井下机械化连续落矿选矿方法技术

本发明专利技术涉及一种井下机械化连续落矿选矿方法，根据对工作面矿体矿料成分的检测，按品位等级对工作面进行区域和工作段划分，利用滚筒式采矿机从工作面的始端到终端逐个工作段进行开采，每个工作段内按矿料品位等级由高到低的顺序逐个区域开采，每个工作段内仅保留顶部最低等级矿料和底部台阶，然后采矿机从终端返回始端，过程中一次性对顶部最低等级矿料和底部台阶逐工作段开采，在开采矿料的等级即将切换前，先通过信号协调控制输送机分时输送和末端卸料分装机的分装，按照矿料品位等级的不同将落下的矿料分装到不同的料仓。本发明专利技术实现了同一工作面内不同品质矿料的分别开采，开采利润大大增加，特别是坚硬且分品位等级物料开采的经济性显著提高。

Mechanized Continuous Dropping and Beneficiation Method in Underground Mine

The invention relates to an underground mechanized continuous ore-dressing method. According to the detection of ore composition in the working face, the working face is divided into regions and working sections according to grade level, and the drum mining machine is used to mine the working sections one by one from the beginning to the end of the working face. Each working section is mined one by one according to the order of ore grade from high to low. Only the lowest grade of ore at the top and the bottom step are reserved in the section, and then the miner returns to the beginning from the terminal. During the mining process, the lowest grade of ore at the top and the bottom step are mined step by step. Before the grade of mining material is about to be changed, the time-sharing conveyor and the loading of the terminal unloading sub-loader are controlled by signal coordination, and will fall according to the grade of ore. The ore is divided into different silos. The invention realizes the separate mining of different quality minerals in the same working face, and greatly increases the mining profit, especially the economy of hard and grade material mining.

【技术实现步骤摘要】
井下机械化连续落矿选矿方法
本专利技术涉及一种落矿选矿方法，属于矿井下连续开采方法，可用于坚硬物料的井下开采。
技术介绍
分层分段开采提出于露天开采领域，主要针对较厚矿层，因不同矿层不同区段矿料品质相差很大，若统一混采则导致矿料贫化率严重、有益成分提炼成本高、开采效益很低，不同层不同区段区分开采及入库提炼则可以大大增加企业的效益。现有的露天分层分段开采主要由铲斗、铲运车等工作面设备配套汽车运输等完成，空间大，易于操作。然而对于矿井下，狭长工作面条件下，要由双滚筒采矿机实现工作面不同品位矿体分布的连续开采，将变得十分困难。工作面矿层分布多变、顶底板及矿层内结构复杂，给双滚筒采矿机的连续机械化实现分层分段开采更加增大了难度。由于矿料品位决定开采矿料的价格，高品质矿料与低品质矿料具有非常大的利润差，因此通过现有采矿机如何追求高品质矿料目前已成为矿井下开采中的突出问题。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种井下机械化连续落矿选矿方法，能解决矿层不同品位矿料混合导致的贫化严重等问题，保持不同品质矿料的原始品位，特别是高品位矿料的原始品位，有利于实现利润最大化。本专利技术的主要技术方案有：一种井下机械化连续落矿选矿方法，根据对矿体矿料成分的检测，将工作面开采矿壁按照矿料品位等级划分成不同的层状区域，再将工作面开采矿壁横向划分成一个或多个工作段，开采时利用滚筒式采矿机从工作面的始端到终端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逐个区域开采，再按照矿料品位等级的不同将落下的矿料分装到不同的料仓。所述区域和工作段的确定方式优选为：按照矿料品位等级的不同，在工作面开采矿壁上标示出代表各个矿料品位等级的矿料所占据位置和面积的原始区块，以该工作面开采矿壁内最高矿料品位等级的矿料所对应的原始区块的竖向边界为界线划分出若干个原始区间，步骤1)确定各原始区间的占优等级：评估各原始区间内能采到的矿料的最高矿料品位等级，将该最高矿料品位等级作为该原始区间的占优等级；步骤2)确定所述区域：每个原始区间内，当存在矿料品位等级高于占优等级的原始区块时，将这样的原始区块并入矿料品位等级等于占优等级的原始区块中；步骤3)原始区间的合并：每相邻两个原始区间，其二者的占优等级相同或者前者的占优等级高于后者且前者中含有其矿料品位等级与后者的占优等级相同的原始区块，则将这两个原始区间合并为一个，允许同一原始区间参与多次符合上述规则的合并，其中前者和后者分别靠近工作面的始端和终端；步骤4)确定所述工作段：以经过步骤3)合并操作后得到的各区间作为各个所述工作段。采矿机从始端向终端开采过程中，至少对于其中含有多个对应于不同矿料品位等级的区域的工作段保留顶部最低等级矿料和底部台阶，留到所述采矿机从所述工作面的终端返回至始端的过程中一次性逐个工作段开采。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过执行分层分段的开采工艺，实现了同一工作面不同品质矿料的分别落矿，能很好地解决矿层不同品位矿料混合导致的贫化严重等问题，为井下开采的利润空间的提升提供了现实可行的途径。本专利技术通过分层分段开采工艺与低品回采工艺的前后配合，使得开采过程中因低品位矿料的混入对高品位矿料的品质的影响进一步降低，有利于进一步提高开采的经济效益。本专利技术通过对所开采矿层特性、开采设备参数的分析，提出了依据矿料品位等级对工作面开采矿壁进行区段划分的方法，该方法既考虑的矿料的自然分布特点，又兼顾了开采的经济性和利润最大化，为分层分段开采提供了基础条件，是分层分段开采的优点得以显现的重要因素。本专利技术通过分层分段分采，结合后续的分运、分装，实现了不同矿料品质的区分，保证了高品位矿料的品质，实现了利润的最大化，特别是对于坚硬物料开采的经济性具有显著的改良效果。附图说明图1为采用本专利技术的方法进行开采时所使用滚筒式采矿机举例的总体结构示意图；图2为采用本专利技术的方法进行开采时采矿机与工作面开采矿壁相对位置关系侧视图；图3为本专利技术的总体开采流程图；图4是采用本专利技术的方法在落矿前对工作面开采矿壁进行区域和工作段划分过程的一个实施例；图5是在图4所示划分过程之后具体实施“分层分段、留底低品回采”工艺进行落矿选矿过程的示意图。附图标记：1.机身；2.截割机构；3.滚筒；4.输送机；5.支护架；51.伸缩梁；52.护帮板；9.采矿机。具体实施方式本专利技术公开了一种井下机械化连续落矿选矿方法，其核心是根据事先对矿体矿料成分的检测，将工作面开采矿壁按照矿料品位等级划分成不同的层状区域(大致呈横向延伸的条形)，“层状”符合矿料分布的自然特性，因此层状区域基本上是遵循矿料的自然分布特点划分而成的，再将工作面开采矿壁人为地横向划分成一个或多个工作段，每个工作段就是一个小的工作面开采矿壁单元。开采时利用滚筒式采矿机9从工作面的始端切入，沿工作面推进直至到达终端过程中逐个工作段进行开采，每个工作段内则按照矿料品位等级由高到低的顺序逐个区域开采，然后按照矿料品位等级的不同将落下的矿料分装到不同的料仓。视矿层的厚度与采矿机的滚筒直径的具体情况，每个工作段内单个区域的开采可在采矿机一次单向行走中完成，也允许分在多次单向行走中完成。本专利技术按照矿料品位等级对工作面开采矿壁进行划分，并进行“分层分段开采”，再结合不同品位等级矿料的分装，能有效解决不同品质矿料混料导致贫化严重等问题，能较好地保持不同品质矿料的原始品位，特别是高品位矿料的原始品位，有利于实现利润最大化。所述区域和工作段的确定首先要进行基础的矿料区分：先按照矿料品位等级的不同，在工作面开采矿壁上标示出代表各个矿料品位等级的矿料所占据位置和面积的原始区块，以该工作面开采矿壁内最高矿料品位等级的矿料所对应的原始区块的竖向边界为界线划分出若干个原始区间。本文中的横向、竖向是指在与工作面开采矿壁平行的平面内相互垂直的两个方向，其中横向与采矿机沿工作面行走的方向平行。所述区域和工作段的确定方式一：以所述原始区间作为所述工作段，以所述原始区间内的各个原始区块作为所述区域。这种方式适用于同一矿料品位等级特别是较高矿料品位等级的矿料分布比较集中且矿层较厚的工作面开采矿壁，亦或是对于品位等级区分的要求相对宽松的情况。前者最为极端的情况是整个工作段的矿料只有一个矿料品位等级。所述区域和工作段的确定方式二，可以采用如下四个步骤：步骤1)确定各原始区间的占优等级：根据采矿机的滚筒的直径，评估各原始区间内实际能采到的最高矿料品位等级，该最高矿料品位等级作为该原始区间的占优等级；步骤2)确定所述区域：每个原始区间内矿料品位等级高于以及等于占优等级的各原始区块合并成一个所述区域；步骤3)原始区间的合并：每相邻两个原始区间，其二者的占优等级相同或者后一原始区间的占优等级与前一原始区间内非最低矿料品位等级的任一等级相同，则将这两个原始区间合并为一个，允许同一原始区间参与多次符合上述规则的合并，其中前者和后者分别靠近工作面的始端和终端；步骤4)确定所述工作段：以经过步骤3)合并操作后得到的各区间作为各个所述工作段。每个工作段的占优等级与参与合并的多个原始区间中占优等级最高的一个保持一致。由于矿料分布具有随机性，很多时候会遇到高品质矿料层比较分散、矿料层比较薄的情况，对此几乎没有足够小直径的滚筒能够做到只采高品质矿料而使低品本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种井下机械化连续落矿选矿方法，其特征在于，根据对矿体矿料成分的检测，将工作面开采矿壁按照矿料品位等级划分成不同的层状区域，再将工作面开采矿壁横向划分成一个或多个工作段，开采时利用滚筒式采矿机从工作面的始端到终端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逐个区域开采，再按照矿料品位等级的不同将落下的矿料分装到不同的料仓。

【技术特征摘要】
1.一种井下机械化连续落矿选矿方法，其特征在于，根据对矿体矿料成分的检测，将工作面开采矿壁按照矿料品位等级划分成不同的层状区域，再将工作面开采矿壁横向划分成一个或多个工作段，开采时利用滚筒式采矿机从工作面的始端到终端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逐个区域开采，再按照矿料品位等级的不同将落下的矿料分装到不同的料仓。2.如权利要求1所述的井下机械化连续落矿选矿方法，其特征在于，所述区域和工作段的确定方式为：按照矿料品位等级的不同，在工作面开采矿壁上标示出代表各个矿料品位等级的矿料所占据位置和面积的原始区块，以该工作面开采矿壁内最高矿料品位等级的矿料所对应的原始区块的竖向边界为界线划分出若干个原始区间，方式一：以所述原始区间作为所述工作段，以所述原始区间内的各个原始区块作为所述区域；或者，方式二：步骤1)确定各原始区间的占优等级：评估各原始区间内能采到的矿料的最高矿料品位等级，将该最高矿料品位等级作为该原始区间的占优等级；步骤2)确定所述区域：每个原始区间内，当存在矿料品位等级高于占优等级的原始区块时，将这样的原始区块并入矿料品位等级等于占优等级的原始区块中；步骤3)原始区间的合并：每相邻两个原始区间，其二者的占优等级相同或者前者的占优等级高于后者且前者中含有其矿料品位等级与后者的占优等级相同的原始区块，则将这两个原始区间合并为一个，允许同一原始区间参与多次符合上述规则的合并，其中前者和后者分别靠近工作面的始端和终端；步骤4)确定所述工作段：以经过步骤3)合并操作后得到的各区间作为各个所述工作段。3.如权利要求2所述的井下机械化连续落矿选矿方法，其特征在于，评估各原始区间内能采到的最高矿料品位等级的方法为：针对一个原始区间，如果滚筒的直径不超过其中矿料品位等级最高的原始区块的厚度，则该原始区间内能采到的最高矿料品位等级就是该原始区块的矿料品位等级，反之，核算利用该直径的单个滚筒开采时截割区域完全覆盖矿料品位等级最高的原始区块的情况下，所获得的不同品质的混合矿料最高能够达到哪一个矿料品位等级。4.如权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜传宝，貟瑞光，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