陈庆发等：柔性隔离层下单漏斗散体矿岩流动规律 895 图2矿石流动规律.(a)第1次放矿：(b)第7次放矿：(c)第11次放矿：(d)放矿终止 Fig.2 Flow patterns of ore rock:(a)the first ore drawing:(b)the 7th ore drawing:(c)the 11th ore drawing:(d)the last ore drawing 表1隔离层放出体边界数据表 Table 1 Draw ore body boundary data table of isolation laver r/cm 0 10.68 16.42 16.9118.07 z/cm 126.54 114.24 92.18 81.94 56.27 体的公式为 2=1.141z4531n H+3.54 (2) z (2)在最高层位矿石被放出后放出体形态发生 明显变化，放出体形态在整体上呈现为陀螺体，这与 目前三大类放矿理论放出体为椭球或近似椭球存在 较大差异，放出体形态不再适用于传统放矿理论.上 Cm 部矿石因隔离层的摩擦作用，使矿石提前被放出：中 1一极限陀螺体：2,3一过渡陀螺体：4一极限近似椭球：5一过渡 部矿石因空腔存在，易从空腔边界滚落至空腔底部， 近似椭球 而被提前放出：下部矿石流动规律不变，上部形态与 图3散体矿岩放出体形态演化 对应部位的隔离层曲线形态相类似：中部形态与端 Fig.3 Morphology evolution of the draw ore body with granular ore 部放出体形态相类似；下部形态为椭球体外延形 rock 态，放矿终止因空腔存在而呈现为一小段直线（倾 擦角 角为自然安息角).因此陀螺体整体形态上部为指 以放出体最低点为坐标原点，取z轴过原点铅直 数曲线，中部为部分倾斜椭球体，下部为椭球体外 向上，并取r轴水平向右，读取隔离层放矿条件下放出 延形态. 高度为123cm时，放出体边界试验数据如表1所示. 陀螺体关于Y轴对称，可用右侧数据对终止时放 结合式(1)和表1可解得=1.453，B=0.465,相 出体形态进行描述，分三段拟合后可得最终放出体形 关系数为0.996.故在最高层位矿石未被放出前放出 态的数学近似表达式： [z=tan中(r-4)+3.54, (3.54≤z≤23.94)： (r-20-z0t83)2=0.501(z-23.94)1n（2-2394 72.8 (23.94<z≤96.74，R=0.916): (3) e=-19736.1×p(-4)+127.1, (96.74<2≤125.94，R2=0.986) 式中，中为安然安息角，中=39.46，其他符号意义同前. 右侧放出体曲线与拟合曲线对比如图4所示陈庆发等: 柔性隔离层下单漏斗散体矿岩流动规律 图 2 矿石流动规律． ( a) 第 1 次放矿; ( b) 第 7 次放矿; ( c) 第 11 次放矿; ( d) 放矿终止 Fig． 2 Flow patterns of ore rock: ( a) the first ore drawing; ( b) the 7th ore drawing; ( c) the 11th ore drawing; ( d) the last ore drawing 1—极限陀螺体; 2，3—过渡陀螺体; 4—极限近似椭球; 5—过渡 近似椭球 图 3 散体矿岩放出体形态演化 Fig． 3 Morphology evolution of the draw ore body with granular ore rock 擦角． 以放出体最低点为坐标原点，取 z 轴过原点铅直 向上，并取 r 轴水平向右，读取隔离层放矿条件下放出 高度为 123 cm 时，放出体边界试验数据如表 1 所示． 结合式( 1) 和表 1 可解得 α = 1. 453，β = 0. 465，相 关系数为 0. 996． 故在最高层位矿石未被放出前放出 表 1 隔离层放出体边界数据表 Table 1 Draw ore body boundary data table of isolation layer r/cm 0 10. 68 16. 42 16. 91 18. 07 z/cm 126. 54 114. 24 92. 18 81. 94 56. 27 体的公式为 r 2 = 1. 141z 1. 453 ln H1 + 3. 54 z ． ( 2) ( 2) 在最高层位矿石被放出后放出体形态发生 明显变化，放出体形态在整体上呈现为陀螺体，这与 目前三大类放矿理论放出体为椭球或近似椭球存在 较大差异，放出体形态不再适用于传统放矿理论． 上 部矿石因隔离层的摩擦作用，使矿石提前被放出; 中 部矿石因空腔存在，易从空腔边界滚落至空腔底部， 而被提前放出; 下部矿石流动规律不变． 上部形态与 对应部位的隔离层曲线形态相类似; 中部形态与端 部放出 体 形 态 相 类 似; 下部形态为椭球体外延形 态，放矿终止因空腔存在而呈现为一小段直线( 倾 角为自然安息角) ． 因此陀螺体整体形态上部为指 数曲线，中部 为 部 分 倾 斜 椭 球 体，下 部 为 椭 球 体 外 延形态． 陀螺体关于 y 轴对称，可用右侧数据对终止时放 出体形态进行描述，分三段拟合后可得最终放出体形 态的数学近似表达式: z = tan ( r － 4) + 3. 54， ( 3. 54≤z≤23. 94) ; ( r － 20 － zcot 83°) 2 = 0. 501( z － 23. 94) 1. 434 ( ln 72. 8 z ) － 23. 94 ， ( 23. 94 ＜ z≤96. 74，Ｒ2 = 0. 916) ; z ( = － 19736. 1 × exp － r ) 4. 4 + 127. 1， ( 96. 74 ＜ z≤125. 94，Ｒ2 = 0. 986)        ． ( 3) 式中， 为安然安息角， = 39. 46，其他符号意义同前． 右侧放出体曲线与拟合曲线对比如图 4 所示． · 598 ·