情 况下 ，当矿石停止重 力流 动时 ，矿石如图 l 6 所示那 样砸 到井壁上 ，致使 井壁 局部 磨损。 图 l 6 溜 井 中的矿石 冲砸 井壁 遣成 井壁磨 损示 意 图 假 设单 位排矿 量 冲砸 井壁 的次数 一定 ， 而 且每次砸掉井壁 的量相 等 在溜井的某一 断面 ， 则溜井直径增 大的速度 v m／ t 随着 溜 井直径的增大和溜 井周长的增加而变慢 。 若将溜井开始 使用时的半径 用 r m 、 溜 井开始使用时的 溜井 直径 扩大速度用 v o m／ t 表示 ，则 o 一 2 0 2 Ⅱ r v _ V r v 1 r 如果从溜井开始使用时开始 的累计排矿 量为 Q时 的溜 井半 径 r在 Qd Q时为 r d r ， 利用溜井半 径为 r 时 的溜 井半 径扩大速 度 v r ，则下述 关 系成立 d f V f dQ 2 将式 1 代入 2 ，则 可得 出下 列微分 方 程 式 衰d r d Q 2 在 r r 。 时 ，在 QO的条件 下解 这一方 程 ， 则可得出表示 Q与 r 关 系的下式 r 再 面 3 由于在式 3 中有 r o 和 v o 这两个 未知数 ， 所 以 ，如果将 两个 不同时间 的 Q和 r 分开 ，就 能确定 1 o v o ，从而也就能确定 式 3 。因此 ， 就能推断 出任意累计排矿量时的溜 井半径或 溜井容量。 5 结 语 溜井在使用过程 中， 其 直径 在逐 渐扩大 ， 有效容量也在增大 。如果有效 容量 等发生变 化 ，数据也会发生变化 ，所 以从溜 井及 质量 管 理方 面 来看 也 需要定 期进行 混合 特性 试 验 作为试验方法 ，作 者认为 涂色块 石这种 确认方式是 最佳 的 ，因为 这种方式 最简便而 且费用低 ，并且 能得 到可靠的数据。 译 自 日本 石 灰 石 ， 1 99 0， N9 248， l7 ～ 22 孟庆仁译 王德如较 上 接 封 三 的最优解 。 计算机 以表格形式输 出结果 ，表中按相 应代号列 出最小抵抗 线值 、排 内孔数 、崩落 l m， 矿 岩的单位凿 岩量 和单位耗药量 可 以 针对任何给定条件和 通过无论是爆破 区段宽 度 如为急倾斜薄矿体 即为矿体厚度还是 容许挤 压状态 在 a ／ a o 方 面 ， D o 可 在 9 O ～ l l 0 范围内取值， 这与 l ～1 ． 2的挤压系数相 适应 的任何 给定范围获得这种表格 图 3所 示为表格 方案之一的图解 。 进一步完善这个程 度也 可用计算机计 算 田外 盒一 矿山 矿块和 盘区的凿岩参数 。在此情况下计算机 根 据输 入的所用炮孔直径 、回采空 间宽度和 岩石 强度 以及基 准地 质 问题 面的这些 数 据 ， 可 以计算最小抵抗线 、排 内炮孔数 、落矿 的 单位凿岩量和单位 甩药量 ，用有代表性 的坐 标点描 绘 通过指定 间距的中间削面 ， 指 出图 中炮孔位置 ，计算 出要崩 落矿 石的总量和指 标 。 译 自苏 联 r 。 D H y p H a ．a ， 1 991， № 3。 2 8 ～ 2 9 周叔 良译 牛成 俊校 2 7 维普资讯