專利名稱：柔封插杠再挖后擴掘式安全采礦法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一套安全采(煤)礦方法及配套裝置。
背景技術(shù)：
煤礦事故屢現(xiàn)，以至中央政府再三強制下仍出05.11.27黑龍江東風(fēng)、12.2河南寺溝、12.7河北鹿山劉家屯等特大礦難。看來應(yīng)不僅從管理手段上，也應(yīng)從技術(shù)設(shè)備配置的創(chuàng)新改進上下功夫才能有效遏制礦難了。首先是采煤技術(shù)設(shè)備幾十年來無甚創(chuàng)新性改進，就年產(chǎn)50萬的國營正規(guī)東風(fēng)礦夜班下井操作競需求241人(日班會更多)，可見人海戰(zhàn)術(shù)之重。實難免一出事往往殞百多命了。那不正規(guī)的就更慘。其次是隨需求劇增而掘至越來越深險的礦床中，必然用人越多越難管理越多雇用低文化者越易掘發(fā)災(zāi)難越少礦工不識檢舉礦主的壞事越難受到中央政府的安全監(jiān)控至越多黑財貪官博彩挖煤越多災(zāi)。報載有貪官揚言寧愿丟官也要辦礦，并暗盤算這幾百次礦難比起全國幾萬個礦井來說也只是幾十份之一的風(fēng)險，且出事后還可設(shè)法逃脫應(yīng)有懲罰，值得一博。近有勇敢的失業(yè)窮人不惜為二十萬元撫恤冒險。有這么多人的對策，中央的安全政策難以落實？總不能把大部份煤礦關(guān)閉吧？就連自詡科技最先進的美國也大有顧忌現(xiàn)技術(shù)難以安全高效產(chǎn)煤而盡少開礦之說?？梢娨磺挟a(chǎn)業(yè)的安全進度決不應(yīng)僅從管理入手。再橫看歐美的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，也多從自創(chuàng)自主熟悉的工具設(shè)備創(chuàng)新改進為起點。再配套適合的管理去達安全高效產(chǎn)出的。
2004100772126專利申請自詡提出一套少用人涉險，又較高產(chǎn)安全的掘運，通風(fēng)發(fā)訊又兼強力拯救功能的采煤線性設(shè)備。但都仍無設(shè)計好直接封堵透水瓦斯的裝置(雖有述明為此提供了些方便)，更未夠知識去考慮到對東風(fēng)煤礦之類煤塵起災(zāi)的防范。

發(fā)明內(nèi)容
為了配合迅速有效遏制礦難，本發(fā)明提供一套柔封插杠再挖后擴掘式安全采礦法及裝置，它不僅能配合2004100772126項盡量少用人少出險地高產(chǎn)煤，且有效先在盡量封閉條件下插探透水瓦斯又扛托住塌方后，再挖出煤；更后施巧強撐頂再擴挖四周立體礦床以柔封式防塵地運出。最終達到安全掘辟坑隧又僅靠少數(shù)坑隧低成本多產(chǎn)煤更提高礦床利用率的目的。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)措施是1、在帶式運煤機機頭或各種長期拂揚煤塵的端口加裝百褶裙式布套罩擋，并在帶式運煤機載煤全段上方不阻運煤地設(shè)些“凸”形塑料片罩定位跨放干煤帶兩旁的支架間；且在這式布罩外面適當(dāng)灑水抑塵又防煤吸過多水面受凍結(jié)冰。這就易令各種帶式運煤的場合可極易防煤塵了。對年運力50萬噸的帶式運煤機(運距千米的)約2千美元可，且減灑水量，增運速很快收回投資；且罩保暖可趁煤存地溫又相互抖動中抗凍，以利北方冬季產(chǎn)煤增效不少。若其中帶式運煤機是采用2004100772126項述的鋼索鏈帶式就更佳。小煤礦也易立即實施；應(yīng)盡快以此取代運煤小車。
2、挖掘之初，先沿坑隧(或井)壁(尤其隧頂)鉆插長杠釬進待挖處，探試有無透水瓦斯等害。確保安全后再挖中間之物，且挖時長杠釬不撤仍架在未挖處至背后撐頂物之間以防塌方(當(dāng)然可邊挖進邊順長杠釬加強撐頂)，這就很安全了。只要類似大風(fēng)鎬及沖擊鉆之類不難創(chuàng)制成打插(鉆進)長杠釬的釬機，每具約千美元可。大小各類礦都應(yīng)易普及了。年產(chǎn)50萬噸的煤礦約配20具僅二萬美元可。
3、若在一扇門至門框四周間預(yù)留較大的間隙中加墊軟管囊充流體膨脹塞密，易理解可成不漏氣了。可令坑隧(或井)壁代替這門框去創(chuàng)制出一種新穎采礦用活門，憑之先封罩著掘點再施行上述“2”步會更安全。首先插進長杠釬時可由預(yù)定好位的多具釬機自動進行(一切動力易由液壓回路穿過活門供給，用氣壓的也可，但得考慮密封掘點的排氣)，無需人涉險，到挖中間時，則可撤下活門讓人進入操作。這活門可用鐵(鋁或塑就更輕巧)片加桿棒等構(gòu)成適應(yīng)現(xiàn)場坑隧截面盡量相近的多邊形塊狀其周邊加設(shè)類似自行車輪箍的“V”形槽，以配套由軟管接造成類似自行車內(nèi)胎的囊而成，每扇二平方米面積約干美元可(含高壓貯氣瓶或汽車防撞氣袋的充氣裝置)。一充氣在幾秒鐘內(nèi)便可塞嵌固于坑隧內(nèi)的某一截面上封密(只要面積及形狀相差不大，且撐頂物與坑隧壁無甚縫隙的任何截面都可)，能極靈活機動搬移去封罩某一段落(這活門重僅約4萬克)。對于較凹凸不規(guī)則的截面也不難加多個小氣(或水、煤、沙)袋頂塞妥；對于撐頂物與坑隧壁有縫隙的也不難加些濕布團塞墊的。若幾處相應(yīng)截面配用活門就易實施快速封罩以防泄毒。就算有點漏也比毫不防漏氣的現(xiàn)用坑隧防爆門好得多。加上有通風(fēng)略拂就易驅(qū)散泄過活門的少量毒氣，而這通風(fēng)量需求也可大減又降耗費了。被罩于活門內(nèi)掘點的毒氣則易集中被測知又排走。對于擋攔透水，這活門就更有效，甚至不難特設(shè)易拆絞鏈支座預(yù)把活門吊于坑隧頂，讓人輕推就開進掘點操作后再封罩著，配空調(diào)及保健式通風(fēng)或人配吸氧面罩，至在高瓦斯時仍可安全采煤；這密封缺氧無高溫環(huán)境內(nèi)也不會爆的；設(shè)雙重活門封罩就極保險了。萬一遇透水，掘點的礦工必易早知，只要讓活門一放氣，半秒鐘內(nèi)即易推開之而逃的。當(dāng)然采用2004100772126項的鏟掘扒機構(gòu)實施無人掘煤就更好，也更高效省錢(參觀該項專利申請文件)。那我國眾多瓦斯煤礦就易即安全開采了。被活門擋截的運煤則不難憑不透氣的螺旋送煤機接通。
4、掘進時坑隧的截面最好盡量保持相近的矩形，旁邊未采到之煤留下步處理。因煤層很軟，很易挖成標(biāo)準(zhǔn)化類矩形的，起碼比地鐵處易又要求松。這截面較標(biāo)準(zhǔn)化的坑隧必易選標(biāo)準(zhǔn)鋼材實施比木料牢靠得多的撐頂了；且易配套千斤頂或螺旋拉力器(甚至機動)加速操作，又不必打釘出火花引災(zāi)。這鋼材若回收汽車梁等代用一部分，撐頂成本甚可廉于逐貴之木料，且利環(huán)保，撐頂用鋼材又比木材更易回收再用的，又省不少錢了。
這較標(biāo)準(zhǔn)化的坑隧，又更便配合上述三點促高效安全，尤其打頭陣的長杠釬極宜互相引領(lǐng)(木撐頂就不大方便了)。
5、挖掘至盡頭時(可視實況靈活掌握)則回馬一槍，利用鋼撐不必象木撐那樣倚憑隧壁的可靠保護及必有較規(guī)則的間隙，大量扒掘坑隧外周的礦體，這當(dāng)然可仍由長杠釬打頭陣。這在無顧忌地表下陷處，僅一坑隧就可回馬槍時邊撤退邊擴掘出附近全部礦藏，甚至趁塌方未來時順手拆撐頂鋼材復(fù)用。就算在地陷處，也不難把坑隧內(nèi)的鋼撐頂聯(lián)成框架橋梁狀，架于相鄰段落盡情掏空本段下方礦藏；又設(shè)撐橋墩至剛掏空的抗底支承著，再去掏相鄰處。
如此一來，總可設(shè)法令坑隧的采礦率大增(平均約2倍)而礦藏利用率約從現(xiàn)40％增至60％以上，大顯鋼撐頂之優(yōu)勢。甚至可憑此法令礦主挖亂的礦床起死回生。
通過上述實踐，還有望研發(fā)成《浮撐留索環(huán)免人待井采煤法》以達防地陷又一圈坑隧全采盡其水平投影圍城下立體礦藏的目的(因具體參數(shù)及思路賴本發(fā)明實施中測猜。估得07年才成文)。甚至成為開發(fā)海底非流質(zhì)礦廠的佳法。
6、萬一有人被困，這鋼撐頂?shù)臉?biāo)準(zhǔn)化坑隧(擴掘過深處必?zé)o人的)就極便從井口配兩扇(或以上)活門交替推進封罩過程中逐段排盡險情而進救；配用2004100772126項述的傘骨拯救具等就更佳。
對于常規(guī)礦難，即使其坑隧不規(guī)則，也不難按實況兩天內(nèi)據(jù)本發(fā)明思路研制出合適的變形金剛式活門進救的。
本發(fā)明的有益效果是空前廉易普及安全高效低耗高礦床利用率少損環(huán)境少受寒冷影響少人下井地多產(chǎn)煤及類似礦產(chǎn)，領(lǐng)先世界，常人也易理解其實施；更便煤礦安全硬件直接受中央政府監(jiān)控——全國定點購煤，發(fā)現(xiàn)凡仍購用大量木材撐頂、凡下井人均年產(chǎn)煤不超萬噸的立即要注意。如此從問題最嚴(yán)重、產(chǎn)量最大實物的行業(yè)入手，全面自主創(chuàng)新謀求安全發(fā)展，會是最合民心基礎(chǔ)國情友好環(huán)境的唯物辯證法則。為全面扭轉(zhuǎn)跟學(xué)西方技術(shù)卻無法得其精華導(dǎo)致的高消耗半世鋼煤的GDP仍只占全球5％，遠(yuǎn)不及世界排4的英國彈丸之境，為中華復(fù)興真正作出榜樣。


圖1是據(jù)本發(fā)明提出的柔封插杠再挖后擴掘式安全采礦裝置用于近掘點的前部份當(dāng)其一扇活門封塞著設(shè)有不透氣的螺旋送煤機的坑隧截面后向待挖礦體打插好長杠釬以便繼續(xù)挖進時，沿平行于坑隧軸線的鉛垂面的剖視示意圖，其視向相當(dāng)于圖3的D-D向。圖2是圖1的A-A向。圖3是圖1的B向放大視圖。
圖4是圖3的C-C向視圖。
圖5是據(jù)本發(fā)明提出的柔封插杠再挖后擴掘式安全采礦裝置從其前部份引伸至帶式運煤機向煤倉瀉煤處的后部份的示意圖，其視向同圖1的；圖6是圖5的E-E向視圖。
圖7是據(jù)本發(fā)明提出的安全采礦法在邊后撤邊擴掘時的示意圖，其視向部位同圖1；圖8是圖7的G-G向、圖9是圖7的H向視圖。
圖10是據(jù)本發(fā)明提出的柔封插杠再挖后擴掘式安全采礦裝置中用于撐頂?shù)匿摬南嗷ヂ?lián)接示例圖，其視向相當(dāng)于圖11的E’-E’向；圖11是圖10的G’-G’的視圖。
各圖比例尺是圖1、2、7、8、9均約1∶50；圖3、4均約1∶25；圖5、6均約1∶12；圖10、11均約1∶5。
各圖的“前、后、上、下”方位基準(zhǔn)以圖1為參照系。
圖中1、待挖礦體；2、長杠釬；3、釬機；4、頂梁；5、頂橫桿；6、側(cè)柱；7、進煤口；8、活門板；9、活門槽；10、管囊；11、便拆鉸鏈；12、出煤口蓋；13、坑隧壁；14、墊塊；15、連片；16、連桿；17、液壓馬達；18、送煤機；19、螺旋；20、翹管；21、小裙罩；22、前帶輪；23、帶輪座；24、運煤帶面；25、頂橫梁；26、小氣袋；27、水袋；28、布團；29、管端；30、大氣袋；31、側(cè)裙；32、凸形罩；33、長支架；34、封條；35、后帶輪；36、凸型后罩；37、泥封；38、大裙罩；39、煤倉；40、帶子回邊；41、頂加梁；42、側(cè)斜柱；43、旁擴后面；44、橋墩；45、下擴后面；46、加連桿；47、底梁；48、底橫桿；49、底橫梁；50、前塌方；51、直角螺栓；52、槽鋼；53、矩夾；54、角夾；55、塞塊；56、墊圈；57、角鋼；58、螺母。
具體實施例方式在圖中以合金鋼造成盡量剛韌的鉆釬式的長杠釬(2)從釬機(3)中逐漸強力伸出鉆插進待挖礦體(1)。(1)選在煤之類不太堅硬的礦床中，(3)可按風(fēng)鎬或大沖擊鉆的形式造成能讓(1)從其中凸伸出2米以上[圖1中為3.5米]為好，外形應(yīng)約為0.1×0.1×(3至5米)的筒盒狀，凈重應(yīng)不超5萬克，最好以液壓作動力。則2礦工合作就易把(3)臨時聯(lián)牢于撐頂牢坑隧壁(13)的頂橫梁(25)或側(cè)柱(6)旁又便于拆卸的，即可伸出(2)盡量貼近(13)而挺進；當(dāng)(2)插進適度后，即易從各鉆點中監(jiān)測出有無透水、瓦斯等各類危險。確無險的便可放膽貼(2)挖進]，這相應(yīng)處數(shù)十噸的一塊礦體便可被安全快速地剝落。只要此處高于人頭布設(shè)合理較多具(3)加(2)，即使有塌趨，也必被(2)頂住，決不傷人的；且這上方壓力被擋后，必易加速處下方的挖進的。
從(1)中挖出新的(13)應(yīng)盡量平直呈兩面鉛垂連接兩水平面的矩筒狀坑隧。那不便切割成不規(guī)則形狀的鋼材也易靠貼這些平面實施撐頂標(biāo)準(zhǔn)化了。
為便于操作，(25)應(yīng)用較輕又強的新角鋼造，而(6)及頂梁(4)，頂橫桿(5)，連桿(16)只要足強度，則可用舊鋼材造，由這五類鋼材桿件構(gòu)成撐頂主體。
凡挖進至頭頂?shù)膸讞U(2)與頂部(13)間的縫隙能伸入一根新的(25)后，則用螺栓穿過預(yù)留孔或加配矩夾(53)，角夾(54)等，先在這根(25)每端鉸聯(lián)新兩枝(6)的上端“人”字形垂下令這稍處后方的(6)的下端與相近的原撐固定的一根舊(6)下端聯(lián)牢并墊塞可由不同舊材料造成能防陷那可的墊塊(14)強抵著(13)的底面；再強拖新舊兩(6)的上端接近。且(25)兩端都同樣做便可令這新的(25)稍升離原本壓緊著的(2)約2cm，即大減該關(guān)鍵處之壓力了。再類此法強令新(25)基本平行于舊的(25)且同處一水平面后，加聯(lián)適當(dāng)?shù)?5)及兩根(4)令新舊兩根(25)相對固牢便可構(gòu)成一小段新?lián)雾敚喂毯啙嵄憬?。再在?6)的中下端適當(dāng)串連(16)更佳。此時便可拆松各具(3)加(2)又前移一段可再次向前挺進了。若想配較長的(4)和(16)以增撐頂?shù)拈L延互助，則可先由臨時拉索光讓數(shù)套新的(25)和(6)定好位，再統(tǒng)一聯(lián)接(4)和(16)。
(53)和(54)可由厚2至4mm的鐵片制成“U”形狀適配于撐頂?shù)匿摬幕蚱渌鼦U柱狀物，因極簡單，可隨意改形以適實況。例如(53)主配套工字鋼或槽鋼(52)，(54)則主配套角鋼(57)。圖10就此(52)和(57)各一根只要其相互貼近的平面相對傾斜不大，不必在現(xiàn)場鉆孔，也可以任何相交角度任一段落鉸接式聯(lián)牢。只要(53)和(54)近兩端處通鉆多對孔選其中某對穿過直角螺栓(51)再配螺母(58)擰緊，就易箍牢于多神規(guī)格的桿柱上的。這(51)由一直鐵圓桿無螺紋一端相垂直又平行于同一平面地焊牢一根“L”形桿的非端部即可卡扣構(gòu)件以防轉(zhuǎn)動；而讓(51)另一端設(shè)螺紋穿過構(gòu)件的孔或不大的洞縫就易配(58)擰緊的。如此單人就易每次把重近3萬克的桿聯(lián)牢于更大的桿上。所配墊圈(56)應(yīng)能防止(58)返松即可，而塞塊(55)可用各種硬物(舊也行)造成可填塞(52)、(53)、(54)、(57)等之間的縫隙，以增箍緊力即行。
那(25)應(yīng)由(57)造，而(4)(5)(6)則可由(57)(52)或其它鋼桿造了。
可見此鋼撐頂必會象木撐般方便操作的，且明顯更安全穩(wěn)固得多。尚余的縫隙則易收舊家具砍割成不大的木塊或塑料件填塞。
活門板(8)由鐵皮加角鋼造成類如圖3示的多邊形板狀，可以多層[為簡化、圖中僅畫單層]，均易按實需構(gòu)形。(8)周邊聯(lián)固鐵片造的類似如單車輪箍“V”字形的活門槽(9)，管囊(10)就套在(9)中約繞一周。(10)可由較韌不易破損不易漏氣的直徑約0.3米的軟塑料(或其它軟物)管截適合長度在兩管端(29)加設(shè)密封及充放氣裝置而成兩(29)加繩牽住(10)便可套牢(9)，且兩(29)下方系聯(lián)加墊一充氣枕頭般的大氣袋(30)。當(dāng)這活門鉛垂橫放于某坑隧截面而(10)及(30)同被充氣時，就能憑其伸縮彈性塞墊于(9)及就算不太平整的(13)之間封閉著該處坑隧；即使截面處留設(shè)撐頂桿甚至送煤機(18)等較大凹凸之物，也不難加用小氣袋(26)、水袋(27)及布團(28)等配合好這活門形成很少會讓毒氣透過的密封了[透水更不會的]。(26)、(27)和(30)的造法也可參照(10)的，只是(26)常充氣。而(27)常充水以適不同需求。(28)則可用舊布狀物卷成，甚至浸水或貼上泥巴，以加強密封。這樣，即使前方掘點處透水瓦斯，也不會蔓延至后方，且因其集中極易被迅抽排走。即便對多毒又舊坑亂布的礦體，也可裝設(shè)好(2)和(3)讓人撤出后加活門封閉掘點，再機械自動鉆插長杠釬，一有透水瓦斯即排走到安全后再讓人前去挖采。甚至用2004100772126項述的機具之類在活門封閉下免人挖采，極為安全了。采出的煤則易憑(18)等送出。這煤從(18)的進煤口(7)進入，被螺旋(19)推向后方順翹管(20)堆積一定量封填(20)至透不過毒氣的再滑升至比(19)的最高點還略高的(20)的出口處待送出；且當(dāng)(19)動時，配動力自動推常封罩住(20)出口的出煤口蓋(12)沿水平方向轉(zhuǎn)過一些，讓這煤就從出口瀉下落至運煤帶面(24)上被運出。當(dāng)(19)停轉(zhuǎn)后，(12)馬上復(fù)位封罩好，至令任何時刻(20)內(nèi)都有足量的煤推積著。那(18)內(nèi)設(shè)的(19)由液壓馬達(17)驅(qū)動，那(18)、(17)和(20)密聯(lián)一體，僅有進出煤口可通[均屬公知技術(shù)，本文略。上、下同]，如此便極有效防瓦斯泄至為害了。那(7)又設(shè)得高出(13)的底面些，有透水時也必積高至(7)才會流出的，此前早就有機會抽走了，決不足為害。一切動力易由液壓管道送至封閉區(qū)域；也可采用氣動，但需考慮其中排氣麻煩。
小裙罩(21)應(yīng)易由舊衣服縫成不礙周圍機件功能、又盡量罩住煤經(jīng)過(12)處瀉到(24)以防揚塵的百褶裙?fàn)睢?br> 為便活門的封罩，坑隧的的撐頂物分成若干段，每段長約3米，鄰段間距0.5米為宜。鄰段間僅設(shè)數(shù)片均布盡量密貼(13)的厚約6mm的鋼鐵連片(15)聯(lián)牢，其間不設(shè)任何太凸起的桿件，從而大利活門系統(tǒng)與(13)密貼。而且配大鐵合頁式加(51)至(58)之類構(gòu)件相協(xié)助的便拆鉸鏈(11)連接(9)上方及(25)。這樣只要(10)及(30)一放氣即松懈了對(13)的附著力后，輕推(8)即易令整扇活門向上翹起，讓人物在其下順利通過，而一松推這活門又迅復(fù)位，可待馬上作下次密封。
(24)一直被拖至后帶輪(35)繞復(fù)成帶子回邊(40)并即卸煤至下方的煤倉(39)或下一運煤帶面。
而(40)回繞到前帶輪座(23)支承的前帶輪(22)再復(fù)成(24)不斷循環(huán)；長支架(33)支承著(35)及另一些托輪；再配動力裝置帶動(35)或(22)等帶動(24)及(40)的，便形一線性帶式運煤機，這都易參照常規(guī)皮帶運輸機及2004100772126項造成。
凸形罩(32)可由厚約0.5mm的塑料[再生也可]片造成僅有兩旁階梯面及上方平面的薄片罩殼形，每段長3米為宜；其較矮而寬的臺階跨罩于(24)兩旁的一對(33)的外上方，而拱凸起較高而窄的平頂面罩正(24)上方井留約0.5米高靜空以不礙物甚至人躺于(24)被運動。(32)垂至最低的兩端邊應(yīng)距(13)的底平面稍超0.1米為宜，再密聯(lián)一由舊衣物或布造成的長幕條狀側(cè)裙(31)垂鋪密(13)的底平面且令(31)留約寬0.1米幅面平鋪著又均勻壓上少許碎煤泥封(37)以密貼著該處的(13)。從而令這段(32)同(31)很輕，人一抬肢約6千克力即易掀開，以不礙其它功能。這(32)的寬度又造成稍異兩種，全線交替相鄰置設(shè)，前后端均有少許層疊。窄的(32)在內(nèi)下而寬的在外上緊貼著，相互貼口處還可加設(shè)尼龍搭扣式或冰箱磁封式封條(34)以更密封。至最后端近(35)處的上外面則改用連后方也加片罩的類同窄型(32)的凸形后罩(36)，且下則密連較大布幅縫制成大百褶裙?fàn)畹拇笕拐?38)直垂近(39)底面。加前述的(21)就不難把整線帶式運煤機全罩著；連進出煤口都不會揚塵了。若在(38)及(21)外加灑少許水就更佳，也極少會令煤沾水受凍至結(jié)冰的。那被罩之煤流又必保有較多地溫助防凍呢！也極簡廉易造成。若對(38)及(21)各開口處再配套與相鄰連接件的密封，甚可讓其中的運煤帶改運危險化學(xué)粉末也無慮了，若往其罩封域內(nèi)充入保護氣氛就更佳。對某些僅需防燃爆的粉劑，只要充入冷卻了的內(nèi)燃坑或鍋爐廢氣就或廉易保護。若僅防煤塵，則(31)、(34)和(37)甚可省卻，也不必保護氣氛。
本文附圖示的(39)是下凹式，主為更便帶式運煤機的布設(shè)及防塵。但只要帶式運煤機的最后段是上翹的，則也極易與上凸式的(39)配合好達到同功能。
當(dāng)決定不再向前挖時，則可在該坑隧近掘點最前方的兩三段撐頂物范圍內(nèi)，加用類同(4)底梁的(47)，類同(25)的底橫梁(49)及類同(5)的底橫桿(48)不再分段地連續(xù)通均貼著(13)的底平面布設(shè)并與原撐頂物聯(lián)固；又加類同(16)的加連桿(46)聯(lián)固于每兩最鄰近的(6)之間；總之適當(dāng)加固該范圍內(nèi)的撐頂物聯(lián)成一剛性框架橋梁狀，并注意盡量在各交叉桿件間留有較大而規(guī)則的貼近(13)兩側(cè)鉛垂面及底平面的縫隙，以穿出擴掘周圍礦體。向兩旁擴掘時仍可采用(2)、(3)和活門系統(tǒng)等措施保安，且視實需掘至旁擴后面(43)后移約2米而面?zhèn)扰陨旒s2米時，又加類同(4)或更長些的橫加梁(41)垂直聯(lián)固于相應(yīng)兩根(4)去撐頂旁擴出的上方面，并在這每根(41)兩端的每端至最近的(6)下部間各加類同(6)的側(cè)斜柱(42)聯(lián)牢助撐又增強已成橋梁狀的撐頂物系統(tǒng)防歪傾力至全不倚靠(13)也能獨立保形不垮的。當(dāng)(43)每后移一段時，又應(yīng)令這橋梁狀物向后延加聯(lián)一段原撐頂物至同牢固，而始終令(43)比這橋梁狀物后端前置超3米以保安全。如此不斷后移，便可在足夠?qū)挼牡V床中采出等于對應(yīng)坑隧段容積內(nèi)礦產(chǎn)的約2倍以上礦產(chǎn)，且消耗比新建坑隧少得多，又大減抗隧亂布易誤通之慮。此種內(nèi)擴掘法留有向后出路唯一易配活門封隔且又堅固，萬一出事也極少延禍活門后的坑隧，傷亡大不了僅那現(xiàn)場面險處的幾人。而大多數(shù)情況是這幾人一掘出險就立即知能及時逃生的。再萬一逃不出，因其身后至多廿米遠(yuǎn)就是被前線活門封隔開的較安全區(qū)了，極易讓外人施救甚至預(yù)留機械自動救急[待易見《穿越防災(zāi)活門預(yù)留救生系統(tǒng)》項]。
對于更寬的礦床，若6米長的(41)都不足頂旁擴時安全的，則可另加用(4)至(6)等助撐去發(fā)展成較大平面性擴掘。其采得率會更高，消耗率更低。
在旁擴掘出一小段后，又可加施下擴掘了，但應(yīng)保證下擴后面(45)始終比(43)前置而不干擾旁擴掘的。此時為防整個橋梁撐頂物下沉，則可適當(dāng)加伸類同(41)的柱式橋墩(44)鉛垂撐至下方剛施下擴掘成坑底的牢固處頂承著其中的(6)的下端繼續(xù)盡理擴掘即可繼續(xù)盡量挖掘。因(44)很簡廉，又益面較大，甚至可塞填石塊等硬物代替一些(46)；而向下掘就如鋤地般最易挖進又最少危險，下擴的效益會比前述的更佳。所以新坑隧應(yīng)盡量設(shè)于礦床的上部而增益下擴掘。甚至盡量安排成可“八”字下擴掘的形式進一步減旁擴的撐頂消耗。
若無慮地表下陷的，則可擴掘完后趁前塌方(50)不至傷人時，邊后撤邊順手牽羊盡量拆回一些撐頂鋼材復(fù)用于旁擴或另新坑隧。這更顯鋼撐優(yōu)勢。
對于較窄的礦帶，撤退時則甚可全拆回?fù)雾數(shù)?，甚至含深下擴掘后也無慮的。
凡(2)鉆插推進中發(fā)現(xiàn)不妥時，即可就此作為前挖的盡頭，而改作旁擴掘或下擴掘。
權(quán)利要求
1.柔封插杠再挖后擴掘式安全采礦法及裝置主用作采掘煤炭礦產(chǎn)，它逐步先設(shè)多枝長杠釬插入待挖掘礦體形成拱護再挖掘，其中礦物形成坑隧井道，又配鋼材為主作好撐頂之后擴掘周圍礦體，并在這過程中盡量采用柔軟物體加流體遮塞各種不規(guī)則的縫隙，以隔阻有害物質(zhì)的蔓延散發(fā)，又防受凍結(jié)水影響下步工作，其特征是設(shè)二根或多根長杠釬(2)鉆或插入地下待挖掘物體內(nèi)超2米并讓這些長杠釬(2)定好位后不動，再在距一幅假想齊包裹這幾根長杠釬(2)的最外表面的軟布所包圍的立體區(qū)域不超0.5米的范圍內(nèi)，或當(dāng)這長杠釬(2)的軸線與水平面夾角小于20°時在距這長杠桿(2)相切下方的鉛垂面不超0.5米范圍內(nèi)，挖掘出容積超2m3的坑洞的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔封插杠再挖后擴掘式安全采礦法及裝置，其特征是在采煤或石膏礦產(chǎn)的坑隧中的撐頂物重量占80％以上部份是鋼鐵材料的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔封插杠再挖后擴掘式安全采礦法及裝置，其特征是當(dāng)坑隧挖掘至盡頭時，沿原挖進的相反方向邊后退邊擴掘這坑隧的兩側(cè)或下方或上方，且擴掘后坑隧的容積比原段坑隧的容積增大30％以上的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔封插杠再挖后擴掘式安全采礦法及裝置，其特征是先把坑隧撐頂物固聯(lián)成跨度超三米的抗彎整體，再在跨度范圍內(nèi)擴挖下方成坑，并設(shè)橋墩(44)或其它柱腳撐固于抗底或更深處協(xié)助支承這抗彎整體后，繼續(xù)擴掘附近的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔封插杠再挖后擴掘式安全采礦法及裝置，其特征是帶活門槽(9)的活門板(8)外周長的80％以上被非剛性物體造的可充貯流體的管囊(10)圍繞著一齊填塞于一通道截面上的。
6.根據(jù)要利要求1所述的柔封插杠再挖后擴掘式安全采礦法及裝置，其特征是會彌蔓揚塵的散碎物質(zhì)受重力作用形成連續(xù)超十分鐘經(jīng)某點的物流的外圍在得不到管道約束時，被布或膜或幕之類柔性片狀物遮住而與外界隔開，且當(dāng)某一假想垂直于此物流方向的平面同時截交其外圍及其受遮部份的兩弧線長度比小于5∶4的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔封插杠再挖后擴掘式安全采礦法及裝置，其特征是帶式運料機上運載的物料被薄殼遮隔至無法直線與其上方的外界相通的。
全文摘要
柔封插杠再挖后擴掘式安全采礦法及裝置主供采煤。它設(shè)長杠纖插入礦體探排險情后，留作頂護并引導(dǎo)掘機甚至免人也可迅挖進；配鋼(舊材也可)作主撐取代漸貴木材更宜機械化頂辟較規(guī)則抗隧免塌又導(dǎo)托長杠纖不斷挺進。盡頭時邊退邊強化撐頂成鋼橋般掩護向兩旁及下方擴掘那不規(guī)則礦物堪增效過倍并大增礦床用率。在鋼橋下挖成坑后又增墩柱支承逐側(cè)增挖加深，僅高處一層抗隧便易立體挖空極寬厚礦床，可免亂斜坑隧誤通之險。對無忌地表下陷者或窄礦帶還易趁塌方來前拆回鋼材復(fù)用。又設(shè)便捷裝拆的充氣活門迫近掘點封隔，盡量讓人門后操控；萬一出事也免延禍后方，堪宜高毒區(qū)用。巧設(shè)布裙罩防瀉煤揚塵又保煤溫減沾水冰凍。易空前安全高效采礦。
文檔編號E21F5/00GK1991129SQ200510120879
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月28日
發(fā)明者羅曉暉, 羅鳳禧 申請人:羅曉暉