CN101981273A - 用于在地下环境内开采材料的方法和设备 - Google Patents

用于在地下环境内开采材料的方法和设备 Download PDF

Info

Publication number
CN101981273A
CN101981273A CN2009801108951A CN200980110895A CN101981273A CN 101981273 A CN101981273 A CN 101981273A CN 2009801108951 A CN2009801108951 A CN 2009801108951A CN 200980110895 A CN200980110895 A CN 200980110895A CN 101981273 A CN101981273 A CN 101981273A
Authority
CN
China
Prior art keywords
branch road
tunnel
series
tunnel segment
segment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2009801108951A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101981273B (zh
Inventor
马修·卢姆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LEITH MORGAN
HILARY LUMB
Lumb Hilary Leith
Original Assignee
LEITH MORGAN
HILARY LUMB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to AU2008900474A priority Critical patent/AU2008900474A0/en
Priority to AU2008900474 priority
Application filed by LEITH MORGAN, HILARY LUMB filed Critical LEITH MORGAN
Priority to PCT/AU2009/000108 priority patent/WO2009097646A1/en
Publication of CN101981273A publication Critical patent/CN101981273A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101981273B publication Critical patent/CN101981273B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21CMINING OR QUARRYING
    • E21C41/00Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
    • E21C41/16Methods of underground mining; Layouts therefor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21FSAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F13/00Transport specially adapted to underground conditions

Abstract

本发明提供一种用于在地下环境内开采材料的方法。该方法包括在地下巷道内定位结构并确定结构位置,使得该结构在经由一系列耦接到该结构的构件将截割头抵压材料时提供反作用力。巷道适于人员通过以及输送机器和移除的材料。该方法还包括将截割头耦接到一系列构件中的至少一个构件以及将一系列构件耦接到该结构。另外,该方法包括利用耦接到该结构的截割头和一系列构件形成从巷道突伸至材料的多个支路隧道部分,此步骤包括在形成多个支路隧道部分之间重新定位截割头和一系列构件。所形成的支路隧道部分中的至少一个具有超过50m的长度。

Description

用于在地下环境内开采材料的方法和设备
技术领域
[0001 ] 本发明广义上涉及用于在地下环境内开采材料的方法和设备。 背景技术
[0002] 当前利用各种不同的方法在地下环境内开采材料,例如煤层中的煤。典型地,形成 有隧道,隧道可包括通向待开采矿物的多条支路。然后,工人和机器穿过隧道以开采材料。 因此,必需用锚杆或其它支撑元件稳固隧道,从而可使工人和机器安全通过。另外,隧道必 需具有大到足以工人和机器可便利地通过的宽度和高度。
[0003] 隧道的尺寸还受材料层厚度、通风要求、所用的采掘方法、地质条件及其它条件的 影响。典型的隧道可具有5至6m量级的宽度和2至4m的高度。
[0004] 用于在地下环境内采煤的方法示例包括“长壁开采法(Longwall) ”、“房柱式开采 法(Board and Pillar) ”以及较少程度使用的“旺格维利开采法(Wongawilli) ”。
[0005] 在地下形成诸如“巷道”的隧道的最大成本之一是支撑隧道的成本。因此,对于大 多数地下矿井经济成效的限制因素是被稳固隧道面积与可采掘材料之比。公知方法在此方 面具有缺点,并且需要技术进步。
发明内容
[0006] 在第一方面,本发明提供一种用于在地下环境内开采材料的方法,所述方法包括 如下步骤:
[0007] 在地下巷道内或邻近处定位结构,使得该结构在经由耦接到该结构的一系列构件 将截割头抵压材料时提供反作用力,地下巷道适于人员通过以及输送机器和移除的材料;
[0008] 定位截割头和一系列构件,使得该结构在经由一系列构件将截割头抵压材料时提 供该反作用力;以及
[0009] 利用截割头和一系列构件形成突伸至材料的多个支路隧道部分,包括在支路隧道 部分的形成之间重新定位截割头和一系列构件。
[0010] 定位结构的步骤典型地包括在地下巷道内定位结构。
[0011] 所形成的支路隧道部分中的至少一个典型地具有超过50m的长度。
[0012] 各构件典型地是刚性梁区段,例如刚性的“推梁(push beam) ”区段,因此所述一系 列构件典型地为一系列刚性梁区段。
[0013] 所述方法还可包括形成地下巷道的步骤。
[0014] 典型地通过形成支路隧道部分而无需人员通过所形成的支路隧道部分的至少大 部分长度从而来开采材料。
[0015] 在一个具体实施方式中,所述方法实施为无需人员深入支路隧道部分就形成支路 隧道部分并开采材料。典型地,仅需要一系列构件、截割头、相关的机器以及消耗品深入支 路隧道部分。
[0016] 在本发明的一个具体实施方式中,无需定位任何支撑元件或锚杆就形成支路隧道部分中的至少一个,典型地为所有所形成的支路隧道部分。
[0017] 在通篇说明书中,术语“锚杆”(及其变型)用于指被置于适当位置以为诸如地下 环境内的巷道等隧道的表面提供适当支撑的钢制构件。
[0018] 所形成的支路隧道部分中的至少大部分典型地具有超过100m、200m、300m乃至超 过500m的长度。在本发明的一个具体实施方式中,所有所形成的支路隧道部分具有超过 100m、200m、300m乃至超过500m的长度。
[0019] 材料典型地为诸如煤层的材料层的一部分。
[0020] 支路隧道部分典型地沿垂直于巷道的方向形成。
[0021] 形成多个支路隧道部分的步骤可包括在形成至少一个支路隧道部分之后,在巷道 内重新定位所述结构,以便可从另一位置形成支路隧道部分。另外,形成多个支路隧道部分 的步骤典型地包括延伸、回撤以及重新定位一系列构件。另外,形成多个支路隧道部分的步 骤典型地包括将移除的材料输送到遥远位置。
[0022] 形成多个支路隧道部分的步骤还可包括在形成另一支路隧道部分的过程中,将一 系列构件中的构件从一个先前形成的支路隧道部分典型地横过巷道而移入另一支路隧道 部分的一区段。
[0023] 另外,支路隧道部分从其突伸的巷道可为第一巷道,且所述方法可包括形成第二 巷道。第二巷道可以如下方式联接到第一巷道的侧部:使得一系列构件可通过第二巷道的 一部分朝向第一巷道移动并与第一巷道交叉。然后可以如下方式从第一巷道以便利的方式 形成支路隧道部分:使得单独的构件横过第一巷道移动以便延伸正用于形成支路隧道部分 的一系列构件。
[0024] 例如,第二巷道可包括倾斜部分,并且可形成为使得材料位于第一巷道与第二巷 道之间。在一个示例中,第二巷道包括大致平行于第一巷道的部分。
[0025] 所述方法还可包括典型地通过形成第一支路隧道部分然后形成第二紧邻的平行 的支路隧道部分,来移除第一巷道与第二巷道之间的材料。所述方法可包括将截割头和构 件中的至少一些重新定位于大致平行于先前所形成的支路隧道的位置。另外,所述方法还 可包括移除第一巷道的任一侧处的材料。
[0026] 一系列构件可直接或经由诸如耦接元件等至少一个元件间接地附接到所述结构 上。
[0027] 所述方法典型地实施为使得支路隧道部分以超过每小时10m、20m、30m乃至超过 50m的速度形成。
[0028] 所述方法典型地包括形成多个邻近的支路隧道部分。邻近的支路隧道部分可由壁 部分隔离。替代地,所形成的邻近支路隧道部分可包括未由壁部分隔离而是一起形成增加 宽度的支路隧道部分的至少一些支路隧道部分。
[0029] 根据本发明实施方式的方法具有显著的商业优点。由于典型地不需要人员通向所 形成的支路隧道部分,因此典型地无需用锚杆或类似装置稳固支路隧道部分,这使得成本 显著降低。另外,因为典型地不需要稳固支路隧道部分,因此平均掘进速度显著提高,并且 可以更高效地开采材料。另外,可以简单地通过调整一个或多个支路隧道部分所形成的方 向、或者通过从相对于巷道略微不同的高度形成一个或多个支路隧道部分来调整材料层内 的偏移。[0030] 巷道可为从其形成支路隧道部分的所形成的多个巷道之一。例如,可形成至少两 个大致平行的巷道,并且可通过从至少两个巷道中的任一个形成支路隧道部分来移除至少 两个巷道之间的材料。所述方法可包括从巷道之一朝相邻一个巷道形成支路隧道部分,直 到到达从相邻一个巷道形成的另一支路隧道部分的端部为止。可通过从至少两个相邻巷道 中的任一个形成多个支路隧道部分来移除至少两个相邻巷道之间的材料。
[0031] 所述方法典型地包括延长一系列构件的长度。例如,所述方法可包括将构件添加 到一系列构件,由此延长一系列构件的长度。
[0032] 所述方法可包括将移除的材料从一系列构件的端部穿过巷道而输送到遥远位置。 例如,一系列构件可包括将移除的材料从截割头输送到输送机的至少一个螺旋推运器。
[0033] 所述方法还可包括形成支路隧道部分,使得所形成的支路隧道部分从所述巷道或 每个巷道的任一侧突伸。例如,所述方法可包括从巷道沿第一方向、例如沿着材料层形成至 少一个支路隧道部分,然后沿大致与第一方向相反的第二方向形成至少一个又一支路隧道 部分。
[0034] 在第二方面,本发明提供一种用于在地下环境内开采材料的设备,所述设备包 括:
[0035] 一系列具有超过50m长度的构件;
[0036] 截割头,其耦接到一系列构件的端部以用于移除材料;
[0037] 用于定位于地下巷道内或邻近处的结构,巷道适于人员通过以及输送机器和移除 的材料,一系列构件耦接到所述结构并从所述结构突伸进支路隧道部分,所述结构设置成 当经由一系列构件将截割头抵压材料以移除材料以及延伸支路隧道部分时提供反作用力; 以及
[0038] 输送机,其用于将移除的材料输送到遥远位置。
[0039] 所述设备典型地设置成形成支路隧道,支路隧道从巷道突伸,并具有大约等于一 系列构件的长度的长度。
[0040] 各构件典型地是刚性梁区段,例如刚性的“推梁”区段,因此该系列构件典型地为 一系列刚性梁区段。
[0041] 截割头可设置成用于通过截割材料、碾碎或以另外方式移除材料,来从支路隧道 部分的端部移除材料。
[0042] 一系列构件典型地包括能被移除或被插入以改变一系列构件的长度的构件。例 如,单独构件可具有2m或更长的量级的长度。一系列构件可具有超过100m、200m、300m、乃 至500m或更长的长度。
[0043] 一系列构件可直接或经由一个或更多个构件间接地耦接到所述结构上。
[0044] —系列构件典型地包括用于将移除的材料从截割头输送到输送机的一部分上的 至少一个螺旋推运器,典型地为一系列螺旋推运器。在本发明的一个具体实施方式中,一系 列构件中的至少一个螺旋推运器设置成将移除的材料输送到定位于巷道内的结构并输送 到位于所述结构位置处的输送机上。
[0045] 例如,所述设备可包括耦接元件,耦接元件可位于所述结构处并可包括定位于输 送机上方的敞开式底部。耦接元件典型地设置成用于耦接到一系列构件的端部,并可设置 成使得从构件的至少一个螺旋推运器接收移除的材料,且将移除的材料通过敞开式底部导引到输送机上。耦接元件还可包括用于驱动一系列构件中的至少一个螺旋推运器的驱动 器。另外,耦接元件可设置成用于从可彼此相反的至少两个方向耦接一系列构件,以便可形 成沿至少两个方向的支路隧道。
[0046] 在第三方面,本发明提供一种用于从矿井的边坡开采材料的方法,所述方法包括 如下步骤:
[0047] 在边坡处定位结构,所述结构设置成用于附接具有截割头的一系列刚性梁区段, 并在将截割头抵压材料以移除材料时提供反作用力;
[0048] 利用附接到所述结构的截割头和一系列刚性梁区段形成第一隧道部分;
[0049] 在形成第一隧道部分之后,从第一隧道部分回撤刚性梁区段和截割头;
[0050] 在从第一隧道部分回撤刚性梁区段和截割头的过程中,开始形成第二隧道;以及
[0051] 在形成第二隧道部分的过程中,将刚性梁区段从第一隧道部分移入第二隧道部 分。
[0052] 第一隧道部分和第二隧道部分典型地为大致平行的隧道部分。
[0053] 所述方法典型地包括以如下方式形成多个隧道部分:在从先前所形成的隧道部分 回撤刚性梁区段和截割头的过程中,开始形成单独的隧道部分。
[0054] 从对本发明具体实施方式的以下描述中将更充分理解本发明。参照附图进行该描 述。
附图说明
[0055] 图1示出了图示根据本发明具体实施方式的用于在地下环境内开采材料的方法 的流程图;
[0056] 图2(a)、(b)以及(C)图示根据本发明具体实施方式的用于在地下环境内开采材 料的方法;
[0057] 图3图示根据本发明另一具体实施方式的用于在地下环境内开采材料的方法;
[0058] 图4图示根据本发明具体实施方式的用于在地下环境内开采材料的设备;以及
[0059] 图5至8图示根据本发明又一具体实施方式的用于在地下环境内开采材料的方法。
具体实施方式
[0060] 先参见图1至3,现描述根据本发明具体实施方式的用于在地下环境内开采材料 的方法。例如,地下环境可为煤矿,材料可形成煤矿的煤层的一部分。替代地,材料可为矿 石,或者可为在地下环境中被开采的另外种类的材料。
[0061] 图1示出了图示用于在地下环境内开采材料的方法的流程图。方法100包括步骤 102,即形成用于使人员、机器安全通过并输送移除的材料的地下巷道。所形成的巷道典型 地具有2至4m的高度和5至6m的宽度,并由锚杆和/或其它合适的支撑元件稳固。
[0062] 方法100还包括步骤104,即在巷道内定位结构。该结构设置成用于附接一系列具 有截割头的刚性梁区段,并且在截割头抵住材料以移除材料时提供反作用力。
[0063] 方法100包括步骤106,即利用附接到上述结构的截割头和一系列刚性梁区段形 成多个从巷道突伸至材料的支路隧道部分。在本实施方式中,步骤106包括:在形成至少一个支路隧道部分之后在巷道内重新定位上述结构;在形成每个支路隧道部分的过程中延伸 附接有截割头的刚性梁;在形成每个支路隧道部分之后回撤并重新定位附接有截割头的该 系列刚性梁区段;以及将移除的材料输送到遥远位置。
[0064] 所形成的支路隧道部分可具有超过100m、200m乃至超过300m的长度。通过形成 支路隧道部分而无需人员深入所形成的支路隧道部分来开采材料。
[0065] 图2(a)示出了在地下环境202中所形成的巷道200的示意图。结构204定位于 巷道200内。一系列具有截割头208的刚性梁区段206附接到结构204上。结构204固定 在巷道内,以在该系列刚性梁区段206抵住所形成的支路隧道部分210的端部推压截割头 208时提供反作用力。为了提供反作用力,结构204借助于抵压巷道200侧部的适当千斤顶 而被固定在巷道内。另外,输送机212位于巷道内以将由截割头208移除的材料输送到遥 远位置。
[0066] 在本实施方式中,形成无需以任何方式稳固支路隧道部分210的支路隧道部分 210。特别地,在支路隧道部分210内不设置锚杆或任何类型的支撑构件。因此,支路隧道 部分210不适于人员通过。然而,方法100实施为无需人员深入支路隧道部分210内。由 于支路隧道部分210典型地不由锚杆或类似装置稳固,因此方法100具有显著的优点,即可 以以非常高效的方式开采材料。
[0067] 方法100可包括另一步骤,即通过插入可具有2或3m或更长的量级的长度的单独 刚性梁区段来延长该系列刚性梁区段206的长度。该系列刚性梁区段206典型地包括至少 一个——典型地为两个——螺旋推运器区段,螺旋推运器区段设置成将由截割头208移除 的材料从截割头输送到结构204。输送机212定位成从该系列刚性梁区段206接收移除的 材料,以便可以以便利的方式将移除的材料输送到遥远位置。该系列刚性梁区段206可具 有超过100m、200m、300m、400m乃至超过500m的长度。各单独刚性梁区段典型地包括一个 或两个螺旋推运器区段。例如,各刚性梁区段可包括两个平行的螺旋推运器区段。
[0068] 耦接装置(未示出)位于结构204中。耦接装置设置成将该系列刚性梁区段206 耦接到结构204,并包括敞开式底部以及用于驱动该系列刚性梁区段206的系列螺旋推运 器区段或每个螺旋推运器部的驱动器。通过该系列刚性梁区段206输送从截割头208移除 的材料,然后所移除的材料通过耦接装置的敞开式底部而落到输送机212上。
[0069] 支路隧道部分的尺寸根据诸如材料层厚度等要求而定。例如,各支路隧道部分可 根据需要具有2至3m或更大的宽度和高度。当完成支路隧道部分210时,将具有截割头 208的该系列刚性梁区段206移除。耦接装置设置成,使得该系列刚性梁区段206可附接到 耦接装置的左侧或耦接装置的右侧。在图示示例中,结构204然后回撤一段大约等于所形 成的支路隧道部分210的宽度的距离。该系列刚性梁区段206的截割头208和开头的单独 区段然后附接到耦接装置的左侧,并形成第二支路隧道部分的第一区段。然后插入另外的 刚性梁区段,并形成第二支路隧道部分,如图2(b)所示。图2(b)示出了从巷道200的左侧 突伸的所形成的第二支路隧道部分214。为了掘进第二支路隧道部分214,刚性梁206逐段 延伸。
[0070] 图2(d)图示本发明所述实施方式的另一变型。在这种情况下,具有截割头208的 该系列刚性梁区段206在图2 (a)所示隧道210形成之后回撤,然后结构204回撤一段大约 等于所形成的支路隧道部分210的宽度的距离。然而,与图2(b)图示的示例相对比,截割头208和该系列刚性梁区段206耦接到耦接装置,使得在原有支路隧道部分210的邻近处形成 第二支路隧道部分,且所形成的支路隧道为原有支路隧道部分210的宽度的大约两倍。
[0071] 可以以所述方式从巷道200形成多个支路隧道部分,以便开采邻近于巷道200的 材料。本领域技术人员可以理解,可以按任何适当的顺序形成支路隧道部分。另外,本领域 技术人员可以理解,可仅在巷道200的一侧同时形成多个支路隧道部分。
[0072] 图3图示本发明的另一实施方式。图3中所示示图的左侧对应于图2(a)中所示 示图。第二巷道300以相似方式形成。在本示例中,第二巷道300与巷道200平行并间隔 开。图3示出了第二支路隧道部分302,支路隧道部分302以如下方式从巷道300朝向支 路隧道部分210形成:使得两个支路隧道部分可汇合。支路隧道部分302为支路隧道部分 210的宽度的大约两倍,并通过如下方式形成:首先形成支路隧道部分302的部分的上部, 然后回撤具有截割头308的该系列刚性梁区段306,回撤结构304,并且形成支路隧道部分 302的下部。以此方式,可移除巷道200与巷道300之间的材料。
[0073] 图4示出了根据本发明具体实施方式的用于在地下环境内开采材料的设备的示 意图。设备400包括结构402和403、一系列刚性梁区段404和405以及截割头406和407。 在本实施方式中,该系列刚性梁区段404具有约300m的长度,且每个单独刚性梁区段具有 约2m的长度。该系列刚性梁区段405具有约4m的长度(如果刚性梁较长则长度更长)。
[0074] 该系列刚性梁区段404和405设置成,使得它们的长度可分别通过插入或移除单 独刚性梁区段而延长或缩短。另外,该系列刚性梁区段404和405包括一系列用于将由截 割头406和407移除的材料输送到结构402的螺旋推运器(未示出)。
[0075] 在本示例中,每个刚性梁区段均包括两个平行的螺旋推运器部,这两个平行的螺 旋推运器部定位于刚性梁区段内并设置成形成两系列螺旋推运器。
[0076] 设备400还包括耦接装置408和409,该系列刚性梁区段404耦接到耦接装置408 和409。耦接装置408和409包括用于驱动该系列螺旋推运器的驱动器。耦接装置408和 409具有敞开式底部,从诸如截割头407的截割头将移除的材料输送到敞开式底部,并且移 除的材料通过敞开式底部而落到输送机411上,输送机411包括链式输送机、桥式输送机以 及板式输送机。输送机411将移除的材料输送到遥远位置。
[0077] 耦接装置408和409设置成,使得该系列刚性梁区段可从左侧或右侧附接到耦接
直ο
[0078] 为了形成支路隧道部分412,最初将一系列刚性梁区段的第一刚性梁区段附接到 耦接装置408。在掘进支路隧道部分412的过程中,该系列刚性梁区段404的单独刚性梁区 段从隧道部分410相继移入新形成的隧道部分412,并插入该系列刚性梁区段405。以此方 式形成第二支路隧道部分412,第二支路隧道部分412也可具有300m或更长的长度。
[0079] 当形成支路隧道部分412时,单独的刚性梁区段可移到耦接装置409,并且可形成 与支路隧道部分410大致平行的又一支路隧道部分(未示出)。
[0080] 本领域技术人员可以理解,设备400可采用很多不同形式。例如,该系列刚性梁区 段404可不必从结构402以直角突伸。
[0081 ] 现参见图5至8,将描述根据本发明又一具体实施方式的用于在地下环境内开采 材料的方法。初始,形成并稳固隧道部分500、502以及504以容许人员和机器安全通过。如 上所述并在图4中图示出的设备400以图5所示的方式定位在所形成的隧道部分500、502以及504内。在本示例中,设备400还包括破碎机线支撑装置(breaker line support) 501 和503,该系列刚性梁区段404位于隧道部分500和502内。
[0082] 然后将单独的刚性梁区段附接到耦接装置408,使用截割头407形成位于隧道部 分504右侧的又一隧道部分。结构402提供足可将截割头407抵住材料面的反作用力。将 移除的材料从截割头407输送到输送机411,输送机411将移除的材料输送到遥远位置。在 掘进隧道部分504右侧的隧道部分的过程中,该系列刚性梁区段404的单独刚性梁区段从 支路隧道部分504移入新形成的支路隧道部分。
[0083] 图6示出了位于隧道部分504右侧并以上述方式形成的隧道部分512。图6示出 了设备400,且该系列刚性梁404位于新形成的支路隧道部分512内。
[0084] 在形成隧道部分512之后,如图7所示,结构402和403以及输送机411朝隧道部 分504的开口端回撤一段短距离。现在,使用截割头409在隧道部分504的左侧形成又一 隧道部分。图7示出了向隧道部分504的左侧或同侧延伸的新形成的支路隧道部分514。 在支路隧道部分514的形成过程中,该系列刚性梁404的单独区段从支路隧道部分512移 入支路隧道部分514。
[0085] 替代地,也可使用截割头413从结构403形成新的支路隧道部分514。
[0086] 在形成隧道部分514之后,在隧道部分504的右侧形成又一隧道部分。图8示出 了所形成的隧道部分516。为了形成隧道部分516,该系列刚性梁区段404的单独区段相继 移入隧道部分516。
[0087] 本领域技术人员可以理解,以这种便利的方式可形成大量隧道部分,并可开采地 下环境内的材料。另外,本领域技术人员可以理解,图5至8所示的上述方法仅是落入本发 明范围内的很多可能示例中的一个变型。
[0088] 本发明的另一实施方式提供了一种用于从矿井的边坡开采材料的方法。该方法包 括在边坡处定位结构。该结构设置成用于附接一系列具有截割头的刚性梁区段,并在截割 头抵住材料以移除材料时提供反作用力。该方法还提供了利用附接到所述结构的截割头和 该系列刚性梁区段形成第一隧道部分,并且在形成第一隧道部分之后从第一隧道部分回撤 刚性梁区段和截割头。另外,该方法包括在从第一隧道部分回撤刚性梁区段和截割头的过 程中开始形成第二隧道。在本实施方式中,在形成第二隧道部分的过程中,刚性梁区段从第 一隧道部分移入第二隧道部分。第一和第二隧道部分典型地为大致平行的隧道部分。该方 法还包括以如下方式形成多个附加的隧道部分:在回撤过程中开始形成各隧道部分。
[0089] 虽然参照特定示例描述了本发明,但本领域技术人员可以理解,本发明可以很多 其它形式来实施。
11

Claims (34)

  1. 一种用于在地下环境内开采材料的方法,所述方法包括如下步骤:在地下巷道内或邻近处定位结构,使得所述结构在经由耦接到所述结构的一系列构件将截割头抵压所述材料时提供反作用力,所述地下巷道适于人员通过以及输送机器和移除的材料;定位所述截割头和所述一系列构件,使得所述结构在经由所述一系列构件将所述截割头抵压所述材料时提供所述反作用力;以及利用所述截割头和所述一系列构件形成突伸至材料的多个支路隧道部分,包括重新定位所述截割头和所述一系列构件。
  2. 2.如权利要求1所述的方法,其中,所形成的支路隧道部分中的至少一个具有超过50m 的长度。
  3. 3.如权利要求1或2所述的方法,其中,所述定位结构的步骤包括在所述地下巷道内定 位所述结构。
  4. 4.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,各所述构件是刚性梁区段。
  5. 5.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,通过形成所述支路隧道部分而无需人 员通过所形成的支路隧道部分的至少大部分长度来开采所述材料。
  6. 6.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,形成所述支路隧道部分而无需定位任 何支撑元件或锚杆。
  7. 7.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所形成的支路隧道部分中的至少一个 具有超过IOOm的长度。
  8. 8.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所形成的支路隧道部分中的至少一个 具有超过300m的长度。
  9. 9.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述材料是煤层的一部分。
  10. 10.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述形成多个支路隧道部分的步骤包 括在形成至少一个支路隧道部分之后,在所述巷道内重新定位所述结构,以便可从另一位 置形成支路隧道部分。
  11. 11.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述形成多个支路隧道部分的步骤包 括延伸、回撤以及重新定位所述一系列构件。
  12. 12.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述形成多个支路隧道部分的步骤还 包括在形成另一支路隧道部分的过程中,将所述一系列构件中的构件从一个先前形成的支 路隧道部分横过所述巷道而移入另一支路隧道部分的一区段。
  13. 13.如前述权利要求中任一项所述的方法,其实施为使得所述支路隧道部分以超过每 小时IOm的速度形成。
  14. 14.如前述权利要求中任一项所述的方法,其实施为使得所述支路隧道部分以超过每 小时20m的速度形成。
  15. 15.如前述权利要求中任一项所述的方法,其实施为使得所述支路隧道部分以超过每 小时50m的速度形成。
  16. 16.如前述权利要求中任一项所述的方法,包括形成多个邻近的支路隧道部分。
  17. 17.如前述权利要求中任一项所述的方法,包括形成所述地下巷道的步骤。
  18. 18.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述支路隧道部分从其突伸的巷道是第一巷道,且所述方法包括形成第二巷道。
  19. 19.如权利要求18所述的方法,包括:通过形成第一支路隧道部分、以及然后形成第二 紧邻的平行的支路隧道部分,来移除所述第一巷道与所述第二巷道之间的材料。
  20. 20.如权利要求18或19所述的方法,其中,所述第二巷道以如下方式联接到所述第一 巷道的侧部:使得所述一系列构件可通过所述第二巷道的一部分朝向所述第一巷道移动并 与所述第一巷道交叉。
  21. 21.如权利要求1至19中任一项所述的方法,其中,形成至少两个大致平行的巷道,且 通过从所述至少两个巷道中的任一个形成支路隧道部分来移除所述至少两个巷道之间的 材料。
  22. 22.如权利要求21所述的方法,包括:从所述巷道之一朝相邻一个巷道形成支路隧道 部分,直到到达从所述相邻一个巷道形成的另一支路隧道部分的端部为止。
  23. 23.如权利要求21或22所述的方法,包括:通过从所述至少两个相邻巷道中的任一个 形成多个支路隧道部分来移除所述至少两个相邻巷道之间的材料。
  24. 24.如前述权利要求中任一项所述的方法,包括延长所述一系列构件的长度。
  25. 25.如前述权利要求中任一项所述的方法,包括:形成所述支路隧道部分,使得所形成 的支路隧道部分从所述巷道或每个巷道的侧部突伸。
  26. 26. 一种用于在地下环境内开采材料的设备,所述设备包括:一系列具有超过50m长度的构件;截割头,所述截割头耦接到所述一系列构件的端部以用于移除材料;用于定位于地下巷道内或邻近处的结构,所述一系列构件区段耦接到所述结构并从所 述结构突伸进支路隧道部分,所述结构设置成当经由所述一系列构件将所述截割头抵压所 述材料以移除材料以及延伸所述支路隧道部分时提供反作用力;以及输送机,所述输送机用于将移除的材料输送到遥远位置。
  27. 27.如权利要求26所述的设备,其中,所述设备设置成形成支路隧道,所述支路隧道从 所述巷道突伸并具有大约等于所述一系列构件的长度的长度。
  28. 28.如权利要求26或27所述的设备,其中,各所述构件是刚性梁区段。
  29. 29.如权利要求26至28中任一项所述的设备,其中,所述一系列构件包括能被移除或 被插入以改变所述一系列构件的长度的构件。
  30. 30.如权利要求26至29中任一项所述的设备,其中,所述一系列构件具有超过IOOm的 长度。
  31. 31.如权利要求26至29中任一项所述的设备,其中,所述一系列构件具有超过300m的长度。
  32. 32.如权利要求26至31中任一项所述的设备,包括耦接元件,所述耦接元件位于所述 结构内并包括定位于所述输送机上方的敞开式底部。
  33. 33.如权利要求26至32中任一项所述的设备,包括耦接元件,所述耦接元件用于从至 少两个方向耦接所述一系列构件,以便可沿所述至少两个方向形成支路隧道。
  34. 34. 一种用于从矿井的边坡开采材料的方法,所述方法包括如下步骤:在所述矿井的边坡处定位结构,所述结构设置成用于附接一系列具有截割头的刚性梁 区段,并在所述截割头抵压所述材料以移除材料时提供反作用力;利用附接到所述结构的所述截割头和所述一系列刚性梁区段形成第一隧道部分; 在形成所述第一隧道部分之后,从所述第一隧道部分回撤所述刚性梁区段和所述截割头;在从所述第一隧道部分回撤所述刚性梁区段和所述截割头的过程中,开始形成第二隧 道;以及在形成所述第二隧道部分的过程中,将所述刚性梁区段从所述第一隧道部分移入所述第二隧道部分。
CN200980110895.1A 2008-02-04 2009-01-30 用于在地下环境内开采材料的方法和设备 Expired - Fee Related CN101981273B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2008900474A AU2008900474A0 (en) 2008-02-04 A Method And An Apparatus For Mining A Material In An Undergroud Environment
AU2008900474 2008-02-04
PCT/AU2009/000108 WO2009097646A1 (en) 2008-02-04 2009-01-30 A method and an apparatus for mining a material in an underground environment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101981273A true CN101981273A (zh) 2011-02-23
CN101981273B CN101981273B (zh) 2015-07-29

Family

ID=40951736

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200980110895.1A Expired - Fee Related CN101981273B (zh) 2008-02-04 2009-01-30 用于在地下环境内开采材料的方法和设备

Country Status (12)

Country Link
US (1) US8899692B2 (zh)
EP (1) EP2242902B1 (zh)
CN (1) CN101981273B (zh)
AR (1) AR071929A1 (zh)
AU (1) AU2009212092B8 (zh)
CA (1) CA2713937C (zh)
CL (1) CL2009000231A1 (zh)
NZ (1) NZ587425A (zh)
PL (1) PL2242902T3 (zh)
RU (1) RU2482275C2 (zh)
WO (1) WO2009097646A1 (zh)
ZA (1) ZA201005586B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102587914A (zh) * 2012-03-19 2012-07-18 河南理工大学 一种建筑物下压煤条带式旺格维利采煤方法
CN111271060A (zh) * 2020-01-20 2020-06-12 王�琦 多场耦合矿井智能开采模型试验系统

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2993000B1 (fr) * 2012-07-05 2017-02-17 Astrium Sas Dispositif et procede de forage
CN103527197B (zh) * 2013-10-28 2016-01-06 中国矿业大学 一种特厚煤层固体胶结充填巷式开采方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3225678A (en) * 1964-07-10 1965-12-28 Joy Mfg Co Mine ventilation scheme
US3897976A (en) * 1974-07-12 1975-08-05 Alex J Gallis Auger mining machine
US4589700A (en) * 1984-02-21 1986-05-20 Standard Oil Company (Indiana) Strip-auger method of mining thin seams of hydrocarbonaceous deposits
GB2224053A (en) * 1988-08-23 1990-04-25 Colin John Macleod Mining method
CN1135783A (zh) * 1993-07-12 1996-11-13 布罗肯希尔有限公司 边坡开采系统
US5890771A (en) * 1996-12-11 1999-04-06 Cass; David T. Tunnel boring machine and method
US20020096934A1 (en) * 2001-01-23 2002-07-25 Cutting Edge Technology Pty Ltd Mining machine and method of mining

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2859953A (en) * 1955-02-25 1958-11-11 Joy Mfg Co Method of mining involving four isolated sections
US3345108A (en) 1965-09-22 1967-10-03 Hughes Tool Co Tunneling machine steering system
US4021076A (en) 1975-05-02 1977-05-03 Consolidation Coal Company Wire communications channel for a pair of unitized augers
DE2543501A1 (zh) * 1975-09-30 1976-12-23
US4053182A (en) * 1976-03-05 1977-10-11 Ray M. Baughman Mining method and apparatus
US4309059A (en) 1978-01-11 1982-01-05 Walsh Myles A Mining method
US4213653A (en) * 1978-04-17 1980-07-22 Bechtel International Corporation Method of mining of thick seam materials
GB2302350B (en) 1994-04-29 1997-11-26 Broken Hill Pty Co Ltd A highwall mining system for mining aggregate material
US6460937B2 (en) * 1999-12-17 2002-10-08 Cutting Edge Technology Pty Ltd. Method of longwall panel development
US6851757B2 (en) * 2000-05-19 2005-02-08 Eskom Mining method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3225678A (en) * 1964-07-10 1965-12-28 Joy Mfg Co Mine ventilation scheme
US3897976A (en) * 1974-07-12 1975-08-05 Alex J Gallis Auger mining machine
US4589700A (en) * 1984-02-21 1986-05-20 Standard Oil Company (Indiana) Strip-auger method of mining thin seams of hydrocarbonaceous deposits
GB2224053A (en) * 1988-08-23 1990-04-25 Colin John Macleod Mining method
CN1135783A (zh) * 1993-07-12 1996-11-13 布罗肯希尔有限公司 边坡开采系统
US5890771A (en) * 1996-12-11 1999-04-06 Cass; David T. Tunnel boring machine and method
US20020096934A1 (en) * 2001-01-23 2002-07-25 Cutting Edge Technology Pty Ltd Mining machine and method of mining

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102587914A (zh) * 2012-03-19 2012-07-18 河南理工大学 一种建筑物下压煤条带式旺格维利采煤方法
CN111271060A (zh) * 2020-01-20 2020-06-12 王�琦 多场耦合矿井智能开采模型试验系统

Also Published As

Publication number Publication date
NZ587425A (en) 2012-11-30
AU2009212092B2 (en) 2014-05-08
CL2009000231A1 (es) 2010-11-12
EP2242902B1 (en) 2016-04-20
EP2242902A1 (en) 2010-10-27
EP2242902A4 (en) 2013-04-17
AU2009212092A8 (en) 2014-06-26
RU2482275C2 (ru) 2013-05-20
AU2009212092B8 (en) 2014-07-10
WO2009097646A1 (en) 2009-08-13
PL2242902T3 (pl) 2017-02-28
CA2713937C (en) 2017-08-29
ZA201005586B (en) 2012-01-25
US20110018332A1 (en) 2011-01-27
CA2713937A1 (en) 2009-08-30
AU2009212092A1 (en) 2009-08-13
US8899692B2 (en) 2014-12-02
RU2010136060A (ru) 2012-03-20
CN101981273B (zh) 2015-07-29
AR071929A1 (es) 2010-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101942999A (zh) 一种急倾斜薄煤层采煤方法
CN101424186B (zh) 倾斜矿体上盘矿石回收方法
CN110259451B (zh) 一种缓倾斜中厚矿体预控顶高效采矿方法
CN106968672B (zh) 对矿体进行预切割护顶的切割拉槽方法
CN103485786B (zh) 一种急倾斜煤层走向长壁机械化开采方法
CN104500070B (zh) 一种连续采煤机膏体充填开采方法
US4017122A (en) Longwall trench mining system
CN101981273A (zh) 用于在地下环境内开采材料的方法和设备
CN103742176B (zh) 一种掘支锚一体机组
CN103899319B (zh) 掘锚连续自动化快速掘进工艺
CN105134212B (zh) 一种三软厚煤层巷道沿顶掘进综放开采保证回采率的方法
CN108316925A (zh) 一种三软煤层厚直接顶工作面钻孔断顶简易沿空留巷方法
CN105240016A (zh) 缓倾斜薄层状玉石矿矿块切割条带拖曳充填采矿方法
RU2325528C1 (ru) Способ управления труднообрушаемой кровлей
RU2355885C1 (ru) Способ разработки крутонаклонных угольных пластов средней мощности между нарушениями
AU2015204338A1 (en) A high wall mining method
CN110410076A (zh) 一种用于老房柱采空区遗留煤柱回收的充填开采方法
CN102373936A (zh) 井内煤矿用液压伸缩支架及其应用于井内采煤的方法
WO2007148251A1 (en) A mining method and system for use therein
US20130127231A1 (en) Hydraulic Mining System for Tabular Orebodies Utilising Directional Drilling
Egerton Presidential address: The mechanisation of UG2 mining in the Bushveld Complex
RU2211332C1 (ru) Способ подготовки пластовых месторождений к камерной системе при обратном порядке отработки
CN108952715B (zh) 一种倾斜厚/特厚煤层巷顶沿空掘巷顶煤支护加固方法
RU2320872C2 (ru) Способ разработки крутонаклонных угольных пластов средней мощности и тонких
RU2285122C1 (ru) Способ разработки крутых угольных пластов средней мощности и тонких

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150729

Termination date: 20200130