矿料机械化连续生产方法技术

本发明专利技术涉及一种矿料机械化连续生产方法，先对待开采矿体所在区域进行勘探，形成地下矿层模型，获得矿料品位分布情况数据，确定矿料开采设备的主要参数，挖掘矿井，布设配套开采设备，进行连续开采；连续开采时，根据矿料品位等级的不同在工作面开采矿壁上划分不同的矿层，或者同时还横向划分一个或多个工作段，利用采矿机对工作面开采矿壁按照矿料品位等级由高到低的顺序进行逐个矿层开采或者利用采矿机从工作面的一端向另一端行走过程中逐个工作段进行开采，每个工作段内按照矿料品位等级由高到低的顺序进行逐个矿层开采。本发明专利技术能提升矿料品位，降低提炼成本，且开采经济性好，能适应不同硬度的坚硬矿料的开采。

【技术实现步骤摘要】
矿料机械化连续生产方法
本专利技术涉及一种矿料机械化连续生产方法，尤其适用于坚硬物料的井下开采。
技术介绍
铝土、铝岩等坚硬物料矿体的现有开采方法为炮采，生产效率低下，矿料贫化率居高不下，输送困难，提炼成本高，也无法保证安全开采，有的甚至严重影响开采经济性，已经不能满足现代化矿井与提炼系统的要求。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种矿料机械化连续生产方法，能提升矿料品位，降低提炼成本，且开采经济性好，能适应条件多变的坚硬物料矿山矿层的井下开采。本专利技术的主要技术方案有：一种矿料机械化连续生产方法，包括如下步骤：a)于地面对待开采矿体所在区域进行勘探，形成地下矿层模型，获得矿料品位分布情况数据；b)确定矿料开采设备的主要参数，所述开采设备至少包括滚筒式采矿机、工作面输送机和支护架；c)挖掘矿井，布设配套开采设备；d)进行连续开采；所述步骤d)中，根据矿料品位等级的不同在工作面开采矿壁上划分不同的矿层，利用采矿机对所述工作面开采矿壁按照矿料品位等级由高到低的顺序进行逐个矿层开采，或者，根据矿料品位等级的不同在工作面开采矿壁上划分不同的矿层的同时，还在工作面开采矿壁上横向划分一个或多个工作段，利用采矿机从工作面的一端向另一端行走过程中逐个工作段进行开采，每个工作段内按照矿料品位等级由高到低的顺序进行逐个矿层开采，一个工作面开采完成后，采矿机、工作面输送机和支护架向工作面开采矿壁前进一个步距，准备下一个工作面的开采。所述步骤d)中，每个工作面或连续多个工作面开采前优选进行一次工作面矿体的成分及含量检测，并依据检测结果按照矿料品位等级在相应工作面开采矿壁上划分不同的矿层。所述步骤d)中，首次开采前优选先在输送通道和动力通道内实施对待开采矿体的初始弱化处理，随着开采的推进，后续每个工作面或连续多个工作面开采前实施一次近工作面矿体的采前弱化处理。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过对矿体进行初始弱化处理和采前弱化处理，实现了滚筒式采矿机对坚硬物料由难采向可采的转变。本专利技术基于矿料品位等级的不同在工作面开采矿壁上划分矿层或者划分矿层和工作段，并针对矿料等级不同的所述矿层进行逐层开采，特别是优选按照矿料品位等级由高到低的顺序逐层开采，大大节约了提炼成本，使高品位物料的品质能更有保证，实现了不同品位矿料的经济性开采。本专利技术通过采前弱化、采前成分检测、矿层划分、逐层开采形成了“弱化-检测-分采”的不同品位矿料的总体开采工艺，保证了不同品位矿料特别是高品位矿料的品质，降低提炼成本，提升了开采的利润空间，实现经济性开采，解决了现有的炮采开采不经济、适应条件差的缺陷，实现了从可采到优采的转变，尤其对于坚硬物料开采的改良效果显著，且能够适应条件多变的坚硬物料矿山矿体的开采。本专利技术通过“弱化-检测-分采”工艺配合后续的分别输送和分类存储使用，实现了井下不同品位矿料的连续性开采，自动化程度和生产效率都明显提高，安全性好，解决了现有的炮采开采生产效率低、安全生产不易保障等问题。本专利技术通过分层开采并优先开采高品位矿料层，保证高品位，兼顾中低品位、少采低品位，再结合不采或快速分离必须开采的废料与岩层，缩减高价值设备的投入，保证高品位矿料的利润，降低开采与输送损耗以及控制系统运行的人力成本。附图说明图1为采用本专利技术的方法进行勘探及钻孔检测的示意图；图2为采用本专利技术的方法开采时各通道布置示意图；图3为采用本专利技术的方法开采时开采设备的工作面断面示意图；图4为开采设备的工作面作业正面示意图；图5为采用弱化装置进行弱化处理作业的示意图；图6为采用本专利技术的逐层开采方法对不同品位矿料开采的步骤示意图；图7为卸料分装机和各料仓的设置与工作方式示意图；图8为所述滚筒式采矿机的一个实施例的总体结构示意图。附图标记：1.采矿机；11.机身；12.截割滚筒；2.工作面输送机；21.刮板及链条系统；22.中板；3.支护架；31.底座；32.可调高支撑；33.顶梁组；34.收缩状态时的多级护板；34’.伸展状态时的多级护板；35.顶伸缩；36.底伸缩；41.输送侧弱化装置；410.初始深孔；411.输送侧深孔；421.工作面浅孔；42.工作面弱化装置；43.动力侧弱化装置；431.动力侧深孔；5.侧壁输送机；6.动力装置；7.待开采矿体；711.中间矿层；712.近顶底的矿层；713.顶部和底部的矿层；72.输送通道；73.工作面通道；74.动力通道；80.卸料分装机；81.A级料仓；811.A级仓道；82.B级料仓；821.B级仓道；83.C级料仓；831.C级仓道；84.预留料仓；841.预留仓道；91.深探设备；911.探孔；92.快速检测设备。具体实施方式本专利技术公开了一种矿料机械化连续生产方法，包括如下步骤：a)于地面对待开采矿体所在区域进行勘探，形成地下矿层模型，获得矿料品位分布情况数据；b)确定矿料开采设备的主要参数，所述开采设备至少包括滚筒式采矿机1、工作面输送机2和支护架3(参见图2、3)；c)挖掘矿井，布设配套开采设备；d)进行连续开采。该方法的核心是：所述步骤d)中，根据矿料品位等级的不同在工作面开采矿壁上划分不同的矿层，利用采矿机对所述工作面开采矿壁按照矿料品位等级由高到低的顺序进行逐个矿层开采，或者，根据矿料品位等级的不同在工作面开采矿壁上划分不同的矿层的同时，还在工作面开采矿壁上横向划分一个或多个工作段，利用采矿机从工作面的一端向另一端行走过程中逐个工作段进行开采，每个工作段内按照矿料品位等级由高到低的顺序进行逐个矿层开采。如图8所示，所述采矿机包括机身11和截割机构，所述截割机构的一端角度可调地安装在所述机身上，所述截割机构的另一端设有截割滚筒12。所述截割机构的角度改变时，所述截割滚筒的高度随着发生变化，因此可以通过调节截割机构相对机身的角度，截割不同高度上的矿料层。利用采矿机针对矿料品位等级不同的所述矿层进行逐层开采，可大大节约提炼成本，提高生产效率。若出现同级矿体或少级变化矿体的分布情况，由于划分成的矿层数量少，分层开采工艺也随之简化。进一步地，所述步骤d)中，每个工作面或连续多个工作面开采前进行一次工作面矿体成分及含量的检测，依据检测结果按照矿料品位等级在相应工作面开采矿壁上划分不同的矿层。可以使工作面上基于不同矿料品位等级所划分的矿层更符合实际矿料分布情况，是保证不同等级矿料特别是高品位矿料的品质的前提和基础。下文是采用本专利技术的矿料机械化连续生产方法的一个实施过程举例。步骤a)：如图1所示，用可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)，使用深探设备91对地下深部分布矿层进行探测，911为探孔。用X射线荧光光谱法(XRF)，使用快速检测设备92对由地表至矿层离散钻孔取样的矿料品位进行检测，进行拟合处理形成连续的地下矿层模型，同时经过对矿料品位分级后获得矿料品位分布情况数据，形成矿料品位连续分布图。矿料品位分级是根据矿料品位等级对矿料进行划分，所述矿料品位等级主要根据开采矿料的品质要求确定，是对矿料品质高低的人为定义。步骤b)：根据矿料品位分布情况数据，确定开采设备的主参数和配套参数：根据矿层埋藏深度确定支护架的工作阻力与支护强度，根据可采品位矿层厚度确定滚筒式采矿机的滚筒直径与支护架可调节的高度范围，根据可采品位矿层硬度确定滚筒的截割深度与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矿料机械化连续生产方法，其特征在于：包括如下步骤：a)于地面对待开采矿体所在区域进行勘探，形成地下矿层模型，获得矿料品位分布情况数据；b)确定矿料开采设备的主要参数，所述开采设备至少包括滚筒式采矿机、工作面输送机和支护架；c)挖掘矿井，布设配套开采设备；d)进行连续开采；所述步骤d)中，根据矿料品位等级的不同在工作面开采矿壁上划分不同的矿层，利用采矿机对所述工作面开采矿壁按照矿料品位等级由高到低的顺序进行逐个矿层开采，或者，根据矿料品位等级的不同在工作面开采矿壁上划分不同的矿层的同时，还在工作面开采矿壁上横向划分一个或多个工作段，利用采矿机从工作面的一端向另一端行走过程中逐个工作段进行开采，每个工作段内按照矿料品位等级由高到低的顺序进行逐个矿层开采，一个工作面开采完成后，采矿机、工作面输送机和支护架向工作面开采矿壁前进一个步距，准备下一个工作面的开采。

【技术特征摘要】
1.一种矿料机械化连续生产方法，其特征在于：包括如下步骤：a)于地面对待开采矿体所在区域进行勘探，形成地下矿层模型，获得矿料品位分布情况数据；b)确定矿料开采设备的主要参数，所述开采设备至少包括滚筒式采矿机、工作面输送机和支护架；c)挖掘矿井，布设配套开采设备；d)进行连续开采；所述步骤d)中，根据矿料品位等级的不同在工作面开采矿壁上划分不同的矿层，利用采矿机对所述工作面开采矿壁按照矿料品位等级由高到低的顺序进行逐个矿层开采，或者，根据矿料品位等级的不同在工作面开采矿壁上划分不同的矿层的同时，还在工作面开采矿壁上横向划分一个或多个工作段，利用采矿机从工作面的一端向另一端行走过程中逐个工作段进行开采，每个工作段内按照矿料品位等级由高到低的顺序进行逐个矿层开采，一个工作面开采完成后，采矿机、工作面输送机和支护架向工作面开采矿壁前进一个步距，准备下一个工作面的开采。2.如权利要求1所述的矿料机械化连续生产方法，其特征在于：所述步骤d)中，每个工作面或连续多个工作面开采前进行一次工作面矿体的成分及含量检测，并依据检测结果按照矿料品位等级在相应工作面开采矿壁上划分不同的矿层。3.如权利要求2所述的矿料机械化连续生产方法，其特征在于：所述步骤c)中，于矿山或地表下的待开采矿体分布处开设由地表向地下延伸的输送通道和动力通道以及其两端分别连通所述输送通道和动力通道的终端的工作面通道，使所述输送通道、工作面通道和动力通道从三面围拢待开采矿体，待开采矿体朝向工作面通道的一侧面为工作面开采矿壁，在所述工作面通道内沿通道延伸方向间隔设置多个支护架以支撑工作面开采矿壁顶部垮落的岩层，在所述支护架的下方设置工作面输送机和滚筒式采矿机，其中工作面输送机在工作面通道内沿通道延伸方向线型铺设，所述工作面输送机各节与各支护架对应，采矿机架设在所述工作面输送机上，并通过位于工作面输送机上的轨道与工作面输送机滑动连接，铺设侧壁输送机，使所述侧壁输送机的大部位于输送通道内，所述侧壁输送机靠近工作面通道的一端为上料端，另一端为卸料端，所述工作面输送机靠近所述输送通道的一端为卸料端，所述工作面输送机的卸料端悬伸于所述侧壁输送机的上料端的上方，在所述输送通道和动力通道内靠近工作面通道处分别设置输送侧弱化装置和动力侧弱化装置，在工作面通道的中部设置工作面矿体弱化装置，将上述各设备的动力装置设置于所述动力通道内。4.如权利要求3所述的矿料机械化连续生产方法，其特征在于：所述步骤d)中，首次开采前先在输送通道和动力通道内实施对待开采矿体的初始弱化处理，随着开采的推进，后续每个工作面或连续多个工作面开采前实施一次近工作面矿体的采前弱化处理。5.如权利要求4所述的矿料机械化连续生产方法，其特征在于：所述初始弱化处理是在输送通道和动力通道内各自向靠近工作面的矿体中开设若干个初始深孔，向所述初始深孔中装入炸药进行爆破，所述初始深孔平行于所述工作面通道的延伸方向；所述采前弱化处理是在输送通道和动力通道内各自向靠近工作面的矿体中开设若干个修正深孔，向所述修正深孔中装入炸药进行爆破或者通入高压水使矿体产生压裂，所述修正深孔全部位于矿料层内且平行于所述工作面，并且当开设自所述输送通道和动力通道的所述修正深孔不能占据所述工作面开采矿壁的全长时，在所述工作面通道内向工作面开采矿壁长度方向的中部未弱化段矿体中开设工作面浅...

【专利技术属性】
技术研发人员：貟瑞光，颜传宝，李少康，邵国君，章立强，周常飞，吴定洪，邰志清，董超，王振乾，胡滔，胡璟，宋振，顾恩洋，龚建云，杨永波，程小春，王国元，韩晓东，王宏，张磊，金众，张伟，
申请(专利权)人：天地科技股份有限公司上海分公司，天地上海采掘装备科技有限公司，中国煤炭科工集团有限公司，国家电投集团贵州遵义产业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31