半自磨机技术自20世纪50年代在各地选矿厂得到应用以来,经历了半个多世纪的发展与改进,已日趋发展成为可靠成熟的技术。冬瓜山铜矿选矿厂,2003年进口的美国φ28ft×13ft(即Φ8.53m×3.96m)半自磨机,其设计处理量为542t/h。自2004年10月试生产以来,很长时间未达到设计的性能指标要求,且能耗极高。我们针对钢球的运动进行仿真分析发现了问题,进而提出解决问题的方法。在2010年5月前,半自磨机内钢球运动轨迹不合理,钢球被抛的过高,从而使钢球不是冲击矿石,而是冲击衬板,导致磨矿效率低,衬板损坏严重。通过分析半自磨机内介质的运动规律,控制钢球的抛落高度和下落点,充分利用钢球的冲击动能破碎矿石。生产初期钢球偏小,磨矿过程是能量转化的过程,而磨矿作用是由钢球完成的,因此,研究钢球落下时的动能十分重要。钢球落下时冲击矿石的能量,即是落到终点时的动能。此动能的大小,决定于钢球的质量和落下时的高度,因此对同一台磨机来讲,适当加大钢球的直径可以提高钢球的冲击动能,进而提高磨机的处理量。钢球直径由Φ130mm加大到Φ200mm;处理量由不足200t/h增加到542t/h,改造的半自磨机经过近半年的生产运行,生产能力达到了设计要求,钢球衬板磨损情况有改善。此外,本文还对衬板提升条数量和结构对半自磨机效率的影响进行了分析,并采用离散元仿真研究得出磨机介质填充率和转速对半自磨机效率的影响,从而在理论上得出提高半自磨机生产能力的改进措施,对半自磨机的工程应用提供了参考。