[发明专利]一种竖井封堵及出矿装置和方法

权利要求书

1.一种竖井封堵及出矿装置，其特征在于：在竖井下方设置大倾角流槽，在大倾角流槽底部设置L形主梁，L形主梁的上部通过轴承固定在竖井底端外部，下部为插头设计固定在溜槽下部；L形主梁的侧上方设有控制装置和起吊装置；

所述控制装置包括料位检测装置、电子秤、重板出矿变频电机，用于控制出矿量；

起吊装置包括卷扬机和挂钩，L形主梁底端设有起吊孔，卷扬机能将主梁通过起吊孔吊起或降下，主梁吊起后通过挂钩孔放置在挂钩上，需要时将其放下通过L形主梁的插头端插入流槽的底部固定；通过吊起L形主梁来控制出矿量；

在竖井的右上方平行布置若干条L形主梁，L形主梁为空心结构，在L形主梁上设置主梁漏斗及配重箱，通过在空心主梁和配重箱内加入竖井里面的铁矿石，应用现场的矿石自重进行自动封堵。

2.根据权利要求1所述的竖井封堵及出矿装置，其特征在于：所述大倾角流槽为铁矿石自流出矿流槽，设置流槽的倾斜角为45～70°，流槽设计长度11～16m，宽度为3～6m，流槽底板设置为耐磨合金衬板。

3.根据权利要求1所述的竖井封堵及出矿装置，其特征在于：所述L形主梁平行并排设置有10～15组，间距为300～500mm；根据下矿量多少设计流槽的宽度和直角L形主梁多少组；L形主梁由300#空心方形梁焊接，为了提高主梁重量，在空心主梁上部设有主梁加矿漏斗，将空心主梁中间充填粒度矿石，便于自重下降封堵竖井。

4.根据权利要求1所述的竖井封堵及出矿装置，其特征在于：所述L形主梁的直角拐角处设有配重箱，在配重箱上方设置有配重箱加矿漏斗，配重箱中加粒度为100～300mm矿石，利用自重下降封堵，增加主梁封堵下降速度。

5.根据权利要求1所述的竖井封堵及出矿装置，其特征在于：所述轴承采用尼龙加石墨自润滑轴承；轴承座设计在竖井外面，轴承座基础螺栓采用植筋固定方法。

6.根据权利要求1所述的竖井封堵及出矿装置，其特征在于：所述水平台阶主轴，尺寸为(Φ120～Φ140)×4150mm，通过轴承座把若干组直角L形主梁放置在一起，形成了封堵装置的均衡间距和运转空间；水平台阶主轴配套连接均匀设置的6～8组轴承座，轴承为免加油免维护尼龙加石墨自润滑轴承。

7.根据权利要求1所述的竖井封堵及出矿装置，其特征在于：在L形主梁直角短边，即左下部，设置竖井封堵插头，设计插头插入矿石的角度为90～100°；封堵插头形状为螺旋形实心轴，螺旋角度为40～50°，为了便于插入矿石中，头部尖端设置为圆锥形，尾部设置为圆柱形，利用螺旋自重和轴承自动旋转快速下降插入矿石中。

8.根据权利要求7所述的竖井封堵及出矿装置，其特征在于：在封堵插头上粘有弹性耐磨橡胶板，设置耐磨橡胶板厚度为8～12mm，目的减少竖井上部给矿对封堵装置的冲击。

9.根据权利要求1所述的竖井封堵及出矿装置，其特征在于：在配重箱上方设置起吊孔和挂钩孔，在L形主梁左上方设置卷扬机，用卷扬机通过L形主梁的起吊孔提起每个L形主梁，起升高度为3000～5000mm，起升后使封堵插头脱离矿石区，并且使挂钩孔到达挂钩附近，然后通过挂钩上的S形吊环挂住L形主梁挂钩孔，封堵装置打开。

10.一种竖井封堵及出矿方法，采用权利要求1~9任一项所述的竖井封堵及出矿装置，其特征在于包括以下步骤：

（a）在直径6m，深度300～600m竖井充填粒度为0～1000mm矿石，比重为3.1t/m³，为了保证竖井生产连续性，防止竖井堵塞和竖井井壁坍塌，减少井壁额外附加负荷，严禁竖井拉空生产；

（b）在竖井正常生产出矿时，应用大倾角流槽自动自流出矿技术，用卷扬机逐个起吊提起每个直角L形主梁，到挂钩附近，然后通过S形吊环挂住直角L形主梁；这样就能往竖井下面的45～70°出矿流槽进行重板给矿，粗碎破矿生产；

（c）竖井正常出矿时，设计重板为一体式变频电机+减速机驱动出矿方式，驱动功率为75kw变频电机，采用分体式柱销联轴器传动连接与重板同轴心水平安装；日常给矿频率为重板正常给矿频率为30～40Hz，保证铁矿石的出矿量800～1200t/h，铁矿石流量恒定精准连续给入粗碎破矿，目的为稳定精准出矿；

（d）将直角L形主梁出矿方法设计在出矿流槽和重板上部，驱动重板变频电机与给矿直角L形主梁联锁；启动时：当启动封堵直角L形主梁同步启动重板变频电机，设置运行频率为30～40Hz ；停止时：停止出矿同步停止重板上面直角L形主梁封堵装置，实现了衡流量恒定配比精准持续出矿，保证给矿量、与粗碎破矿电流、破矿功率，设计衡功率破矿生产技术；

（e）在粗碎排矿口后工序设置矿石流量电子秤，当检测粗碎破矿流量、破矿电流变小时，反馈到竖井下面重板出矿变频电机，适当提高竖井下面重板出矿方法的变频速度和出矿量，实现自动智能出矿；反之当检测粗碎破矿流量、破矿电流变大时，反馈到竖井下面封堵与出矿装置，适当降低竖井下面重板出矿装置的变频速度和出矿量，减少铁矿石给入，降低运行成本；

（f）在竖井检修封堵时，用直角L形主梁自重封堵技术，大倾角流槽出矿技术即竖井下面的粗碎或者重板，需要检修时，必须放下出矿流槽上面的直角L形主梁，对竖井进行封堵；

（g）在竖井内璧或上方设置铁矿石雷达料位检测装置，料位检测装置与竖井封堵和出矿装置联锁，通过PLC连接外面远程或机旁料位显示器，可以直观显示竖井料位高度，当料位检测装置自动检测竖井料位低于50米时，竖井料位检测装置自动发出停止出矿声光报警；当料位检测装置自动检测竖井料位低于30米时，竖井料位检测装置自动启动竖井封堵及出矿联锁装置停止竖井出矿；当料位检测装置自动检测竖井料位在50～100米时，竖井下部出矿装置的出矿量通过调频设置少于竖井上部的给矿量；当料位检测装置自动检测竖井料位在100～500米时，竖井下部出矿装置的出矿量等于竖井上部的给矿量；当料位检测装置自动检测竖井料位大于500米时，竖井下部出矿装置的出矿量大于竖井上部的给矿量，直到竖井料位在300米稳定，从而实现竖井封堵和出矿装置自动出矿，防止竖井出矿太多造成竖井拉空的恶性安全事故。