CN105228439A - 连续开采采矿系统 - Google Patents

Abstract

用于地下采矿的物料开采系统，包括：移动分拣机，其用于分拣所分离的物料；高架料仓，其用来收集所分拣的物料；以及穿梭车，其用于从高架料仓接收所收集的物料。穿梭车被定位成基本上位于高架料仓的下方，以从高架料仓接收所收集的物料。

Description

连续开采采矿系统

背景技术

在地下硬质岩石采矿中，可以使用被称为分块崩落开采的工艺。在这个工艺中，典型地通过各种方法，例如，水力碎裂，来碎裂矿石，以对矿体进行预处理。然后在矿体的底部钻出圆锥形或尖形的空洞，并爆破该空洞。爆破点上方的碎裂的矿石将崩落并通过重力作用降落或沉积到被称为提取钟的收集区域。提取钟用作通往入口通道的卸载点。装载-运输-卸载车辆(load-haul-dumpvehicle)典型地行驶经过入口通道，以从提取钟装载矿石。装载-运输-卸载车辆拖运矿石穿过各个不同的其它入口通道，来到位于中心的卸载点，并把矿石卸入到被安装在卸载点的地下粉碎机。被粉碎的矿石随后被提供给输送系统，以被送出到矿外。当另外的矿石从提取钟被取出后，矿体进一步崩落，从而形成连续的矿石流。

发明内容

在某些实施例中，用于地下矿井的物料开采系统包括：用于分拣所分离的物料的移动分拣机；用来收集所分拣的物料的高架料仓(elevatedbunker)；以及用来从高架料仓接收所收集的物料的穿梭车。穿梭车被布置成基本上位于高架料仓下方，以从高架料仓接收所收集的物料。

本发明的其它方面将通过考虑详细说明和附图而得以清楚。

附图说明

图1是分块崩落采矿方案的示意图，示出了矿体、提取钟、和底切入口通道。

图2是分块崩落采矿设施的顶视图，示出了按照本发明的一个实施例的连续开采系统。

图3是图2的连续开采系统的放大的顶部透视图，示出了移动分拣机、高架料仓和穿梭车。

图4是图3的高架料仓的放大的顶部透视图，示出了处于伸展位置的支柱。

图5是类似于图4的顶部透视图，示出了处于收缩位置并连接到处于第一配置的驱动履带(drivetread)的支柱。

图6是类似于图5的顶部透视图，示出了被连接到处于第二配置的驱动履带的支柱。

图7是图3的高架料仓和穿梭车的放大的顶部透视图。

图8是图7的穿梭车的底部透视图，示出了处于卸料构型(dischargeconfiguration)的穿梭车。

具体实施方式

在详细地解释本发明的任何实施例之前，应当看到，本发明的应用不限于在以下的说明中所阐述的和在以下的附图中所示出的结构细节和部件排布。本发明能够具有其它实施例，并且能够以各种不同的方式来实现或实施。另外，应当看到，这里使用的词组和术语是为了描述的目的，不应当被看作是受限制的。“包括”或“具有”及其在本文中的变型的使用应包括其后列出的事物、其等同物以及附加的事物。术语“安装”、“联接”、和“连接”被广义地使用，包括直接和间接的安装、连接、和耦合。而且，“连接”、和“耦合”不限于物理的或机械的连接或耦合，并可包括电连接或耦合，无论是直接还是间接的。

图1示出了地下分块崩落采矿工艺，其中碎裂的矿体或物料2，诸如铜或金矿石，通过重力，崩塌并落向一系列提取钟4。提取钟4是通向巷道入口或开采路径6的卸载点，其延伸到碎裂的矿体2的下面，并通向允许将从提取钟4获得的物料输送到地表的其他地下入口。也参照图2，分块崩落开采设施8典型地包括分布在采矿区的多个提取钟4。分块崩落开采设施8可以是在地下几百或几千米。在所示出的设施8中，一对成角度的提取钟入口9提供从相邻的巷道入口6进入每个提取钟4的入口。每个巷道入口6通向卸载点11，该卸载点又通向允许从提取钟4取得的物料被输送到地面的其它入口。卸载点11可以是溜井、进料粉碎机、固定粉碎机、或在矿区典型地使用的其它卸载点。连续开采系统或物料开采系统10可沿巷道入口6移动，以从提取钟4取得碎裂的矿石或物料2。还参照图3，连续开采系统10包括：移动分拣机或粉碎机12，其用于分拣所取得的物料；高架料仓14，其可用来收集所分拣的物料；以及穿梭车16，其可用来从高架料仓14接收所收集的物料。穿梭车16可沿巷道入口6移动，传送所收集的物料，以便于实现基本上连续的物料开采，正如下面解释的。

继续参照图3，示出的移动分拣机12包括：被安装在驱动履带20上的分拣部18；可枢转地连接到分拣部18的进料输送器22；以及卸料输送器24，其从靠近矿井地面的位置大致向上输送来自分拣部18的物料，以将所分拣的物料卸放到高架料仓14上。移动分拣机12包括自带的电源或驱动机构(未示出)，用于把所述移动分拣机12沿巷道入口6从一个提取钟4运输到另一个提取钟、推拉进料输送器22进入或移出提取钟入口9。因此，移动分拣机12可以沿矿井地面移动，并且可以被设置在沿巷道入口6的长度的任何地方。进料输送器22的枢轴连接允许移动分拣机12的两个部分铰接起来，并帮助达成曲线。虽然在所显示的实施例中，移动分拣机12包括驱动履带20，但其它实施例可包括轨道型履带、橡胶轮胎轮子、或允许移动分拣机12移动的基本上任何其它类型的支撑装置。移动分拣机12可以通过电动机、电动液压马达、或电动机和液压马达的组合来驱动或提供动力，并且在某些实施例中，它可以至少部分地由柴油机提供动力。在另外的实施例中，移动分拣机12的运动由使用惯性或其它类型的导航或引导的自动化系统来控制。

在图示的实施例中，进料输送器22由与矿井地面啮合的、可转向的轮子或履带28(轮子被显示于图2和3)支撑。图中的进料输送器22包括车架组件30，它可以沿进料输送器22移动，并且具有安装在车架组件上以随之移动的反铲型装载臂32。装载臂32可操作以超出进料输送器22的末端而进入提取钟4，并把物料移到(例如，拉到)收集斗34。在这方面，所示移动分拣机12是“自装载”类型的。所显示的装载臂32还包括岩石粉碎机36，其用来破碎大块的物料2，否则它太大而无法被装载臂32收集和转移在收集斗上。在显示的实施例中，岩石粉碎机36呈凿岩锤的形式，但其它实施例可包括其它类型的岩石粉碎机，诸如电钻、剪切型设备等等。收集斗34可选地包括一对旋转收集器轮子(未示出)，用来把物料引导到进料输送器22内。在运行时，物料2由装载臂32从提取钟4拉到收集斗34，然后进料输送器22把物料向后和向上输送，并把它堆放到分拣部18。

在某些实施例中，移动分拣机12可包括漏斗或用于把物料从进料输送器22引导到分拣部18内的其它引导部件(未示出)。带有连接有多个齿的一个或多个圆柱形滚轮被安装在分拣部18，用来分拣或破碎物料2。正如下面解释的，移动分拣机12被配置成基本上连续地分拣或破碎所取得的物料。分拣的物料从分拣部18堆积到卸料输送器24，并被向上传送到相对于矿井地面升高很多的位置。卸料输送器24可以包含具有不同的坡度的多个部分。卸料输送器24的某些实施例还可以包括支撑支柱。卸料输送器24与移动分拣机12可以是独立的或一体的，并且可以由它本身的独立的驱动系统或由移动分拣机12的驱动系统来驱动或提供动力。进料输送器22和卸料输送器24可以利用平板型输送器、刮板输送器、环形带型输送器、或本领域中已知的其它输送器。

高架料仓14从卸料输送器24收集分拣的物料，并且当穿梭车16在卸载点11与高架料仓14之间进行运载时保存分拣的物料。在这方面，高架料仓14起到用于分拣的物料的冲击容器或缓冲器的作用。还参照图4，图示的高架料仓14包括收集部38和连接到收集部的两对支柱40。每个支柱40可旋转地连接到可与矿井地面啮合的驱动履带42。高架料仓14因此可沿采矿地面移动，并可以布置在沿巷道入口6的长度的任何地方。虽然图示的高架料仓14包括四个支柱40和与其可旋转地连接的相应的驱动履带42，但其它实施例可以利用更多或更少的支柱40和/或驱动履带42。

在图示的实施例中，收集部38限定出用于从卸料输送器24收集物料的顶部开口44和用于通过重力把所收集的物料倾倒或投入穿梭车16的底部开口46。漏斗或斜槽48被连接到顶部开口44，以引导来自卸料输送器24的物料。在某些实施例中，漏斗48可以省略。一对底部件或门50被连接到底部开口46，以相对底部开口在收集构型(见图4-6)与卸料构型(见图7和8)之间运动。在图示的实施例中，每个底部件50基本上是平坦的。然而，在其它实施例中，一个或两个底部件50可以呈现适于保持分拣的物料的任何几何形式。在另外的实施例中，底部开口46可以连接其它数目的底部件50。在图示的实施例中，每个底部件50通过枢转节被连接到底部开口46。驱动器(例如，电磁线圈)用来相对于底部开口46在收集构型与卸料构型之间移动每个底部件。驱动器可以根据驱动器的能力和配置而借助于机械的、液压的、气动的、或电动的系统来实现移动底部件50。在某些实施例中，每个底部件在关闭位置时密封底部开口46(例如，沿边缘或在底部件50和底部开口46的拐角处)。然而，在其它实施例中，一个或多个底部件50可被移动到关闭位置，却不必密封底部开口46。高架料仓14的底部卸料机构可以是排卸所收集的物料的快捷和可靠的方法。

参照图4-6，每个图示的支柱40可在伸展的位置(见图4)与收缩的位置(见图5和6)之间伸缩。当高架料仓14从卸料输送器24收集物料并把这些物料投入穿梭车16时，支柱40处在伸展位置以形成足够的空间让穿梭车16基本上位于收集部38的下方。另一方面，当在给定的提取钟4处完成特定的操作后(例如，当高架料仓14的收集部基本上是空的)，支柱40可以被移动到收缩位置，以沿巷道入口6运载或转移高架料仓14到另一个提取钟。在分块崩落开采设施中，巷道入口6可能很窄小，因此，把支柱40向内收缩可以帮助在巷道入口6内运载或转移高架料仓14。伸展的和收缩的构型可以借助于机械的、液压的、气动的、或电动的系统来完成，这取决于高架料仓14的能力和配置。在某些实施例中，支柱40可以响应从各种传感器、换能器、照相机等等接收到的信息而自动伸展和收缩。

参照图5和6，每个驱动履带42可围绕大致竖直的轴52旋转，以朝各个不同的方向移动。例如，驱动履带42可以朝基本上垂直于巷道入口6的方向(见图4和5)排布，从而高架料仓14可以向侧面移动，或以“蟹行”的方式移动。图6显示驱动履带42朝向基本上平行于巷道入口6的方向旋转，从而例如沿巷道入口6进行运输。在某些实施例中，至少某些驱动履带42可以经由液压悬架被可旋转地连接到高架料仓16。

在图示的实施例中，高架料仓14不包括用于沿巷道入口6行驶的驱动机构，而是像拖车那样被移动分拣机12或维修车(未示出)钩住、拖拽、推、或拉。在其它实施例中，高架料仓14可以至少部分地由移动分拣机12的自带的电源或驱动机构提供动力或被驱动。在另外的其它的实施例中，高架料仓14可以由它自身的集成的驱动系统来驱动。

进一步参照图7，穿梭车16可用来从高架料仓14接收所收集的物料。在图示的实施例中，穿梭车16包括容器54和连接到容器的可转向的轮子或履带56(在图7和8中示出为轮子)。类似于高架料仓14的收集部38，穿梭车16的容器54限定出用于收集物料的顶部开口58和用于把所收集的物料通过重力作用投放到卸载点11的底部开口60。漏斗或斜槽62连接到顶部开口56，以引导来自高架料仓14的所收集的物料。在某些实施例中，漏斗62可以省略。一对底部件或门64被连接到底部开口60，用于在收集构型与卸料构型之间相对于底部开口运动。在图示的实施例中，每个底部件64基本上是平坦的。然而，在其它实施例中，一个或两个底部件64可以呈现适于保持所分拣的物料的任何几何形式。在另外的其它实施例中，底部开口60可以连接其它数目的底部件64。在图示的实施例中，每个底部件64通过枢转节连接到底部开口60。驱动器(例如，电磁线圈)可用来在收集构型与卸料构型之间相对于底部开口60移动每个底部件64。驱动器可以借助于机械的、液压的、气动的、或电动的系统来实现移动底部件64，这取决于驱动器的能力和配置。在某些实施例中，每个底部件64在收集构型时密封底部开口60(例如，沿边缘或在底部件64和底部开口60的拐角处)。

图示的轮子56可与矿井地面啮合，因此，穿梭车16可以沿巷道入口6移动以传送所收集的物料。在其它实施例中，穿梭车16可以替代地包括轨道车类型的轮子，以在轨道上移动。在某些实施例中，穿梭车16包括碳化铬覆盖板，它可以具有相对较厚的镀层，以便接纳密实或笨重的物料。

在运行时，当物料在提取钟4被分离、分拣(如果必须的话)和收集时，穿梭车16把收集的物料拖运到卸载点11，并把收集的物料从底部卸放到卸载点11，然后返回到高架料仓14。一旦穿梭车16的位置大致在高架料仓14的下方，高架料仓14就把收集的物料投入穿梭车16。然后，穿梭车16可以朝着卸载点11向后行驶，以快速或快捷地把收集的物料排放到卸载点11。卸载点11被连接到分段输送系统，以最终把物料运出矿区。在穿梭车16向前和向后运输时，连续开采系统10的移动分拣机12可以不断地分离和分拣物料。因此，物料从移动分拣机12被输送到卸料输送器24、高架料仓14、穿梭车16、然后到矿外，一切很快速和连续。在给定的提取钟4处完成操作后，高架料仓14的支柱40被移动到收缩位置。然后，连续开采系统10进一步沿着巷道入口行驶至下一个提取钟入口9。一旦高架料仓14位于下一个提取钟入口9，支柱40移动至伸展位置，而物料装载过程被重复进行。在具有多个提取钟4的分块崩落开采设施8中，可以利用多个连续开采系统10来进一步提高生产率。

通过把移动分拣机12放置在靠近提取钟4的巷道入口6内，与利用带有大的不可移动的粉碎机组件的大型的、位于中心的地下卸载点的已知的系统相比较，由穿梭车16运输所花费的时间量大幅度地减小了。已知的系统可能还需要位于巷道入口6中的设施，诸如，被安装在矿井地面或巷道入口的一个壁上的运输机或输送皮带和相关的结构。然而，运输机可能会不利地限制地下巷道入口6中用于操纵设备的可用空间。而且，运输机易于受到来自偶尔发生在提取钟4中的二次爆破的飞石损害。通过利用穿梭车16，基本上可以不需要在巷道入口6中设置这样的设施，同时还提高生产率。

因为仅仅需要穿梭车16在提取钟4与移动分拣机12之间运输相对较短的距离，所以穿梭车16可以至少部分地由电池或小的柴油发动机单元来驱动或提供功率。在某些实施例中，穿梭车16可以由柴油发动机与电池的混合单元来提供功率，其中，柴油发动机例如在高负荷要求之间、在班次之间、在休息时间等可运行来给电池充电。在另外的实施例中，穿梭车16可以通过多个电池来提供功率，其中在一个或多个电池被充电时其它电池正在被使用。电池、小的柴油动力单元、或混合单元可被用来驱动电动的和/或电-液马达和驱动系统。在某些实施例中，穿梭车16的每个轮子56可包括它本身的专用的电子驱动，其包括例如电动机和相关的变速箱。这样，每个轮子可以由相关联的可变频率的驱动系统或斩波调压系统独立地控制，从而减小或消除对于机械变速箱和差速器的需要。

某些实施例还可以包括自动化设备，其可用来将连续开采系统10布置在提取钟4处并根据需要来控制其它的运动。例如，可以利用远端照相机来帮助操作装载臂32、移动支柱40和/或驱动高架料仓14的履带42以及转移和操作连续开采系统10从较远的位置进到入提取钟4。无线或电缆通信链路可以以同样的程度在带有或不带有远端操作照相机的情况下进行使用。在某些实施例中，远端操作照相机、通信链路或二者的操作员可以处于地下。在其它实施例中，操作员可以处于地面。地面的操作员可以离矿区许多公里。在另外的实施例中，连续开采系统10可以包含位置传感设备以用于自动化、远程操作等等。

虽然已参照某些优选实施例详细地描述了本发明，但在如所描述的本发明的一个或多个独立的方面的范围和精神内存有多种变型和更改。本发明的各种特性和优点将在以下权利要求中进行阐述。

Claims (20)

1.一种料仓，包括：

收集部，其被配置成从分拣机单元接收所分拣的物料，并且具有底部开口；

底部件，其被连接到所述收集部以相对于所述底部开口移动；

多个支柱，其被连接到所述收集部，其中所述收集部被定位成允许运输车辆位于所述收集部的下方，从而当所述底部件相对于所述底部开口运动时，所分拣的物料可以通过所述底部开口被转移到所述运输车辆。

2.根据权利要求1所述的料仓，其中所述多个支柱是可伸缩的。

3.根据权利要求2所述的料仓，其中所述多个支柱中的每一个可以在伸展位置与收缩位置之间可伸缩地移动。

4.根据权利要求3所述的料仓，其中当所述多个支柱中的每一个均处在伸展位置时，所述运输车辆能够基本上处于所述收集部的下方。

5.根据权利要求3所述的料仓，其中当所述多个支柱中的每一个均处在收缩位置时，所述运输车辆不能基本上处于所述收集部的下方。

6.根据权利要求1所述的料仓，其中所述多个支柱被连接到可与矿井地面啮合的多个驱动履带。

7.根据权利要求6所述的料仓，其中所述多个驱动履带中的每一个可围绕大致竖直的轴线旋转。

8.根据权利要求7所述的料仓，其中所述多个驱动履带还包括液压悬架。

9.根据权利要求1所述的料仓，其中所述底部件可相对所述底部开口在收集位置和卸料位置之间运动，其中在所述收集位置时所述底部开口被所述底部件关闭，在所述卸料位置时所述底部件至少部分地离开所述底部开口。

10.根据权利要求9所述的料仓，其中驱动器被连接到所述底部件，以在所述收集位置与卸料位置之间移动所述底部件。

11.根据权利要求1所述的料仓，其中所述料仓连续地从移动分拣机接收分拣物料，不管所述运输车辆的位置如何。

12.根据权利要求1所述的料仓，其中所述料仓包括集成的驱动系统。

13.根据权利要求1所述的料仓，其中所述运输车辆包括具有运输车辆底部开口的容器和被连接到所述容器以相对于所述运输车辆底部开口移动的底部件。

14.一种高架料仓，包括：

收集部，其具有底部开口；

底部件，其被连接到所述收集部以相对于所述底部开口移动；

多个可伸缩的支柱，其中每个支柱可以在伸展位置与收缩位置之间伸缩移动；

多个驱动履带，其被连接到所述多个可伸缩的支柱，所述多个驱动履带中的每一个可与地面啮合并可围绕大致竖直的轴线旋转。

15.根据权利要求14所述的高架料仓，其中所述底部件可相对于所述底部开口在收集位置和卸料位置之间运动，其中在所述收集位置时所述底部开口被底部件关闭，在所述卸料位置时所述底部件至少部分地离开所述底部开口。

16.根据权利要求15所述的高架料仓，其中驱动器被连接至所述底部件，以在所述收集位置与所述卸料位置之间移动所述底部件。

17.根据权利要求14所述的高架料仓，其中所述高架料仓包括集成的驱动系统。

18.根据权利要求14所述的高架料仓，其中所述多个驱动履带还包括液压悬架。

19.根据权利要求14所述的高架料仓，其中所述收集部被定位成允许运输车辆位于所述收集部的下方，以使得所分拣的物料可以通过所述底部开口被转移到所述运输车辆。

20.根据权利要求19所述的高架料仓，其中所述运输车辆包括具有运输车辆底部开口的容器和被连接到所述容器以相对于所述运输车辆底部开口移动的底部件。