CN110080758A - 一种采矿方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种采矿方法，采矿方法包括应用采矿机进行采矿的步骤，采矿机包括采矿装置，采矿装置包括切割装置和破碎装置，采矿方法包括：采用切割装置和破碎装置对矿坑表面进行切割和破碎，以使矿石从矿坑表面脱落。通过切割装置和破碎装置的高效配合来进行采矿，切割装置将矿坑表面切割成若干区域，而破碎装置可将矿石破碎下来，从而实现将矿坑表面的矿石从矿坑表面分离下来。本发明提供的采矿方法，可有效地用于采矿行业中，并高效、连续、安全地进行矿石的开采，具有很大的实用性。

Description

一种采矿方法

技术领域

本发明属于采矿技术领域，具体涉及一种采矿方法。

背景技术

采矿业指对固体(如煤和矿物)、液体(如原油)或气体(如天然气)等自然产生的矿物的采掘工业。而采掘机械是主要用于井下和露天矿山开采的机械，包括钻炮孔用的钻孔机械；挖装矿岩用的挖掘机械和装卸机械；钻凿天井、竖井和平巷道用的掘进机械等。目前，在平巷道式采矿作业中普遍采用的采矿方法是在开采面上用钻孔机械开凿出许多爆破孔，然后在每个爆破孔中填上炸药，同时引爆进行爆破，之后将破碎的矿石清理运出。这种传统的作业方式因为不能进行连续的开采作业，需要开凿爆破孔、爆破、通风、取矿等一系列操作，需要操作人员较多，因而工作效率较低，且安全隐患多。

现有技术中，专利号为CN201010517286.2的专利公开了一种巷道采矿机，包括底盘，履带行走机构，回转底座、大臂、采矿机构和操纵装置，回转底座安装在底盘上，主机由动力装置驱动，整机通过配电装置外接供电，底盘的下方设置有矿石输送通道或者在履带行走机构的履带上方设置有矿石输送机构。采矿机构为液压锤或气压锤或电动锤或为铣挖机。但是巷道内的墙壁通常为一体式的，采用液压锤或气压锤进行开采。但上述采用液压锤或气压锤开采的方法效率较低，效果并不理想。因此，目前急需一种可以提高采矿效率的采矿方法。

发明内容

鉴于此，本发明提供了通过切割装置和破碎装置的高效配合来进行采矿，切割装置将矿坑表面切割成若干区域，而破碎装置可将矿石破碎下来，从而实现将矿坑表面的矿石从矿坑表面分离下来。本发明提供的采矿方法，可有效地用于采矿行业中，并高效、连续、安全地进行矿石的开采，具有很大的实用性。

本发明第一方面提供了一种采矿方法，所述采矿方法包括应用采矿机进行采矿的步骤，所述采矿机包括采矿装置，所述采矿装置包括切割装置和破碎装置，所述采矿方法包括：采用所述切割装置和所述破碎装置对矿坑表面进行切割和破碎，以使矿石从所述矿坑表面脱落。

其中，“采用所述切割装置和所述破碎装置对矿坑表面进行切割和破碎”包括：采用所述切割装置和所述破碎装置同时对所述矿坑表面进行切割和破碎，或者先采用所述切割装置对所述矿坑表面进行切割后再采用所述破碎装置对所述矿坑表面进行破碎，或者先采用所述破碎装置对所述矿坑表面进行破碎后再采用所述切割装置对所述矿坑表面进行切割。

其中，所述采矿机还包括探测装置，“采用所述切割装置和所述破碎装置对矿坑表面进行切割和破碎”之前，所述采矿方法还包括：应用所述探测装置探测矿坑内所述矿石的位置。

其中，矿石从所述矿坑表面脱落之后，所述采矿方法还包括：采集所述矿石并运输至远离所述采矿机的一侧。

其中，所述切割装置包括第一底座、支撑臂、切割悬臂、驱动装置、以及切割锯，所述第一底座与所述底盘相连接，所述支撑臂与所述第一底座活动连接，所述切割悬臂与所述支撑臂活动连接，所述驱动装置和所述切割锯均设于所述切割悬臂上，且所述驱动装置用于驱动所述切割锯进行旋转，所述切割锯用于旋转并切割矿坑表面。

其中，所述切割锯的硬度为44-62HRC，所述切割锯的转速为1000-6000r/min。

其中，所述破碎装置包括第二底座、提升臂、冲击臂、液压驱动装置、以及冲击钻杆，所述第二底座与所述底盘相连接，所述提升臂与所述第二底座相连并用于控制所述破碎装置的高度，所述冲击臂与所述提升臂活动连接，所述冲击臂内设有所述液压驱动装置，所述液压驱动装置用于驱动所述冲击钻杆进行往复冲击运动，所述冲击钻杆用于往复冲击所述矿坑表面并将所述矿石从矿坑表面分离。

其中，所述冲击钻杆的硬度为44-62HRC，所述冲击钻杆的冲击频率为600-1000次/s。

其中，所述切割装置和/或所述破碎装置的数量为一个或多个。

其中，所述矿石为磷矿或铁矿。

本发明第一方面提供的采矿方法，通过切割装置和破碎装置的高效配合来进行采矿，切割装置将矿坑表面切割成若干区域，而破碎装置可将矿石破碎下来，从而实现将矿坑表面的矿石从矿坑表面分离下来。本发明提供的采矿方法，可有效地用于采矿行业中，并高效、连续、安全地进行矿石的开采，具有很大的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图进行说明。

图1为本发明实施例中采矿方法的工艺流程图。

图2为本发明实施例中采矿机的结构示意图。

图3为本发明实施例中采矿机的俯视图。

图4为本发明一实施例中切割装置的结构示意图。

图5为本发明实施例中切割盘和切割柱的结构示意图。

图6为本发明另一实施例中切割装置的结构示意图。

图7为本发明实施例中破碎装置的结构示意图。

图8为本发明实施例中冲击钻杆的结构示意图。

图9为本发明另一实施例中采矿机的结构示意图。

图10为本发明实施例中采矿系统的结构示意图。

附图标记：

采矿机-1，采矿装置-10，切割装置-100，破碎装置-200，行走装置-300，底盘-400，扒渣装置-500，运输装置-600，支撑装置-700，控制系统-20，监控系统-30，通信系统-40，探测装置-50。

第一底座-101，支撑臂-102，切割悬臂-103，驱动装置-104，切割锯-105，切割盘-1051，切割柱-1052，锯齿-1053，外圆壁-1054，切割锯进给装置-106，横向滑动导轨-1061，纵向滑动导轨-1062，旋转装置-107，龙头支座-108，销轴-1081，油缸-1082，平移座-109，第一冷却装置-111，第一万向节-112，第二万向节-113，伸缩装置-114。

第二底座-201，提升臂-202，冲击臂-203，液压驱动装置-204，冲击钻杆-205，头部-2051，杆部-2052，顶面-2053，侧面-2054，冲击防护板-206，第二移动装置-207，第二冷却装置-208，提升油缸-210，伸缩臂-211。

具体实施方式

以下是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

在采矿行业中，尤其是在巷道内的采矿作业中，通常会使用爆破法进行采矿。但爆破法存在较多的问题，例如，在巷道内爆破的话，容易引起塌方等事故；爆破法易产生较多的粉尘，极大地影响巷道内的环境；爆破法需要间断性作业，不能连续作业；爆破法采集的矿石中会掺杂较多的杂质，影响矿石的纯度。由于在巷道的矿坑内开采矿石，是要在矿坑的墙壁表面将矿石从矿坑表面分离，而改进之后采用气压锤或电动锤进行开采。但上述采矿方法的开采效率较低，达不到用户的预期要求。

针对上述问题，本发明提供了一种采矿方法，其不需要使用气压锤或电动锤，而是采用切割装置和破碎装置的配合来进行采矿，以将矿石开采下来。以下结合附图具体描述本发明的技术方案。

请参考图1，本发明实施例提供了一种采矿方法，所述采矿方法包括应用采矿机进行采矿的步骤，包括：提供采矿机1，所述采矿机1包括采矿装置10，所述采矿装置10包括切割装置100和破碎装置200，所述采矿方法包括：采用所述切割装置100和所述破碎装置200对矿坑表面进行切割和破碎，以使矿石从所述矿坑表面脱落。

采矿装置10是本发明提供的采矿机1在采矿时起主要作用的装置。本发明提供的采矿装置10包括切割装置100和破碎装置200，采用切割装置100和破碎装置200进行开采在采矿的领域中属于新的方法。切割装置100可以将矿坑表面切出切割坑，将矿坑表面分割成多个区域，并且切割装置100可以将切割区域的矿石切割下来。而破碎装置200则可以将矿坑表面的矿石破碎下来。因此采用切割装置100和破碎装置200进行配合开采可更进一步提高采矿效率。综上所述，本发明提供的采矿方法，可有效地用于采矿行业中，并高效、连续、安全地进行矿石的开采，具有很大的实用性。

本发明实施方式中，“采用所述切割装置100和所述破碎装置200对矿坑表面进行切割和破碎”包括：采用所述切割装置100和所述破碎装置200同时对所述矿坑表面进行切割和破碎，或者先采用所述切割装置100对所述矿坑表面进行切割后再采用所述破碎装置200对所述矿坑表面进行破碎，或者先采用所述破碎装置200对所述矿坑表面进行破碎后再采用所述切割装置100对所述矿坑表面进行切割。

本发明在采用采矿装置10进行采矿时，有多种方法来进行开采。本发明实施方式给出了三种较为优选的实施方式，当然其他实施方式也应理解为在本发明的保护范围内。当采用所述切割装置100和所述破碎装置200同时对所述矿坑表面进行切割和破碎时，切割装置100和破碎装置200可分别作用于矿坑表面的不同部位，以同时进行工作，来提高采矿效率。而当先采用所述切割装置100对所述矿坑表面进行切割后再采用所述破碎装置200对所述矿坑表面进行破碎时。优选地，先采用所述切割装置100对所述矿坑表面进行切割，以在矿坑表面形成切割坑，然后再采用所述破碎装置200对所述切割坑处或所述切割坑附近进行破碎。这样由于切割坑附近的矿石的完整度已经被破坏了，因此破碎装置200很简单地变可将矿石破碎下来。切割装置100和破碎装置200的配合开采，可以起到一加一大于二的作用，因此可以有效地提高开采效率。又或者先采用所述破碎装置200对所述矿坑表面进行破碎后再采用所述切割装置100对所述矿坑表面进行切割。

本发明实施方式中，所述采矿机1还包括探测装置50，“采用所述切割装置100和所述破碎装置200对矿坑表面进行切割和破碎”之前，所述采矿方法还包括：应用所述探测装置50探测矿坑内所述矿石的位置。由于矿坑内也并不是所有的区域都存在矿石，因此为了提高开采效率和开采出矿石的质量，本发明可以先使用探测装置50探测矿坑内所述矿石的位置，然后在进行针对性的开采，以此来提高开采效率和开采出矿石的质量。优选地，本发明的采矿机1还可包括探测装置50、以及显示装置。所述探测装置可对矿坑进行实时探测，然后处理装置接收探测装置的探测信号进行处理，并将处理结果在显示装置的显示屏上进行显示，以供操作人员进行分辨。

本发明实施方式中，矿石从所述矿坑表面脱落之后，所述采矿方法还包括：采集所述矿石并运输至远离所述采矿机1的一侧。矿石开采下来后，会堆积在矿坑的地面上，本发明将矿石运输至远离所述采矿机1的一侧。这样不仅可以不妨碍采矿的的继续进行，而且还可将矿石运输至指定位置，以便于矿石的收集。

下面将对采矿机1、切割装置100、以及破碎装置200做详细的介绍。

请参考图2-图3，本发明实施例提供了一种采矿机1，所述采矿机1包括行走装置300、底盘400、采矿装置10、扒渣装置500、以及运输装置600，其中，

所述行走装置300用于使所述采矿机1在矿坑内进行移动；

所述行走装置300与所述采矿装置10设于所述底盘400的相对两侧并与所述底盘400相连接；

所述采矿装置10用于将矿坑表面的矿石从所述矿坑表面分离，所述采矿装置10包括切割装置100和破碎装置200，所述切割装置100用于切割所述矿坑表面，所述破碎装置200用于将所述矿石从所述矿坑表面分离；

所述扒渣装置500与所述运输装置600相连，所述扒渣装置500用于收集掉落的所述矿石并将所述矿石输送至所述运输装置600；

所述运输装置600设于所述底盘400内或所述底盘400上，所述运输装置600用于将所述矿石运输至远离所述采矿机1的一侧。

行走装置300可让采矿机1在矿坑内自由地移动。扒渣装置500主要的作用是，当采矿装置10将矿石破碎后，粉碎的矿石会落入矿坑内的底面上或直接落入扒渣装置500中，而扒渣装置500则可将这部分矿石输送至所述运输装置600。而运输装置600则将所述矿石运输至远离所述采矿机1的一侧。这样不仅可以不妨碍采矿的的继续进行，而且还可将矿石运输至指定位置，以便于矿石的收集。

采矿装置10是采矿系统内采矿时起主要作用的装置。本发明提供的采矿装置10包括切割装置100和破碎装置200，切割装置100和破碎装置200的配合不仅弥补了它们各自的不足，还可更进一步提高采矿的效率。虽然，切割装置100可以将矿坑表面切出切割坑，将矿坑表面分割成多个区域，并且切割装置100可以将切割区域的矿石切割下来，但是其他部位的矿石切割装置100不易将其切割下来。而破碎装置200虽然可以将矿坑表面薄弱部位的矿石破碎下来，但是破碎下来的矿石的数量也不是很多，因此在一定程度上限制了采矿的的效率。而本发明将其配合起来，先使用切割装置100将矿坑表面切出切割坑，然后再使用破碎装置200在切割坑处或切割坑附近进行破碎，这样由于切割坑附近的矿石的完整度已经被破坏了，因此破碎装置200很简单地变可将矿石破碎下来。切割装置100和破碎装置200的配合，不仅可将切割坑其余部位的矿石开采下来，而且由于切割坑的存在，使得破碎装置200更易将矿石破碎下来。因此，本发明提供的采矿系统，可有效地用于采矿行业中，并高效、连续、安全地进行矿石的开采，具有很大的实用性。

本发明实施方式中，所述矿石为磷矿或铁矿。本发明所提到的矿坑通常指的是磷矿或铁矿，即本发明提供的采矿系统是用来开采磷矿石或铁矿石的。当然，本发明所提到的矿石也可以是其他矿石，即本发明提供的采矿系统也可以用来开采其他矿石。优选地，所述矿石为磷矿石，本发明的采矿方法正是为了开采磷矿石进而将其制备成肥料。

本发明实施方式中，行走装置300可为滚轮式行走装置、履带式行走装置或链条式行走装置。优选地，行走装置300为履带式行走装置。履带式行走装置可适应矿坑内的各种地面情况。底盘400除了用于安装行走装置300、采矿装置10、运输装置600，还可用于安装其他装置，例如操作台，冷却装置，通信装置，电源装置等等。优选地，底盘400为可旋转的底盘400。优选地，扒渣装置500可以为前铲。优选地，运输装置600可以为皮带式运输装置，依靠移动的皮带将扒渣装置500输送过来的矿石在皮带上移动并运输至运输至远离所述采矿机1的一侧。优选地，采矿系统还包括收集装置，收集装置可以为收集车，收集车可将运输过来的矿石统一收集。优选地，本发明还包括能源装置，能源装置可以为行走装置300、底盘400、采矿装置10、扒渣装置500、运输装置600中的一种或多种进行电力与能源的提供。本发明的采矿机1可以由能源装置统一提供，或者能源装置包括多个子能源装置，每个子能源装置分别装设于上述各个装置中，独立地为上述各个装置提供能源与电力。

接下来将详细介绍本发明提供的切割装置100。请参考图4，本发明实施方式中，切割装置100包括第一底座101、支撑臂102、切割悬臂103、驱动装置104、以及切割锯105，所述支撑臂102与所述第一底座101活动连接，所述切割悬臂103与所述支撑臂102活动连接，所述驱动装置104和所述切割锯105均设于所述切割悬臂103上，且所述驱动装置104用于驱动所述切割锯105进行旋转，所述切割锯105用于旋转并切割矿坑表面。

支撑臂102主要起到支撑作用，用于支撑切割装置100，优选地，支撑臂102还可调整切割装置100与采矿机1的相对位置，将切割装置100进行移动。切割悬臂103主要是用于安装切割锯105以及驱动装置104，优选地，切割悬臂103还可调整切割锯105的位置，将切割锯105进行移动和/或转动。驱动装置104主要是用于驱动切割锯105进行旋转。优选地，驱动装置104为马达。更优选地，驱动装置104为液压马达。因此，本发明通过第一底座101、支撑臂102、切割悬臂103、以及驱动装置104来控制切割锯105的移动与工作。而切割锯105是切割矿石中起到主要作用的部件。切割锯105会在驱动装置104的驱动下进行高速旋转并切割矿石表面，而高速旋转的切割锯105在高切割力的作用下会切进矿坑内部。因此在多次切割后，便可将矿石从矿坑表面给切割下来。

本发明实施方式中，所述切割锯105边缘的厚度大于所述切割锯105中部的厚度。本发明的切割锯105通常为圆形切割锯105，但也不限于其他形状的切割锯105。而切割锯105包括相对的两个侧面和外圆面。当切割锯105已经切割进入矿石内部时，由于相关技术中切割锯105边缘的厚度等于所述切割锯105中部的厚度，因此矿石会在切割锯105的两个侧面产生挤压力，而挤压力会极大地限制切割锯105的移动，使切割变得更加困难，切割锯105深入矿坑表面的深度越大，挤压力也会越大。而本发明将切割锯105边缘的厚度大于所述切割锯105中部的厚度，可有效缓解上述问题。因此，切割锯105在切割时，主要是使用切割锯105边缘来进行切割。当切割锯105边缘的厚度大于所述切割锯105中部的厚度时，切割锯105切开的宽度会大于切割锯105中部的厚度，因此切割锯105深入矿坑内部时，矿石并不会接触到切割锯105的相对两侧，进而也就不会在切割锯105的两个侧面产生挤压力。这样切割锯105在继续向内部切割或伸出时就不会受到挤压力的困扰。

本发明实施方式中，所述切割锯105的硬度为44-62HRC，所述切割锯105的转速为1000-6000r/min。切割锯105由于要与矿坑表面进行反复接触，因此切割锯105的相关参数就对切割效果和采矿效率起到了极大的作用。首先切割锯105的硬度需要大于矿石的硬度，才可将矿石切割下来，其次切割锯105也需要足够的转速，否则切割锯105不仅很难切进矿坑内，切割锯105还容易卡在矿坑内。优选地，所述切割锯105的硬度为48-58HRC，所述切割锯105的转速为2000-5000r/min。更优选地，所述切割锯105的硬度为52-55HRC，所述切割锯105的转速为3000-4000r/min。

请参考图5，本发明实施方式中，所述切割锯105包括切割盘1051和切割柱1052，所述切割柱1052设于所述切割盘1051的外圆壁1054上。本发明另一实施例中，切割柱1052设于切割盘1051的外圆壁1054上，由于矿石的硬度较高，而切割锯105的转速又较高，因此切割锯105受到的力较大，而切割柱1052的设置可以增加与矿石表面的切割面积，提高更大的切割力，更有利于进行切割。优选地，切割盘1051和切割柱1052的材质为硬质合金或耐磨不锈钢。更优选地，切割柱1052为掘齿。

请参考图5，本发明实施方式中，所述切割柱1052倾斜设置在所述切割盘1051的外圆壁1054上，且所述切割柱1052背离所述外圆壁1054的表面高于所述切割盘1051的表面，以使所述切割锯105边缘的厚度大于所述切割锯105中部的厚度。倾斜设置的切割柱1052可进一步增加切割面积，提高切割力和切割效率。优选地，切割盘1051的外圆壁1054上可沿切割盘1051的厚度方向上设置多排切割柱1052，而位于外圆壁1054相对两侧的切割柱1052背向倾斜设置，使切割柱1052背离所述外圆壁1054的表面高于所述切割盘1051的表面，即使切割柱1052高处切割盘1051的侧面，这样就可有效地使切割锯105边缘的厚度大于所述切割锯105中部的厚度。而至于其他切割柱1052的倾斜方向本发明并不做限制。在其他实施例中，所述切割柱1052自身能够旋转，具体为在所述切割盘1051中设有驱动切割柱1052旋转的驱动电机，不断旋转的切割柱1052进一步提高切割力和切割效率。

请参考图6，本发明实施方式中，所述切割锯105包括切割盘1051，所述切割盘1051的边缘为锯齿状。本发明一实施例中，切割锯105包括切割盘1051，并将切割盘1051的边缘设计成锯齿1053。因为锯齿1053的边缘更加锋利，进一步提升切割效果。另外，切割盘1051可为一体式的，也可以为分体式的。当切割盘1051是分体式的时，锯齿1053固设于切割盘1051上。

请参考图6，本发明实施方式中，所述切割悬臂103上还设有切割锯进给装置106，所述切割锯进给装置106与所述切割锯105相连，并用于使所述切割锯105进行线性移动。由于切割锯105要切进矿坑内部，因此切割锯105需要不断地移动并深入矿坑表面。如果通过采矿机1或支撑臂102的移动来使切割锯105移动，由于采矿机1和支撑臂102的位移距离较远，不容易控制切割锯105的移动。因此本发明通过在切割臂上增设切割锯进给装置106来有效地控制切割锯105的位移的大小。所述切割锯进给装置106包括横向滑动导轨1061和纵向滑动导轨1062，通过横向滑动导轨1061和纵向滑动导轨1062可更精确地控制切割锯105的进给方向和进给速度。

请参考图4，本发明实施方式中，所述切割悬臂103上还设有旋转装置107，所述旋转装置107与所述支撑臂102相连接，所述旋转装置107用于使所述切割锯105进行旋转。本发明还可在切割悬臂103上设置旋转装置107，来使所述切割锯105进行360°任意角度的旋转，进而来有效地调节切割锯105的切割方向和切割位置。这样可利于切割装置100切割一些矿坑内的夹角部位，提高了切割装置100的切割效率。优选地，旋转装置107为旋转油缸1082。

请参考图4，本发明实施方式中，所述支撑臂102上还设有伸缩装置114，所述伸缩装置114用于使所述支撑臂102进行伸长或缩短，并且所述支撑臂102与所述第一底座101的连接处和/或所述支撑臂102与所述切割悬臂103的连接处设有第一移动装置，所述第一移动装置用于使所述支撑臂102和所述切割悬臂103进行移动。伸缩装置114可将支撑臂102伸长或缩短，从而进一步调节切割锯105的位置。而第一移动装置的设置可使切割锯105进行例如上、下、左、右、前、后的移动。通过上述旋转装置107、伸缩装置114和第一移动装置的设置，可使切割锯105移动并旋转到任意位置和任意角度，以实现全方位采矿。例如，当在巷道的矿坑内采矿时，发现沿巷道的延伸方向并没有矿石，而在巷道的左右两侧存在矿石时，可以使用旋转装置107、伸缩装置114和第一移动装置让切割锯105去切割矿坑内左右两侧的侧壁的表面，来使巷道的方向改变，从而避开没有矿石的区域，来进行高效地采矿。优选地，所述支撑臂102与所述第一底座101的连接处的第一移动装置为龙头支座108，龙头支座108用销轴1081连接在第一底座101上，龙头支座108能绕龙头主销左右转动。龙头支座108上配有转向油缸1082铰接点，可安装油缸1082驱动龙头支座108的转动动作，并限定龙头支座108的转动角度。优选地，所述支撑臂102与所述切割悬臂103的连接处的第一移动装置为平移座109，平移座109通过第一万向关112接到支撑臂102上，由于万向关节的作用，平移座109可相对于支撑大臂做上下左右的转动。优选地，伸缩装置114的一端通过第二万向关节113与龙头支座108连接，伸缩装置114的另一端通过第一万向关节112与平移座109相连接。

请参考图6，本发明实施方式中，切割装置100还包括第一冷却装置111，所述第一冷却装置111用于使冷却切割锯105。因为切割锯105在高速旋转的过程中切割矿石时，会产生大量的热量，切割锯105的温度会急剧升高，因此，第一冷却装置111的设置可以有效地降低切割锯105的温度，从而提高切割装置100的使用寿命。

接下来将详细介绍本发明提供的破碎装置200。请参考图7，本发明实施方式中，破碎装置200包括第二底座201、提升臂202、冲击臂203、液压驱动装置204、以及冲击钻杆205，所述提升臂202与所述第二底座201相连并用于控制所述破碎装置200的高度，所述冲击臂203与所述提升臂202活动连接，所述冲击臂203内设有所述液压驱动装置204，所述液压驱动装置204用于驱动所述冲击钻杆205进行往复冲击运动，所述冲击钻杆205用于往复冲击矿坑表面并将矿石从矿坑表面分离。

第二底座201可用于安装破碎装置200，本发明通常将破碎装置200安装于采矿机1中，在采矿机1的配合下进行更有效地开采。提升臂202主要起支撑和提升的作用，用于支撑破碎装置200和调整破碎装置200相对采矿机1的位置，将破碎装置200进行移动。冲击臂203主要用于安装液压驱动装置204以及冲击钻杆205。优选地，冲击臂203还可以调整冲击钻杆205的位置，将冲击钻杆205进行移动。而液压驱动装置204主要是用于驱动冲击钻杆205进行往复地冲击。

因此，本发明通过第二底座201、提升臂202、冲击臂203、以及液压驱动装置204来控制冲击钻杆205的移动与工作。而冲击钻杆205是破碎装置200中与矿石直接接触的部件，亦是起主要作用的部件。冲击钻杆205会在液压驱动装置204的驱动下进行高频地往复运动并冲击矿石表面。由于矿石是自然界天然形成的，虽然矿坑内的矿石是一个整体的，但在矿石内并不是均匀地排布的，有的地方排布密集，有的地方排布稀疏。而高频冲击的冲击钻杆205会在高冲击力的作用下冲击矿石表面，从而使稀疏部位的矿石表面出现裂纹。因此在多次冲击后，已经出现裂纹的矿石表面的矿石便可被冲击下来。

优选地，第二底座201和提升臂202通过提升油缸210连接，提升油缸210与提升臂202通过提升销连接固定。优选地，冲击臂203还包括伸缩臂211，液压驱动装置204还可以与伸缩臂211相连接，伸缩臂211与冲击钻杆205相连接，液压驱动装置204控制伸缩臂211做往复运动，而伸缩臂211由于与冲击钻杆205相连接，因此液压驱动装置204可驱动所述冲击钻杆205进行往复冲击运动。优选地，提升臂202与冲击臂203通过连接销连接，冲击臂203与伸缩臂211通过伸缩油管相连接。

本发明实施方式中，所述冲击钻杆205的硬度为44-62HRC，所述冲击钻杆205的冲击频率为600-1000次/s。冲击钻杆205由于要与矿坑表面进行反复接触，因此冲击钻杆205的相关参数就对冲击效果和采矿效率起到了极大的作用。首先冲击钻杆205的硬度需要大于矿石的硬度，才可将矿石冲击下来，其次冲击钻杆205也需要足够的冲击力或冲击频率来提高破碎效率和采矿效率。优选地，所述冲击钻杆205的硬度为48-58HRC，所述冲击钻杆205的冲击频率为700-9000次/s。更优选地，所述冲击钻杆205的硬度为52-55HRC，所述冲击钻杆205的冲击频率为800-850次/s。

请参考图8，本发明实施方式中，所述冲击钻杆205包括头部2051和杆部2052，所述头部2051包括顶面2053和与所述顶面2053相连接的侧面2054，所述侧面2054为倾斜设置，以使所述顶面2053的曲率半径变小。冲击钻杆205包括头部2051和杆部2052，因此头部2051是冲击时起主要作用的区域。而倾斜设置的侧面2054，可以使顶面2053的曲率半径变小，即顶面2053边的更加尖锐。尖锐的顶面2053在冲击矿坑表面时，在相同冲击力下，顶面2053的接触面积越小，压强就越大，因此更容易将矿石冲击下来。本发明另一实施方式中，全部的侧面2054均为倾斜设置，进一步减小顶面2053的曲率半径。优选地，头部2051为冲击钻钎杆。

本发明实施方式中，所述顶面2053的曲率半径为5mm-30mm。上述内容已经说到小曲率半径的冲击钻杆205可提高采矿效率。但是在采矿业的领域中，过于尖锐的头部2051，例如顶面2053的曲率半径小于5mm时，虽然提高采矿效率，但由于巨大冲击力的作用下，冲击钻杆205也极易损坏。因此本发明顶面2053的曲率半径为5mm-30mm，可高效、持续地进行采矿。

本发明实施方式中，所述倾斜设置的侧面2054上还设有冲击防护板206，所述冲击防护板206用于保护所述冲击钻杆205。冲击防护板206的设置，不仅可以保护冲击钻杆205，提升冲击钻杆205的使用寿命，还可提高采矿效率。优选地，可在部分侧面2054上设置冲击防护板206，或者可在全部侧面2054上都设置冲击防护板206。优选地，冲击防护板206的材质为耐冲击合金钢或硬质合金。

本发明实施方式中，所述头部2051为耐冲击合金钢。耐冲击合金钢材质的头部2051可进一步提升冲击钻杆205的使用寿命。

本发明实施方式中，所述液压驱动装置204包括液压泵、油缸、以及液压阀，所述液压泵的功率为50-100kW。液压驱动装置204是控制冲击钻杆205往复运动的装置。而本申请由于要不间断地使冲击冲击矿坑表面，因此，需要液压泵提供很大的功率才可达到本申请的目的。优选地，所述液压泵的功率为60-90kW。更优选地，所述液压泵的功率为70-80kW。

本发明实施方式中，所述第二底座201和/或所述冲击臂203与所述提升臂202的连接处设有第二移动装置207，所述第二移动装置207用于使所述提升臂202与所述冲击臂203进行移动。第二移动装置207的设置可使冲击钻杆205进行移动，以方便冲击钻杆205去冲击不同位置的矿坑表面，极大地提高了采矿的便捷性与效率。优选地，所述第二底座201处的第二移动装置207可使得冲击钻杆205进行左右移动，而所述冲击臂203与所述提升臂202的连接处设置的第二移动装置207可使得冲击钻杆205进行上下移动。因此，通过第二移动装置207的设置，可使得冲击钻杆205在矿坑表面的任意位置进行工作。

本发明实施方式中，所述破碎装置200还包括旋转驱动装置(图中并未示出)，所述旋转驱动装置设于所述冲击臂203内，所述旋转驱动装置与所述冲击钻杆205连接并用于使所述冲击钻杆205旋转。在冲击钻杆205做往复冲击运动的基础上，旋转驱动装置可使得冲击钻杆205做高速地自转运动。冲击钻杆205可以同时做高速地旋转和往复冲击运动去冲击矿坑表面，可更容易将矿石从矿坑表面冲击下来，可进一步提高采矿效果与采矿效率。

本发明实施方式中，所述破碎装置200还包括第二冷却装置208，所述第二冷却装置208设于所述冲击臂203上，并用于使所述冲击钻杆205冷却。由于冲击钻杆205在冲击矿坑表面时，会产生大量的热量，冲击钻杆205的温度会急剧升高，因此，第二冷却装置208的设置可以有效地降低冲击钻杆205的温度，从而提高破碎装置200的使用寿命。

本发明实施方式中，所述切割装置100和/或所述破碎装置200的数量为一个或多个。多个切割装置100和/或多个破碎装置200可进一步提升采矿的效率。另外，当部分切割装置100或破碎装置200出现故障时，其他的切割装置100或破碎装置200仍旧可以继续工作，以实现采矿系统连续工作的目的。

本发明实施方式中，所述采矿机1还包括支撑装置700，所述支撑装置700用于支撑所述矿坑的侧壁和顶壁。由于采矿机1在工作时需要持续不断地与矿坑表面进行接触，因此采矿机1也会受到反作用力。采矿机1上的装置会受到震动的影响、操作人员同样也会受到影响。因此，极大地降低了采矿机1的寿命与用户的体验。本发明提供的支撑装置700将采矿机1进行支撑，将采矿机1支撑至矿坑的侧壁和顶壁，而采矿机1本身与矿坑地面接触，这样就可以将采矿机1固定在矿坑内，将震动传走，使采矿机1和操作人员免受影响，提高采矿机1的使用寿命和用户体验。

本发明实施方式中，所述采矿机1还包括控制系统20，所述控制系统20用于控制所述行走装置300的移动、且控制所述采矿装置10、所述扒渣装置500、以及所述运输装置600的运行与停止。本发明提供的控制系统20可以由用户来进行操作，或者由用户进行预先设定后，由终端进行操作，以实现采矿机1的自动化。优选地，所述探测装置50与所述控制系统20电连接。

本发明实施方式中，所述采矿机1还包括监控系统30，所述监控系统30与所述控制系统20电连接，所述监控系统30用于监控所述采矿机1的各项参数，若所述采矿机1的参数出现异常时，所述监控系统30发送监控信号至所述控制系统20，所述控制系统20接收所述监控信号并控制异常参数对应的装置，调整所述装置或关闭所述装置。监控系统30可用于监控采矿机1的运行情况，当采矿机1出现异常情况时，监控系统30检测到异常的监控信号，所述监控系统30发送监控信号至所述控制系统20，所述控制系统20接收所述监控信号，此时所述控制系统20可通过通信系统40向用户发出提示，或通过报警系统发出警报，或者控制系统20可直接控制出现异常情况的采矿机1的对应装置，对其进行控制，调整该装置恢复正常状态，或直接关闭该出现问题的装置。

本发明实施方式中，所述采矿机1还包括通信系统40，所述通信系统40接收来自所述矿坑外或所述矿坑内的信号，并将所述信号传送至所述控制系统20，所述控制系统20接收所述信号并控制所述采矿机1。通信系统40可将外部的信号或指令传输至控制系统20中，控制系统20接收信号后来控制采矿机1进行相应的操作。或者控制系统20还可将采矿机1或矿坑内的情况以信号的形式通过通信系统40传输至矿坑外的操作人员。因此通信系统40和控制系统20的配合作用，可使操作人员在远离采矿机1的地方进行远程操作，以实现自动化和无人驾驶的目的。

以上对本发明实施方式所提供的内容进行了详细介绍，本文对本发明的原理及实施方式进行了阐述与说明，以上说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种采矿方法，其特征在于，所述采矿方法包括应用采矿机进行采矿的步骤，所述采矿机包括采矿装置，所述采矿装置包括切割装置和破碎装置，所述采矿方法包括：采用所述切割装置和所述破碎装置对矿坑表面进行切割和破碎，以使矿石从所述矿坑表面脱落。

2.如权利要求1所述的采矿方法，其特征在于，“采用所述切割装置和所述破碎装置对矿坑表面进行切割和破碎”包括：采用所述切割装置和所述破碎装置同时对所述矿坑表面进行切割和破碎，或者先采用所述切割装置对所述矿坑表面进行切割后再采用所述破碎装置对所述矿坑表面进行破碎，或者先采用所述破碎装置对所述矿坑表面进行破碎后再采用所述切割装置对所述矿坑表面进行切割。

3.如权利要求1所述的采矿方法，其特征在于，所述采矿机还包括探测装置，“采用所述切割装置和所述破碎装置对矿坑表面进行切割和破碎”之前，所述采矿方法还包括：应用所述探测装置探测矿坑内所述矿石的位置。

4.如权利要求1所述的采矿方法，其特征在于，矿石从所述矿坑表面脱落之后，所述采矿方法还包括：采集所述矿石并运输至远离所述采矿机的一侧。

5.如权利要求1所述的采矿方法，其特征在于，所述切割装置包括第一底座、支撑臂、切割悬臂、驱动装置、以及切割锯，所述第一底座与所述底盘相连接，所述支撑臂与所述第一底座活动连接，所述切割悬臂与所述支撑臂活动连接，所述驱动装置和所述切割锯均设于所述切割悬臂上，且所述驱动装置用于驱动所述切割锯进行旋转，所述切割锯用于旋转并切割矿坑表面。

6.如权利要求5所述的采矿方法，其特征在于，所述切割锯的硬度为44-62HRC，所述切割锯的转速为1000-6000r/min。

7.如权利要求1所述的采矿方法，其特征在于，所述破碎装置包括第二底座、提升臂、冲击臂、液压驱动装置、以及冲击钻杆，所述第二底座与所述底盘相连接，所述提升臂与所述第二底座相连并用于控制所述破碎装置的高度，所述冲击臂与所述提升臂活动连接，所述冲击臂内设有所述液压驱动装置，所述液压驱动装置用于驱动所述冲击钻杆进行往复冲击运动，所述冲击钻杆用于往复冲击所述矿坑表面并将所述矿石从矿坑表面分离。

8.如权利要求7所述的采矿方法，其特征在于，所述冲击钻杆的硬度为44-62HRC，所述冲击钻杆的冲击频率为600-1000次/s。

9.如权利要求1所述的采矿方法，其特征在于，所述切割装置和/或所述破碎装置的数量为一个或多个。

10.如权利要求1所述的采矿方法，其特征在于，所述矿石为磷矿或铁矿。