[其他]薄矿层开采用的方法与设备

说明书

本发明涉及到与薄矿层开采有关的方法与设备，在所应用的留矿采矿技术中，配备有工作平台或采矿钻机之类的工作设备，后者悬挂在采矿室顶板的导架部分上，通过此工作平台或采矿钻机进行钻孔与加药，而此工作平台或采矿钻机在爆破之前则移入一通向该采矿室的天井内。

世界上有若干地区存在着大量的含高品位矿石的呈薄层矿体形式之矿床。由于缺乏经济上可行的技术，这些矿床迄今只在极小的范围内受到人们注意。按照定义，这里所提及的此类矿体是指宽度的数量级至多为4至5米的情形，而它们在高度与长度方向上则可以有很大的广延范围。此外，业已弄清，这类薄层矿体的平面相对于水平面在很大范围内倾斜成45°至90°，而集中在60至70°的范围间。

瑞典专利333，342号中描述了一种采矿方法，现在常称作为“机械式留矿采矿法”，用于较宽的矿体。利用悬挂在岩石室顶板中导架上的采矿钻机进行开采，并由它来实现钻孔与装药。上述这些导架是顺序地安装于该岩石室之顶板中的，从采矿钻机处开始，相续地通过一修圆的过渡段而进入天井，而此采矿钻机则是在爆破作业开始之前被驱送至此天井内的。从该天井处起直至位于距此天井最远处的岩石室端部，进行着水平钻进采矿作业。在水平采矿结束后，即从上述端部开始，返回至该天井的方向，进行着扇形的垂直钻进。

与传统的留矿采矿法相比，上述方法具有很大优点，此时不需把松散的矿石用作采矿设备与采矿人员的工作平台。这样，由于矿石的运移与采矿无关，就相当可观地提高了经济效益。

本发明之目的在于提供一种方法与设备，借此使薄矿层的开采在技术上与经济上成为可行的。

本发明是以这样一种认识为基础，即为了达到上述目的，应该遵循以下原则：

1.应从主要平巷来进行采矿工作，即如过去那样，将不通过一中间平巷系统来达到此窄的矿体，而装配此种中间平巷系统是需要付出很大代价的。

2.采矿与运搬松散的矿石堆应能相互独立地进行。

3.惯例上花费很高且耗时长达6至7年的钻进规划，应仅仅限制于主要去关心从原则上来确定矿体的近似范围与延展范围，而且，应这样地来设计采矿设备，能使所追踪的矿体大体上与其厚度、斜度、弯曲与可能出现的断层等一些主要的未知变化无关。

本发明在其一个方面是采用了一种类似于上述机械式留矿采矿技术的方法，从而能提供与此有关的优点。但是应该着重指出，此种机械式留矿采矿技术是以采用下述设备为根据的，此种设备需用很大的空间并且要能在岩石室与天井顶板中的上述同一种连续导架系统中传动。当涉及到宽度至多为4米、相对于水平面之倾角为60°至70°的数量级、且沿其延伸方向通常有许多弯曲与可能的断层之薄层矿体时，这种周知的技术与设备就完全无用了。

按照本发明，在依随着矿体倾斜程度的天井中采用了一台运输升降机，把它设计成可在其提升罐笼中容纳下工作平台或采矿钻机，而与此工作平台或采矿钻机的尺寸相适应，并得以悬挂在岩石室顶板的导架上，使其能相对于薄层矿体的外形与尺寸灵活地改变相应的条件。这样，一方面例如可能需从一米宽度的工作平台上进行采矿，从该平台上用手动钻具进行钻孔，而此平台则通过手动沿导架向前驱动。另一方面则可能要采用带有一或多个钻臂的采矿钻机，后者借助风马达或电动机沿导架推动。

在工作平台或采矿钻机用的运输提升罐笼中安装一导向吊架，而此导架可沿侧向与长度方向运动并能连接到岩石室顶板中的一起始导架上，这样就能获得一可弯曲的过渡段，使此工作平台或采矿钻机于天井与采矿室之间运动。

在采掘开始时，首先在邻近天井的采矿室中设置上述的起始导架。此起始导架最好有一个为悬挂于其上之工作平台或采矿钻机所用的闭锁装置，它可以在该平台或钻机将来到其上而上述运输罐笼尚未向下运动时，自动地开始工作。

此外，通过此起始导架，最好有供气与供水管线与采矿设备用的空气导管与水管相连接，并在这些导架部分中按照常规的方式延伸。

上述导架部分是设置在采矿室的顶板中，且使它们能大体上依随着矿体的弯曲段并跨越过任何断层，得以让采矿室的形状基本上仿随此薄层矿体的外形。为此目的，在该采矿设备中包括有一组短的呈角度的连接件，它们装定在两个导架部分之间，当需要某种形状以及矿体有此需要时，得以沿侧向和/或高度方向改变它们之间的相互角度，或使它们沿侧向作平行的位移，为了类似的理由，该采矿平台最好能以可绕枢轴转动的方式悬挂于导架上。

本发明可以有利地用来在这样一种矿室中进行采矿，该室在矿体的平面中延伸并仿随此矿体的外形，其长度范围为50至200米，而高度为50米或更高。