專利名稱：采礦系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種采礦系統(tǒng)。
本發(fā)明特別涉及一種將礦物從采礦機輸送到遠距離地點進行處理的方法和裝置。
更具體地說，本發(fā)明涉及但不限于一種在地下巷道包括長壁工作面通道開采期間，將煤炭從采礦工作面連續(xù)輸送的方法和裝置。
在說明書以及權利要求書中，術語“管路”將包括管路、管道、導管、管等等。
背景技術：
通常，開鑿通道和岔道進入煤層，從而使長壁采礦機從礦層中開采煤炭。
小型采礦機在礦層中開辟隧道，并通過例如成對運行的穿梭式礦車將煤炭轉運到遠距離地點，例如主隧道或者礦山平巷。
礦工容易被通道中的穿梭式礦車撞倒，造成危險。穿梭式礦車很快會使運輸通道的地面破碎，損壞的地面增大了穿梭式礦車的維修工作量。
組裝式輸送機(例如澳大利亞梅科(MECO)私人有限公司的AU-A-10873/92號專利中公開的)可以代替穿梭式礦車來輸送煤炭。
雖然輸送機對工人比較安全，且對通道地面的破壞較少，但每當采礦機前進時，必須暫停生產增加輸送機單元。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種在允許采礦機向前推進的前提下，將煤炭等礦物從采礦機輸送到遠距離地點的方法。
本發(fā)明優(yōu)選的目的在于提供一種前進時輸送速率下降最小的方法。
本發(fā)明另一個優(yōu)選的目的在于提供一種機械設備可以大距離前進的方法。
還有一個優(yōu)選的的目的在于提供一種可以利用或者結合現(xiàn)有設備的方法。
本發(fā)明的其它目的將從下面的說明中清楚地體現(xiàn)出來。
本發(fā)明的第一方面是提供一種將礦物(例如煤炭)從采礦工作面輸送到遠距離地點的方法，該方法包括以下步驟為a)破碎和/或分選礦物；b)將破碎/分選過的礦物與水混合形成漿液；c)通過一條或多條柔性漿管將漿液泵送到遠距離地點；以及d)從漿液中分離出水分使礦物還原。
該方法優(yōu)選還包括以下步驟e)將水引回進入步驟(b)與其他礦物混合。
本發(fā)明第二方面在于實現(xiàn)上述方法的裝置。
礦物(例如煤炭、巖石)最好在一個破碎裝置中進行破碎和/或分選，該破碎裝置具有一個緩沖漏斗或緩沖料槽，以便接收來自采礦機的礦物。
該緩沖漏斗或緩沖料槽的大小優(yōu)選能夠容納采礦機30秒到幾分鐘(例如5分鐘)的產量。
分選后的礦物優(yōu)選進行混合并通過泵送單元泵送出去，該泵送單元至少具有一個，優(yōu)選為兩個或更多個泵，該泵優(yōu)選與漿液管分別連接進行工作，將漿液輸送到位于遠處的脫水裝置。
破碎裝置和泵送單元可以是分開的設備，也可以一并安裝在一個(最好是鉸接的)機架上。
脫水裝置優(yōu)選具有至少一個或多個與泵送單元連接的回水管。
每個漿液管和每個回水管最好至少具有一個與泵和/或脫水裝置連接的柔性部分，從而允許泵送單元(隨著采礦機的推進)相對于脫水裝置前進。
柔性部分最好包括一段或多段由坑道的頂壁、巷道壁和/或地面通過例如單軌梁或滑軌支撐的盤管和/或蛇形部分。
管道可以進一步包括一段或多段剛性部分，該剛性部可從坑道頂壁和/或巷道壁上懸掛下來。
附加的柔性部分可以插入管道中，從而允許泵送單元(和采礦機)進一步沿通道和/或繞拐角進入岔道前進。


下面結合附圖對一個最優(yōu)方案進行說明，從而使本發(fā)明能夠得到充分的理解。
圖1是本發(fā)明長壁工作面煤礦的局部俯視示意圖；圖2是圖1中B處的放大詳圖；圖3是沿圖1中直線A的局部放大側視圖；圖4是相應于圖3的俯視圖。
具體實施例方式
煤礦100具有能借助例如長壁采礦法開采煤炭102的通道101。
本發(fā)明的設備必須能夠通過通道101與叉道103的交叉口。
如放大的圖3和圖4所示，煤炭102由采礦機10從采礦工作面104上開采下來，從而使通道101(或岔道103)不斷推進。
煤炭102由鏈板11沿采礦機10中部輸送到采礦機10后部。
煤炭102被排入破碎裝置20前部的緩沖料槽21中。緩沖料槽21的容量選擇成能夠滿足采礦機10不間斷工作的情況下，破碎裝置20中的煤炭流動可以間斷30秒到幾分鐘(例如5分鐘)。
煤炭102在破碎裝置20中被破碎和分選，并被輸送到泵送單元30，然后在那里與水混合形成煤漿。(下面說明這些水將通過脫水裝置引出的返回管道返回泵送單元30的情況。)在泵送單元30，三個漿液泵31-33分別與管路系統(tǒng)40的漿液導管41-43連接，這點將在后面詳細說明。
破碎裝置20和泵送單元30可以是分開的設備，也可以如圖2所示，一并安裝在一個鉸接的底盤或機架上。
每個漿液導管41-43的下游端與脫水裝置50連接，煤炭102在脫水裝置50中脫水(即從漿液中分離)并被送往輸送機60，由輸送機60(例如通過一系列其它輸送機)將煤炭送出坑道。至少有一個回水管51將脫水裝置50中分離出的水返回到泵送單元30。
管路系統(tǒng)40具有三個漿液導管41-43，其中間部分41b-43b包括多個例如直徑150mm導管，其從通道101的頂壁105懸掛下來。(該導管例如可以通過滑軌206從巷道壁懸掛下來和/或由地面支撐)。漿液導管41-43的下游端具有柔性端部41c-43c與脫水裝置50連接。每個漿液導管41-43具有一個柔性部41a-43a分別與泵31-33連接，柔性分41a-43a是卷成盤狀的，從通道101的頂壁105上的單軌梁106上懸掛下來(或由地面上的滑軌206支撐)。本領域技術人員很容易理解，當采礦機10、破碎裝置20和泵送單元30前進時，柔性端部41a-43a展開，并由單軌梁106間隔支撐。
回水管51也可以具有由單軌梁106或滑軌206支撐的中間部分(剛性管或盤管)，其柔性端部像漿液導管41-43一樣與泵31-33和脫水裝置50連接。
當柔性部分41a-43a接近完全展開時，更多的單軌梁106被固定到已有單軌梁106和設備/裝置10/20/30之間的頂壁105上，新的單軌梁106支撐軟管附加長度。換句話說，軟管附加的長度由更多的滑軌206支撐。
可是其中的一個泵，例如31停機，并將漿液導管41斷開，從而在斷開處將新的軟管與泵31以及漿液導管41的柔性端部41a連通。
重新啟動泵31，并對泵32和33依次重復該程序。這就意味著與現(xiàn)有的輸送方法相比(利用增加輸送機單元滿足采礦機20前進需要暫停生產)，采礦機10和輸送機60之間的輸送量在任何時候只損失三分之一。
即使泵31-33出現(xiàn)故障，雖然產量有所下降，但生產仍能維持。
本領域技術人員很容易理解，泵31-33/漿液導管41-43/回水管51的數(shù)量/排量可以根據(jù)具體的坑道要求進行改變。
在某些應用場合，管道41-43優(yōu)選全部采用柔性材料。
本發(fā)明的優(yōu)點包括上述操作可以連續(xù)進行，使礦工在工作面上不間斷地開采煤炭；操作允許盡可能地接近工作面——設備可以在巷道的一個巷道壁附近工作，這樣就允許補給品及其他設備進入礦山平巷并送到工作面上的礦工那里；盡可能地接近入允許其他采礦操作同時進行，而這些操作正常情況下往往要等到穿梭式礦車停車時才能進行；由于沒有穿梭式礦車沿礦山平巷進行運送，使安全性(例如頂壁支護、通風、安裝/調整)大大提高；降低了因電纜受損引起瓦斯爆炸的風險；因穿梭式礦車在不平整的道路上行駛時駕駛員受傷的情況減少；路面破壞相當小，路面得到充分保養(yǎng)，交通工具和乘客受損受傷以及步行交通意外減少；沒有急劇的電纜運動所引起的電纜受損。
多個泵保證連續(xù)運轉——這些泵可以在生產期間保養(yǎng)或交替工作；配置備用電機和轉子使破碎裝置更可靠。
能夠運送補給品和設備備件，方便工作進行；由于操作和結構都很簡單，維護成本低；結構簡單以及能夠對已有設備進行利用，從而使得維修方便；柔性配置使系統(tǒng)能夠適應各種要求，為采礦操縱者創(chuàng)造多種選擇——有利于采礦設計和后勤保障；生產能力可以通過增加泵送單元而提高；物料輸送距離可以根據(jù)需要從幾百米到幾千米進行變化；破碎裝置20和泵送單元30之間的鉸接機架提供了機動性；有從工作面泵送漿液的能力，這就意味著泵可用于清理礦山平巷中工作面上的垃圾，使工作環(huán)境更加清潔、安全；本發(fā)明可與現(xiàn)有采礦設備聯(lián)合使用；本發(fā)明可用于主平巷開采以及通道開采；本發(fā)明可采用支護設備以及開挖設備和滾筒采煤設備；連續(xù)輸送帶板延展操作；急救和吸煙室可以靠近；框架上可以增加其他輔助設備，例如支護設備、補給品的輸送、通風裝置、地面清理裝置、泵送單元等以及操縱手F.O.P.S。
在沒有偏離本發(fā)明范圍的前提下，上面借助附圖進行說明的實施例能夠進行各種更換和改進。
權利要求
1.一種將礦物從采礦工作面輸送到遠距離地點的方法，包括以下步驟a}破碎和/或分選礦物；b)將破碎/分選過的礦物與水混合形成漿液；c)通過一條或多條軟漿管將漿液泵送到遠距離地點；以及d)從漿液中分離出水使礦物還原。
2.如權利要求1所述的方法，進一步包括步驟e)將水引回進入步驟(b)再與礦物混合。
3.如權利要求1或2中所述的方法，其特征在于礦物在一個破碎裝置中進行破碎和/或分選，該破碎裝置具有一個緩沖漏斗或緩沖料槽，以便能夠容納來自采礦機的礦物。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于該緩沖漏斗或緩沖料槽的大小能夠容納采礦機30秒到5分鐘的輸出量。
5.如權利要求1至4中任一權利要求所述的方法，其特征在于步驟(b)中破碎/分選后的物料在混合后，由至少一個泵組成的泵送單元進行泵送，該泵分別與各自的漿液導管連通運行，將漿液輸送到位于遠距離地點的脫水裝置。
6.如權利要求2所述的方法，其特征在于執(zhí)行步驟(e)，脫水裝置具有一個或多個回水管，該回水管與泵送單元連接，破碎/分選后的物料在泵送單元處與水混合以形成步驟(b)的漿液。
7.如權利要求5或6所述的方法，其特征在于每個漿液管和/或每個回水管至少具有一個與泵和/或脫水裝置連接的柔性部分，從而允許泵送單元(隨著采礦機的推進)相對于脫水裝置前進。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于柔性部分包括一段或多段盤管和/或蛇腹形部分，他們由坑道的頂壁、巷道壁和/或地面通過單軌梁和/或滑軌支撐。
9.如權利要求8所述的方法，其特征在于漿液導管和/或回水管進一步包括一段或多段從坑道頂壁和/或巷道壁上懸掛下來的剛性部分。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于將附增加的柔性部分插入漿液導管和/或回水管，從而允許泵送單元(和采礦機)沿坑道中的通道前進和/或繞拐角進入岔道進一步前進。
11.將礦物從采礦工作面輸送到遠距離地點的裝置，包括一個破碎裝置，其容納來自采礦工作面采礦機的礦物，從而能夠對礦物進行破碎和/或分選；一個將破碎/分選后的物料與水混合以形成漿液的泵送單元，其具有至少一個泵；一個位于遠距離地點用來從漿液中分離出水，從而使礦物還原的脫水裝置；以及至少一個將泵送單元上各泵與脫水裝置連通并使?jié){液在其中輸送的漿液導管。
12.如權利要求11所述的裝置，進一步包括至少一個將脫水裝置與泵送單元連通、使水返回泵送單元與更多礦物進行混合的回水管。
13.如權利要求11或12所述的裝置，其特征在于每個漿液管和/或回水管至少具有一個與泵送單元和/或脫水裝置連接的柔性部分，從而允許破碎裝置和泵送單元隨著采礦機的推進而相對于脫水裝置前進。
14.如權利要求13所述的裝置，其特征在于柔性部分包括一段或多段盤管和/或蛇腹形部分，它們由坑道的頂壁、巷道壁和/或地面通過單軌梁和/或滑軌支撐。
15.如權利要求11至14中任一權利要求所述的裝置，其特征在于每個漿液導管和/或回水管包括一段或多段從坑道頂壁和/或巷道壁上懸掛下來的剛性部分。
16.如權利要求15所述的裝置，其特征在于附增加的柔性部分插入漿液導管和/或回水管，從而允許破碎裝置和泵送單元與采礦機一起沿坑道中的通道前進和/或繞拐角進入十字路口或分岔口前進。
17.如權利要求11至16中任一權利要求所述的裝置，其特征在于破碎裝置具有一個緩沖漏斗或緩沖料槽，該緩沖漏斗或緩沖料槽的大小能夠容納采礦機30秒到5分鐘輸出的礦物。
18.如權利要求17所述的裝置，其特征在于采礦機、破碎裝置和泵送單元互相連接同時前進。
19.如權利要求11至18中任一權利要求所述的裝置，其特征在于各自的漿液導管將每個泵與脫水裝置連通。
全文摘要
一種將礦物(如煤)從采礦機(10)輸送到遠距離地點的采礦系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有一個通過緩沖槽(21)容納來自采礦機(10)的礦物的破碎裝置(20)。物料被破碎和分選，并在一個泵送單元(30)中與水混合形成漿液。漿液導管(41－43)將泵(31－33)與脫水裝置(50)連通，使?jié){液輸送到脫水裝置(50)，然后通過固定輸送機(60)從脫水裝置(50)輸送到遠距離地點。漿液導管(41－43)以及回水管(51)具有懸掛在單軌梁(106)上和/或設置在滑軌(206)上的中間部分(41a－43a)以及允許采礦機(20)沿坑道內的通道(101)和/或岔道(103)前進的柔性端部(41－43a，41c－43c)。
文檔編號E21C35/00GK1455842SQ01814520
公開日2003年11月12日 申請日期2001年8月31日 優(yōu)先權日2000年8月31日
發(fā)明者A·J·特里維斯, S·P·史密斯 申請人:梅科有限公司