Serial No. 532
August. 2013
现 ꢀ 代 ꢀ 矿 ꢀ 业
2013总年 第85月32第期 8 期
MORDEN MINING
矿 仓 储 料 水 平 压 力 影 响 的 探 讨
江 一 峰 1 ꢀ 龚 平 玲 1, 2
, 2
(
1. 中 钢 集 团 马 鞍 山 矿 山 研 究 院 有 限 公 司 ; 2. 金 属 矿 山 安 全 与 健 康 国 家 重 点 实 验 室 )
ꢀ
ꢀ 摘 ꢀ 要 ꢀ 矿 石 安 息 角 及 与 混 凝 土 的 摩 擦 系 数 是 矿 仓 设 计 的 2 个 重 要 因 数 。 通 过 研 究 , 建 立 了
二 者 与 矿 仓 水 平 压 力 的 关 系 , 从 而 为 矿 仓 设 计 提 供 理 论 依 据 。
关 键 词 ꢀ 矿 仓 ꢀ 安 息 角 ꢀ 摩 擦 系 数 ꢀ 水 平 压 力
ꢀ
ꢀ 矿 仓 是 矿 山 建 筑 中 非 常 重 要 的 组 成 部 分 , 起 着
2ꢀ 应 用 实 例 及 分 析
储 存 或 中 转 矿 石 的 作 用 。 从 矿 石 出 地 面 的 箕 斗 矿
仓 、 到 粗 破 碎 矿 仓 、 中 细 碎 矿 仓 、 筛 分 矿 仓 、 粉 矿 仓 ,
最 后 到 废 石 仓 , 几 乎 贯 穿 于 整 个 工 艺 流 程 。
某 矿 仓 直 径 D = 10 m, 仓 壁 高 度 h = 20 m, 储
n 0
3
料 计 算 高 度 h = 18 m, 储 料 容 重 γ = 22 kN/ m 。 储 料
的 安 息 角 及 储 料 与 仓 壁 的 摩 擦 系 数 μ 的 取 值 不
深 仓 由 于 容 量 大 , 占 地 少 , 使 用 越 来 越 广 泛 。 在
深 仓 的 设 计 中 , 除 矿 仓 体 积 根 据 工 艺 生 产 能 力 确 定
外 , 对 矿 仓 设 计 有 直 接 影 响 的 重 要 因 素 就 是 矿 石 的
安 息 角 及 矿 石 与 混 凝 土 摩 擦 系 数 。
同 时 , 其 储 料 作 用 于 仓 壁 的 最 大 水 平 压 力 P 值 见 表
n
1
, 三 者 之 间 的 关 系 曲 线 见 图 1。
表 1ꢀ 不 同 安 息 角 和 摩 擦 系 数 对 应 的 仓 壁 最 大 水 平 压 力
μ
30°
35°
40°
45°
矿 石 安 息 角 是 在 矿 石 堆 放 时 能 够 保 持 自 然 稳
定 , 石 子 不 再 往 下 滚 动 状 态 的 最 大 角 度 。 安 息 角 影
响 矿 石 在 矿 仓 中 的 充 满 度 及 对 仓 壁 受 力 。 矿 石 与 混
凝 土 摩 擦 系 数 就 是 矿 石 与 混 凝 土 摩 擦 时 对 作 用 力 大
0
. 40
169. 67
161. 33
153. 78
146. 60
149. 05
143. 00
137. 50
130. 80
128. 42
122. 96
119. 24
115. 40
108. 08
104. 87
101. 64
98. 60
0. 45
0. 50
0
. 55
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小 产 生 影 响 一 个 数 值 。 储 料 作 用 于 深 仓 水 平 压 力 的
计 算 是 深 仓 结 构 设 计 的 一 个 重 要 步 骤 。 因 此 , 探 索
矿 石 的 安 息 角 及 与 混 凝 土 摩 擦 系 数 对 储 料 作 用 于 深
仓 的 水 平 压 力 影 响 之 间 的 关 系 是 十 分 必 要 的 。
1
ꢀ 深 仓 的 结 构 及 计 算
深 仓 的 尺 寸 及 压 力 示 意 见 图 1。 储 料 顶 面 或 储
料 锥 体 重 心 以 下 距 离 S 处 , 作 用 于 深 仓 仓 壁 的 水 平
压 力 P 应 按 下 式 计 算 :
n
-
μks
Ch γρ( 1 - e ρ
)
,
Pn =
( 1)
( 2)
μ
k = tan2 ( 45° - ) ,
图 1ꢀ 深 仓 的 尺 寸 及 压 力 示 意
2
式 中 , Pn 为 仓 壁 水 平 压 力 , kPa; Ch 为 深 仓 储 料 水 平
3
压 力 修 正 系 数 ; γ 为 储 料 的 重 力 密 度 , kN/ m ; ρ 为 仓
壁 水 平 净 截 面 的 水 力 半 径 , m; e 为 自 然 对 数 的 底 ; μ
为 储 料 与 仓 壁 的 摩 擦 系 数 ; k 为 侧 压 力 系 数 ; s 为 储
料 顶 面 或 储 料 锥 体 重 心 以 下 距 离 , m; 为 储 料 的 安
息 角 , ( °) 。
图 2ꢀ 不 同 安 息 角 、 摩 擦 系 数 与 最 大 水 平 压 力 之 间 的 关 系
■
— μ = 0. 40;
◆
— μ = 0. 45;
●
— μ = 0. 50;
▲
— μ = 0. 55
ꢀ
ꢀ
江 一 峰 ( 1969— ) , 男 , 高 级 工 程 师 , 243000 安 徽 省 马 鞍 山 市 经 济
通 过 表 1 及 图 2 可 知 , 深 仓 仓 壁 ( 下 转 第 89 页 )
技 术 开 发 区 西 塘 路 666 号 。
8
7
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