本發(fā)明涉采礦工程領(lǐng)域，尤其涉及一種采礦方法。

背景技術(shù)：

月壤中儲(chǔ)量驚人的氦3作為重要的核反應(yīng)材料可以與氘一同參與核聚變反應(yīng)堆反應(yīng)釋放出大量能量，隨著登月技術(shù)的不斷成熟，在月球上已經(jīng)探測(cè)到大量的富集氦3的固體礦物，未來的20-30年內(nèi)月球采礦、外太空能源搶奪必將是大勢(shì)所趨，但是由于月球表面低重力的特點(diǎn)，使得現(xiàn)有的開采方法不能適用于月球采礦。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種采礦方法，以解決現(xiàn)有的開采方法不能適用于低重力的月球采礦的問題，從而能適用于月球采礦工程中。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種采礦方法，包括以下步驟：

將露天開采的工作線按井工開采的壁式工作面形式布置，工作線自開段溝向兩側(cè)同時(shí)推進(jìn)，工作線與開段溝平行布置，關(guān)于開段溝對(duì)稱，并在工作線兩側(cè)布置順槽；

將采煤機(jī)安裝在刮板輸送機(jī)溜槽上，并能夠相對(duì)移動(dòng)；

采用采煤機(jī)往返切削月壤，依靠推移裝置實(shí)現(xiàn)刮板輸送機(jī)橫向自移；

采用刮板輸送機(jī)、順槽內(nèi)帶式輸送機(jī)連續(xù)不斷地將月壤輸送出礦坑。

結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，在本發(fā)明實(shí)施例的第一種實(shí)施方式中，還包括：布置多個(gè)水平工作線，當(dāng)一級(jí)臺(tái)階上工作線推進(jìn)過合適距離后進(jìn)行下一級(jí)臺(tái)階的掘溝工作，在一級(jí)臺(tái)階上雙工作線、多級(jí)臺(tái)階上多工作線同時(shí)開采。

結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例、本發(fā)明實(shí)施例的第一種實(shí)施方式，在本發(fā)明的第二種實(shí)施方式中，所述將露天開采的工作線按井工開采的壁式工作面形式布置包括：礦坑形式的選擇，所述礦坑采用階梯狀矩形礦坑形式。

結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例、本發(fā)明實(shí)施例的第一種或第二種實(shí)施方式，在本發(fā)明實(shí)施例的第三種實(shí)施方式中，所述采用采煤機(jī)往返切削月壤，依靠推移裝置實(shí)現(xiàn)刮板輸送機(jī)橫向自移包括：在所述改裝采煤機(jī)前后間隔一定的距離處各配置一臺(tái)推移裝置，使所述推移裝置與采煤機(jī)保持相同的速度伴隨式移動(dòng)；

當(dāng)位于采煤機(jī)運(yùn)行方向后方的一臺(tái)推移裝置隨采煤機(jī)切削月壤往返過程中，所述推移裝置運(yùn)動(dòng)至每一節(jié)刮板輸送機(jī)中部時(shí)，所述推移裝置將伸出液壓桿支撐地面將刮板輸送機(jī)推向工作線。

結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例、本發(fā)明實(shí)施例的第一至第三任一實(shí)施方式，在本發(fā)明實(shí)施例的第四種實(shí)施方式中，所述采煤機(jī)、推移裝置及刮板輸送機(jī)，均采用無線電進(jìn)行自動(dòng)化控制。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種采礦方法，通過將露天開采的工作線按井工開采的壁式工作面形式布置，工作線自開段溝向兩側(cè)同時(shí)推進(jìn)，工作線與開段溝平行布置，關(guān)于開段溝對(duì)稱，并在工作線兩側(cè)布置順槽；將采煤機(jī)安裝在刮板輸送機(jī)溜槽上，并能夠相對(duì)移動(dòng)；采用采煤機(jī)往返切削月壤，依靠推移裝置實(shí)現(xiàn)刮板輸送機(jī)橫向自移；采用刮板輸送機(jī)、順槽內(nèi)帶式輸送機(jī)連續(xù)不斷地將月壤輸送出礦坑；所述方法由于改裝采煤機(jī)是安裝在刮板輸送機(jī)溜槽上往復(fù)運(yùn)動(dòng)切削月壤，只做橫向水平移動(dòng)，并不會(huì)產(chǎn)生豎直方向加速度，推移裝置利用抓地力橫向水平推移刮板輸送機(jī)也并未產(chǎn)生豎向加速度；本發(fā)明方法所具有的上述特點(diǎn)能夠有效規(guī)避月球表面低重力環(huán)境對(duì)采礦設(shè)備運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的影響，從而能夠解決現(xiàn)有的開采方法不能適用于低重力的月球上采礦的問題，以適用月球采礦工程中。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發(fā)明的實(shí)施例一種采礦方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一種采礦方法中第一級(jí)臺(tái)階工作線布置及第二級(jí)臺(tái)階掘溝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2中第一級(jí)臺(tái)階掘溝示意圖；

圖4為圖2中第一級(jí)臺(tái)階順槽示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例一種采礦方法中第二級(jí)臺(tái)階工作線布置及第三級(jí)臺(tái)階掘溝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：第一級(jí)臺(tái)階開段溝1；第一順槽2；第二順槽3；出入溝4；第一級(jí)臺(tái)階未采區(qū)域5；第二級(jí)臺(tái)階開段溝6；改裝采煤機(jī)7；推移裝8；刮板輸送機(jī)9；刮板輸送機(jī)機(jī)頭10；帶式輸送機(jī)11；第二級(jí)臺(tái)階膠帶運(yùn)輸順槽12；第二級(jí)臺(tái)階設(shè)備順槽13；第二級(jí)臺(tái)階未采區(qū)域14；第三級(jí)臺(tái)階開段溝15。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

應(yīng)當(dāng)明確，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖1為本發(fā)明的實(shí)施例一種采礦方法流程示意圖，參看圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的方法包括：

步驟101、將露天開采的工作線按井工開采的壁式工作面形式布置，工作線自開段溝向上下兩側(cè)同時(shí)推進(jìn)，工作線與開段溝平行布置，關(guān)于開段溝對(duì)稱，并在工作線左右兩側(cè)布置順槽；

步驟102、將采煤機(jī)安裝在刮板輸送機(jī)溜槽上，并能夠相對(duì)移動(dòng)；

步驟103、采用采煤機(jī)往返切削月壤，依靠推移裝置實(shí)現(xiàn)刮板輸送機(jī)橫向自移；

步驟104、采用刮板輸送機(jī)、順槽內(nèi)帶式輸送機(jī)連續(xù)不斷地將月壤輸送出礦坑。

本實(shí)施例中，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，所屬方法還包括：在采礦區(qū)布置多個(gè)水平工作線，當(dāng)一級(jí)臺(tái)階上工作線推進(jìn)過合適距離后進(jìn)行下一級(jí)臺(tái)階的掘溝工作，在一級(jí)臺(tái)階上雙工作線、多級(jí)臺(tái)階上多工作線同時(shí)開采。

參看圖2及圖3所示，步驟101在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，根據(jù)月壤的特殊附存情況開挖階梯狀矩形形式的礦坑，并按照井工開采的方式設(shè)置壁式工作面，礦坑挖好后，在開采區(qū)域自左向右掘出入溝4及第一級(jí)臺(tái)階開段溝1，出入溝4用于建立運(yùn)輸通道，開段溝1用于建立第一級(jí)臺(tái)階工作線，

參看圖2及圖4所示，本實(shí)施例中，出入溝4及第一級(jí)臺(tái)階開段溝1掘成后，工作線在其兩側(cè)對(duì)稱布置，實(shí)現(xiàn)一級(jí)臺(tái)階雙工作線開采，在溝段兩端向上方同時(shí)掘進(jìn)第一順槽2及第二順槽3，掘進(jìn)完成后，靠右的一條布置帶式輸送機(jī)，靠左的一條用于進(jìn)出設(shè)備。

參看圖2所示，步驟102在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，在開采區(qū)域布置工作線，鋪設(shè)刮板輸送機(jī)9，刮板輸送機(jī)機(jī)頭10布置在左側(cè)的第二順槽3，機(jī)尾搭接在右側(cè)的第一順槽2內(nèi)的帶式輸送機(jī)11上，改裝采煤機(jī)7及推移裝置8均騎跨安裝在刮板輸送機(jī)9上；

本實(shí)施例中，步驟103及104在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，推移裝置8在改裝采煤機(jī)7前后各安裝一臺(tái)，并伴隨其移動(dòng)；在其工作時(shí)，改裝采煤機(jī)7左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)通過自身的刨刀進(jìn)行切削月壤，通過刮板輸送機(jī)及帶式輸送機(jī)不斷地將切削后松散的月壤送出礦坑，在切削月壤的同時(shí)，采煤機(jī)運(yùn)動(dòng)方向后方的推移裝置8在運(yùn)動(dòng)至每一節(jié)刮板輸送機(jī)中部時(shí)，伸出液壓推桿支地面以推動(dòng)刮板輸送機(jī)9移向工作線，使得刮板輸送機(jī)保持隨時(shí)與待切削月壤接觸，以進(jìn)行下一階段的往復(fù)開采；

參看圖2及圖5所示，本實(shí)施例中，當(dāng)工作線向上推進(jìn)一段距離后，第二級(jí)臺(tái)階掘溝工作開始進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)開采區(qū)域多水平工作線布置，多級(jí)臺(tái)階多線同時(shí)開采的目的。

參看圖5所示，本實(shí)施中，在實(shí)際應(yīng)用中，第二級(jí)臺(tái)階及第三級(jí)臺(tái)階乃至于第N級(jí)臺(tái)階工作線開采方法類似于前述第一級(jí)臺(tái)階開采方法，在此就不再贅述。

本實(shí)施例中，在實(shí)際應(yīng)用中，采煤機(jī)7、推移裝置8及刮板輸送機(jī)9，均采用無線電進(jìn)行自動(dòng)化控制，所述設(shè)備用電均采用太陽能供電，完全實(shí)現(xiàn)無人化全自動(dòng)開采。

本實(shí)施例中，布置好采礦工作線后，啟動(dòng)采礦裝置，所述采礦裝置包括：采煤機(jī)7、推移裝置8、刮板輸送機(jī)9及帶式輸送機(jī)11，采煤機(jī)7與推移裝置8安裝在刮板輸送機(jī)的溜槽上，采煤機(jī)7通過自身向兩側(cè)伸出設(shè)置的刨刀切削月壤，刮板輸送機(jī)一端布置在工作線的順槽上，另一端搭接在帶式輸送機(jī)11上，刮板輸送機(jī)不斷地將切削后松散的月壤刮落進(jìn)輸送帶上，并將月壤輸送至與其連接的帶式輸送機(jī)上，帶式輸送機(jī)將月壤送出礦坑，在切削月壤的同時(shí)，推移裝置8與采煤機(jī)一起往返移動(dòng)，每當(dāng)在采煤機(jī)切削月壤的同時(shí)，當(dāng)推移裝置8伴隨運(yùn)動(dòng)至每一節(jié)刮板輸送機(jī)9的中部時(shí)，所述推移裝置伸出液壓桿一端置地，另一端借助置地支點(diǎn)推動(dòng)刮板輸送機(jī)9，使刮板輸送機(jī)9移動(dòng)到與待切削月壤接觸，進(jìn)行下一往返開采工作。

本發(fā)明實(shí)施例針對(duì)月球低重力的特殊空間環(huán)境，設(shè)置階梯狀矩形形式的礦坑，綜合利用露天采礦及井工采礦工藝的優(yōu)勢(shì)，采用露井混合接續(xù)式開采方法，將采煤機(jī)騎跨安裝在刮板輸送機(jī)的溜槽上往復(fù)運(yùn)動(dòng)切削月壤，只做橫向水平移動(dòng)，不會(huì)產(chǎn)生豎直方向加速度，又通過添加推移裝置，利用推移裝置的抓地力橫向水平推移刮板輸送機(jī)，避免產(chǎn)生豎向加速度，從而有效規(guī)避月球表面低重力環(huán)境對(duì)采礦設(shè)備運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的影響。

本發(fā)明所具有的上述特點(diǎn)能夠有效地解決現(xiàn)有的采礦方法不適用于月球低重力的采礦環(huán)境，從而適用于月球采礦工程領(lǐng)域。

需要說明的是，在本文中，諸如術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。