CN105378221A - 使部件或材料移动至矿井钻探系统的高度并且在其高度内移动的方法 - Google Patents
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Abstract
一种使部件或材料移动至矿井钻探系统的高度并且在其高度内移动的方法。该矿井钻探系统被定位在矿井内并且该方法包括在护笼内部将部件或材料降低至该矿井中并且降低至该矿井钻探系统的高度。该方法进一步包括在该矿井钻探系统的高度内将该部件或材料悬挂在运输系统上。另外,该方法包括使用该运输系统来使该部件或材料在该矿井钻探系统的高度内移动。该部件是该矿井钻探系统的部件并且该材料是用于形成该矿井钻探系统的材料。
Description
发明领域
本发明涉及一种用于使部件或材料移动至矿井钻探系统的高度并且在其高度内移动的方法,并且具体(尽管并不是排它地)涉及一种使该部件移动至该矿井钻探系统的工作平台并且在其高度内移动的方法,该工作平台被定位在矿井中。
发明背景
国际专利公开号WO2011/000037A1披露了一种用于掘进矿井的提议,其中被钻探机挖出的土被输送至处于料车形式的大容量运输工具,这些料车由被安装在矿井表面处的提升系统来升高和降低。完成矿井掘进操作之后,可以随后运行该提升系统和料车来运送在生产采矿过程中挖出的材料。
在矿井掘进过程中,使用(被吊索附接的)箕斗来降低设施并将其运输至在下方等待将这些设施安装在矿井壁上的工作人员。这要求这些工作人员在悬挂负载的情况下工作,这是冒险的。
发明概述
在第一方面,本发明提供了一种使部件或材料移动至矿井钻探系统的高度并且在其高度内移动的方法,该矿井钻探系统被定位在一个矿井内,该方法包括以下步骤:
将该部件或材料在该矿井钻探系统的该高度内悬挂在运输系统的至少一个长形元件上;并且
使该部件或材料在该矿井钻探系统的高度内沿着该运输系统移动;
其中该部件是用于该矿井钻探系统或该矿井的部件并且该材料是用于形成该矿井钻探系统或该矿井的材料。
该矿井钻探系统可以包括Galloway或工作平台。该矿井钻探系统可以包括切削头或切削轮。该切削头或切削轮可以被布置在Galloway或工作平台下方。该矿井钻探系统的高度可以是Galloway或工作平台中的高度。该高度在Galloway或工作平台中可以被配置成(例如具有明显高度)使得设施部件可以在该高度内悬挂在该运输系统上。该Galloway或工作平台中的高度可以被配置成使得,设施管道可以在该高度之内悬挂在该运输系统上。
该部件或材料可以适合设施在矿井内的安装或延伸。降低该部件或材料的步骤可以在矿井掘进过程中执行。另外,该方法可以在该矿井钻探系统的安装过程中执行。
该方法还可以包括将该部件或材料安装在该矿井内的一个位置处。该部件或材料可以包括设施部件并且该方法可以包括将该设施部件安装在该矿井中。该设施部件可以安装在该矿井的衬套中或其上。该设施部件或材料可以包括管道。该管道可以包括钢管。该管道可以包括通风管。
该方法还可以包括:在该悬挂步骤之前,将该部件或材料降低至该矿井中并且降低至该矿井钻探系统的高度。该降低步骤可以包括在护笼中降低该部件或材料。在护笼内部降低该部件或材料的步骤可以包括将带有护笼的护笼保持架(例如,通道区段(headsection)或“工作区间通道(crosshead)”)降低至该矿井中到达该护笼保持架处于静止的位置、并且接着将该护笼从该保持架降低至适合从该矿井钻探系统的高度触及该部件或材料的位置。该护笼可以随着该护笼保持架沿着工作台吊绳在Galloway或工作平台上方行进。该护笼可以在没有护笼保持架的情况下沿着Galloway或工作平台内的引导件行进。Galloway或工作平台内的这些引导件可以是固定的引导件。
该护笼保持架可以是通道区段。该通道区段可以是工作区间通道。
该护笼可以包括部分地或完全包绕该部件或材料的多个壁。另外,该护笼可以是多个护笼中的一个护笼。在一个具体实例中,第一护笼被定位在第二护笼上方。在一个实施例中,该第一护笼是用于运输该部件或材料的,并且该第二护笼是用于运输人员。该第一护笼和第二护笼可以固定在一起。该第一护笼可以被适配成用于接纳一个可移除的人员护笼。
该矿井钻探系统的高度可以是该矿井钻探系统的上甲板下方的工作平台,并且移动该部件或材料的步骤可以包括通过使用该运输系统来使该部件或材料在该工作平台内移动。
在一个实施例中,该至少一个长形元件是轨道并且该运输系统是轨道系统,例如单轨系统。例如,该轨道系统的轨道可以(直接或间接)附接至该矿井钻探系统的工作平台上。该轨道系统可以被安排成使该部件或材料以一种方式移动,使得该部件或材料在移动过程中悬吊在该轨道系统的一部分的下方。
在替代性实施例中,该运输系统可以包括缆绳,例如水平缆绳,该部件或材料是使用适合的附接系统悬挂在该缆绳上的。
将该部件或材料悬挂在该运输系统上的步骤可以包括使用吊索、链条、或小车等来固定该部件或材料。另外,将该部件或材料悬挂在该运输系统上的步骤可以包括将该部件或材料提升至适合使该部件或材料在该工作平台内移动的高度。升降该部件或材料可以包括使用适合的升降装置,例如手动的、气动的、电动的、或液压的提升装置或倒链。
使该部件或材料移动的步骤可以包括使该部件或材料在该矿井钻探系统的工作平台内移动至该矿井钻探系统被定位在矿井内的安装位置,例如该矿井的壁。
使该部件或材料移动的步骤还可以包括使该部件或材料沿着笔直或弯曲路径移动。使该部件或材料移动还可以包括使该部件或材料从沿着第一方向的第一路径区段移动至沿着与该第一方向不同的第二方向的第二路径区段。
该部件可以是任何适合的类型,例如管道、通风管、机器或任何其他材料或部分,例如为了使设施在该矿井钻探系统内安装和延伸所需的材料或部分。该部件也可以是多个部件中的一个部件。
该方法可以进一步包括安装该运输系统。
该护笼可以包括一个悬挂元件并且在护笼内部降低该部件或材料的步骤可以包括将该部件或材料悬挂在该悬挂元件上同时在该护笼内部降低该部件或材料。
将该部件降低至该矿井钻探系统的高度的步骤可以包括将该护笼降低直至该悬挂元件与该运输系统对齐。
在第二方面,本发明提供了一种用于使部件或材料移动至矿井钻探系统的高度并且在其高度内移动以便形成该矿井钻探系统或矿井的系统,该系统包括:
具有至少一个长形元件的运输系统,在使用中该部件或材料悬挂在该至少一个长形元件上以使得该部件或材料在该矿井钻探系统的高度内移动。
该系统可以进一步包括用于将该部件或材料降低至该矿井中并且降低至该矿井钻探系统的高度的一个提升系统,该提升系统包括被安排成用于接纳该部件或材料的一个护笼,该提升系统被安排成用于将该护笼降低该矿井中到达适合从该矿井钻探系统的高度触及该部件或材料的位置。该护笼可以包括部分地或完全包绕该部件或材料的多个壁。另外,该护笼可以是多个护笼中的一个护笼。在一个具体实例中,第一护笼在使用中被定位在第二护笼上方。
该系统可以替代地包括用于将该部件或材料降低至该矿井中并且降低至该矿井钻探系统的高度的一个提升系统,该提升系统包括一个护笼保持架(例如,通道区段或“工作区间通道”),该护笼保持架带有被安排成用于接纳该部件或材料的护笼,该提升系统被安排成用于将带有该护笼的护笼保持架降低至该矿井中到达该护笼保持架处于静止的位置并且接着将该护笼从该护笼保持架降低至适合从该矿井钻探系统的高度触及该部件或材料的位置。该护笼可以包括部分地或完全包绕该部件或材料的多个壁。另外,该护笼可以是多个护笼中的一个护笼。在一个具体实例中,第一护笼在使用中被定位在第二护笼上方。
该至少一个长形元件可以是轨道并且该运输系统可以是轨道系统,例如单轨系统。
该护笼可以包括用于将部件或材料悬挂在该护笼中的一个悬挂元件。当该护笼处于该矿井钻探系统的高度处时该悬挂元件在使用中可以与该运输系统对齐。
将从本发明的具体实施例的以下描述中更完整地理解本发明。参照附图提供该描述。
附图简要说明
图1是根据本发明一个实施例的使部件移动至矿井钻探系统的高度并且在其高度内移动的方法的流程图;并且
图2至图7是根据本发明多个实施例的矿井钻探系统的区域和部件的示意图。
具体实施方式的详细说明
国际专利公开号WO2011/000037A1中所描述类型的矿井钻探系统包括一个钻探头部和一个挖出材料处理单元,该挖出材料处理单元被布置在该钻探头部上方并且可操作来接纳来自该钻探机的挖出材料并且将该材料转运至料车以便输送地面高度并且在地面高度处排放至适当的运送设备中或其他运输装置以便处置。在进行钻探时,使此类矿井钻探系统延伸或移动进入钻井孔洞中。为此目的,需要将该矿井系统的部件降低至该矿井中并且接着移动至该矿井钻探系统内的安装位置。
本发明的多个实施例涉及一种用于使部件或材料(例如设施)移动至矿井钻探系统(SBS)的高度并且在其高度内移动的方法和设备。这些设施在护笼内部被运输至Galloway上的适当高度,其中这些设施接着被运输系统(例如单轨系统)拾取并且移动至安装位置,例如矿井壁上的位置,以用于安装。本发明的多个实施例具有的优点是,与在负载和/或人工推动负载下工作相关联的风险减小并且设施从护笼(来自表面的运输装置)到其最终安装位置的移动是通过使用悬挂装置(单轨)来实现的。通过提供运输系统来使部件在该矿井钻探系统的高度内移动,不需要将该工作平台上下移动来促进设施的安装。
现在参照图1,描述了根据本发明实施例的使部件或材料移动至矿井钻探系统的高度并且在其高度内移动的方法100。图2至图5示出了矿井钻探系统200的多个区域并且展示了部件的移动。
方法100的多个实施例通过使用轨道系统例如单轨系统208来使矿井钻探系统200的部件或材料202在矿井钻探系统200的工作平台204内移动至安装位置206。在这个实施例中,单轨系统208包括附接至工作平台204上的多个轨迹。这些轨迹形成轨迹网络,使得工作平台204内的多个不同位置是通过单轨系统208可触及的。
矿井钻探系统200包括位于不同高度处(未示出)的多个工作平台和接收站。至少一些或所有的工作平台可以装备有单轨系统,例如单轨系统208。
本领域技术人员应了解的是,部件或材料202可以是任何类型的。例如,部件或材料202可以是导管、钢管、或机器的一部分。另外,部件或材料202可以是可以同时移动的多个部件或材料中的一者。
方法100包括初始步骤102:将部件或材料202(或其多个部件或材料)加载至提升系统210的护笼212中以便将部件降低至矿井中到达矿井钻探系统200。步骤104将部件或材料202降低至将矿井钻探系统200定位在其中的矿井中。带有部件或材料202的护笼212在高度203处被接收。降低该部件的步骤包括将带有护笼212的护笼保持架(“工作区间通道”)降低至第一位置并且接着将护笼212从该护笼保持架降低至目标高度。该第一位置可以是Galloway或工作平台的顶部。该目标高度可以在Galloway或工作平台内。在一些实施例中,在护笼的降低过程中可以不使用护笼保持架。而是,该护笼能够从该矿井钻探系统上方的位置降低至该矿井钻探系统中而不需要护笼保持架。以下将参考图6和图7更详细地描述护笼保持架和护笼212。
步骤106将部件或材料202悬挂在单轨系统208上。步骤106还包括将部件或材料202从该提升系统210的护笼212中卸载并且将部件或材料202联接至单轨系统208上。联接是通过使用联接元件(例如,吊索、倒链、或适合的提升装置)进行的,但是该联接元件替代地也可以以任何其他适合的形式提供。步骤106还包括使用升降装置来将部件或材料202升降至适合使部件或材料202在工作平台204内移动的高度。在这个实例中,升降装置是以倒链、或提升装置211的形式提供的。
步骤108使用单轨系统208使部件或材料202在矿井钻探系统200的工作平台204内移动。部件或材料202与单轨系统208在安装位置206(例如矿井的壁)处脱联接,该部件或材料202被安装在该安装位置处。
可以将单轨系统208安排成使该部件在一连串方向中的任何适合方向上、例如部分地围绕矿井钻探系统200的轴线移动。
图2示出了在矿井钻探系统200的工作平台204处被接收的部件或材料202。使用吊索、小车、倒链、或提升装置209来将部件或材料202联接至单轨系统208上。
图3和图4示出了部件或材料202被升降装置211升降并且朝向安装位置206移动时的情况。
图5示出了在安装位置处的部件或材料202,该部件或材料202在该安装位置处与该单轨系统脱联接并被安装。
现在参考图6和图7,更详细描述了护笼212。图6(a)示出了护笼212,图6(b)示出了处于工作区间通道600形式的护笼保持架,并且图6(c)示出了带有护笼212的工作区间通道600。当护笼212被降低至矿井中时该护笼被定位在工作区间通道600内。在这个实施例中,该矿井钻探系统被安排成使得工作区间通道600达到该工作平台上方的位置。工作区间通道600在这个位置处仍是静止的(例如,坐于工作平台上)并且护笼212从工作区间通道600中移出到达较低位置,在该较低位置处,该部件或材料被加载到该单轨系统上。图6(a)示出了处于以下构型的护笼212,在该构型中护笼212已经移动至较低位置,例如工作区间通道600下方的位置,图6(b)中示出了没有护笼的情况。
工作区间通道600提供了处于跑道603形式的护笼引导器件,这些跑道在矿井的顶部与该矿井钻探系统的顶部之间沿着工作台吊绳605延伸。工作区间通道600实际上在护笼212与工作台吊绳605之间提供了一个界面,使得护笼212可以沿着工作台吊绳605从该矿井钻探系统向上被引导并且向下被引导到该矿井钻探系统。当护笼212在该矿井钻探系统的多个高度之间行进(例如,以便将部件或材料递送至该矿井钻探系统的相应高度时),工作区间通道600抵在该矿井钻探系统上。
护笼212还包括处于通道607形式的引导器件,这些通道沿着该矿井钻探系统内的固定引导件来引导护笼212。护笼212因此沿着其以下整个行程被引导:从矿井的顶部到该矿井钻探系统,护笼212被接收在工作区间通道600内并且因此沿着工作台吊绳605被引导;并且,从该矿井钻探系统的顶部进入并且穿过该矿井钻探系统,护笼212配备有多个通道607,该多个通道沿着固定的引导件来引导护笼212。共同未决的申请AU2013903212中更详细地描述了此种安排,该申请的全部内容通过引用结合在此。
护笼212包括上部货物护笼212a和下部人员护笼212b。下部人员护笼212b包括多个壁602,这些壁形成一个包壳并且包括一个通道门213。货物护笼212a用于沿着矿井并且在矿井钻探系统内对材料和部件进行运输。人员护笼212b用于沿着矿井并且在矿井钻探系统内对人员进行运输。重要的是,如图6(c)所示,当护笼212被接收在工作区间通道600中时,仅货物护笼212a在工作区间通道600内。人员护笼212b未被包含在工作区间通道600内而是从工作区间通道600悬下。
护笼212a可以进一步包括处于梁609形式的悬挂元件,部件、材料、或负载可以通过该悬挂元件而悬垂或悬挂在护笼212a中。当护笼212a到达到该矿井钻探系统的、部件或材料将被递送到的高度时,梁609可以与单轨系统208对齐。当对齐时,梁609和单轨208可以形成运输系统的一个基本上连续的长形元件,由此使得负载能够从梁609顺利地直接转送至单轨208并且从单轨208转送到梁609上。
图7示出了根据本发明另外一个实施例的护笼212。护笼212(具体为上部货物护笼212a)是可接收在工作区间通道600内的。图6c中示出了这个构型,在这个构型中,带有护笼212的工作区间通道600被降低至矿井中。再次参考图7,护笼212包括被定位在货物护笼212a内的辅助护笼604。辅助护笼604可以例如用来运输人员。
从本文的传授内容中本领域技术人员应了解的是,该护笼和该护笼保持架(当前为工作区间通道)可以以各种形式来提供并且仍符合本披露。另外,该工作区间通道可以被安排成用于接收任何数量的护笼。另外,每个护笼可以包括多个分开的护笼区域(例如,串联护笼或上部和下部护笼212a、以及212b中的604,如以上所描述的)并且也可以仅部分地包绕一个内部部分。在另外的变体中,该提升系统可以不包括工作区间通道,并且带有护笼的工作区间通道可以被任何适合类型的、被安排成承载部件或材料的护笼来替代。
从本文的传授内容中,本领域技术人员应了解的是,本系统和方法可以提供并使用被结合在该矿井钻探系统的设计中的单轨系统:确切地说,该单轨系统结合至Galloway的设计中。这有助于在形成矿井时所需要的具体设施的安装。这些设施可以安装在该矿井的衬套中或其上。这些设施可以包括管道。该管道可以包括钢管。该管道可以包括通风管。
虽然是参考多个具体实施例来描述本发明的,但是本领域技术人员应了解的是,本发明可以按许多其他的形式来实施。另外,提及国际专利公开号WO2011/000037A1并不代表承认了这份专利公布形成了澳大利亚或任何其他国家的公知常识的一部分。
Claims (31)
1.一种用于使部件或材料在矿井钻探系统的高度内移动的方法,该矿井钻探系统被定位在矿井内,该方法包括以下步骤:
将该部件或材料在该矿井钻探系统的高度内悬挂在运输系统的至少一个长形元件上;并且
使该部件或材料在该矿井钻探系统的高度内沿着该运输系统移动;
其中该部件是用于该矿井钻探系统或该矿井的部件并且该材料是用于形成该矿井钻探系统或该矿井的材料。
2.如权利要求1所述的方法,其中,该部件或材料适合于设施在该矿井钻探系统内的安装或延伸。
3.如权利要求1或2所述的方法,其中,该方法在该矿井的掘进过程中执行。
4.如以上权利要求中任一项所述的方法,其中,该方法在该矿井钻探系统的安装过程中执行。
5.如以上权利要求中任一项所述的方法,进一步包括将该部件或材料安装在该矿井内的一个位置处。
6.如以上权利要求中任一项所述的方法,其中,该矿井钻探系统的高度是该矿井钻探系统的上甲板下方的工作平台。
7.如权利要求1所述的方法,其中,至少一个长形元件是轨道并且该运输系统是轨道系统。
8.如权利要求7所述的方法,其中,该轨道系统是单轨系统。
9.如权利要求7或8所述的方法,其中,该轨道系统被安排成使该部件或材料以一种方式移动,使得该部件或材料在移动过程中悬吊在该轨道系统的一部分的下方。
10.如以上权利要求中任一项所述的方法,其中,将该部件或材料悬挂在该运输系统上的步骤包括使用吊索、链条、或小车来固定该部件。
11.如以上权利要求中任一项所述的方法,其中,将该部件或材料悬挂在该运输系统上的步骤包括将该部件或材料升降至适合使该部件或材料在该矿井钻探系统的高度内移动的高度。
12.如以上权利要求中任一项所述的方法,其中,使该部件或材料移动的该步骤包括使该部件或材料在该矿井钻探系统的工作平台内移动至该矿井钻探系统被定位在矿井内的安装位置。
13.如以上权利要求中任一项所述的方法,包括安装该运输系统。
14.如以上权利要求中任一项所述的方法,进一步包括在该悬挂步骤之前将该部件或材料降低至该矿井中并且降低至该矿井钻探系统的高度。
15.如权利要求14所述的方法,其中,该降低步骤包括在护笼中降低该部件或材料。
16.如权利要求14或15所述的方法,其中,在该护笼内部降低该部件或材料的步骤包括将带有该护笼的护笼保持架降低至该矿井中到达该护笼保持架处于静止的位置并且接着将该护笼从该护笼保持架降低至适合从该矿井钻探系统的高度触及该部件或材料的位置。
17.如权利要求14至16中任一项所述的方法,其中,该护笼包括至少部分地包绕该部件或材料的多个壁。
18.如权利要求14至17中任一项所述的方法,其中该护笼是多个护笼中的一个护笼。
19.如权利要求18所述的方法,其中,第一护笼被定位在第二护笼上方。
20.如权利要求14至19中任一项所述的方法,其中,该护笼包括悬挂元件,并且在护笼内部降低该部件或材料的该步骤包括将该部件或材料悬挂在该悬挂元件上同时在该护笼内部降低该部件或材料。
21.如权利要求20所述的方法,将该部件降低至该矿井钻探系统的高度包括将该护笼降低直至该悬挂元件与该运输系统对齐。
22.一种用于使部件或材料在矿井钻探系统的高度内移动以便形成该矿井钻探系统或该矿井的系统,该系统包括:
具有至少一个长形元件的运输系统,在使用中该部件或材料悬挂在该至少一个长形元件上以使得该部件或材料在该矿井钻探系统的高度内移动。
23.如权利要求22所述的系统,进一步包括用于将该部件或材料降低至该矿井中并且降低至该矿井钻探系统的高度的一个提升系统,该提升系统包括一个护笼保持架,该护笼保持架带有被安排成用于接纳该部件或材料的护笼,该提升系统被安排成用于将带有该护笼的护笼保持架降低至该矿井中到达该护笼保持架处于静止的位置并且接着将该护笼从该护笼保持架降低至适合从该矿井钻探系统的高度触及该部件或材料的位置。
24.如权利要求22所述的系统,进一步包括用于将该部件或材料降低至该矿井中并且降低至该矿井钻探系统的高度的一个提升系统,该提升系统包括被安排成用于接纳该部件或材料的一个护笼,该提升系统被安排成用于将该护笼降低该矿井中到达适合从该矿井钻探系统的高度触及该部件或材料的位置。
25.如权利要求23或24所述的系统,其中,该护笼包括被安排成至少部分地包绕该部件的多个壁。
26.如权利要求23至25中任一项所述的系统,其中该护笼是多个护笼中的一个护笼。
27.如权利要求26所述的系统,其中,在使用中第一护笼被定位在该第二护笼上方。
28.如权利要求23至27中任一项所述的系统,其中,该长形元件是轨道并且该运输系统是轨道系统。
29.如权利要求28所述的系统,其中,该轨道系统是单轨系统。
30.如权利要求23至29中任一项所述的系统,其中,该护笼包括用于在该护笼中悬挂该部件或材料的一个悬挂元件。
31.如权利要求30所述的系统,其中,当该护笼处于该矿井钻探系统的高度处时该悬挂元件在使用中与该运输系统对齐。
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