[发明专利]地下开采设备

说明书

发明领域

本发明涉及地下作业的设备和方法。更具体地说，本发明涉及沿地下 通道运动的设备，所述通道由设备自身形成并且通过所述设备本身形成抵 抗坍塌的支撑加固。本发明还涉及从地下区域开采原料的设备和方法。

尽管没必要单独提出，但是本发明是特别为适用于地下采矿作业而设 计的，这种作业包括地下目标原料的开采和将开采的原料输送到处理区域 (通常为地面水平)。

背景技术

国际申请PCT/AU95/00667披露了一种通道加固的结构，所述通道是开 采头前进时穿过地下结构形成的。开采头前进时开采原料，从而形成通道。 通过从开采头沿通道伸展的管道支线将开采的原料运送到地面。在进行采 矿作业期间管道支线还提供开采头所需的服务。管道支线随着开采头逐渐 进入通道并且沿其前行。管道支线还随着开采头一起退出。由于管道支线 在通道内运动，所以通道在管道支线上方不坍塌是很重要的。因此，在形 成通道时要不断地对通道进行加固。借助于经组装和膨胀的护罩形成通常 为柱形的承载加固件可实现加固。

加固件的结构特别适用于国际申请PCT/AU96/00106中公开的那种开采 头，然而，由于加固件的前部大致呈矩形形状从而使开采的通道为相应的 矩形截面。因此，在通常为矩形截面形状的通道和通常为圆形截面形状的 加固件之间存在不一致。由此在通道的外周和加固件的外周之间形成了空 闲的空间，在该空间内某些约束通道的材料可能会坍塌。

此外，必须将塌入开采头后面的加固件周围空间内的原料取出，以便 使开采头后退。这可以通过将坍塌的原料从开采头后面的区域取出并将其 输送到开采头前面的区域来实现。因此，在开采头后部不断地形成可以使 开采头后退的空间。取出开采头后面坍塌的原料并将其输送到开采头前面 区域的一种方式是如国际申请PCT/AU96/00106中披露的那样，通过开采头 抽吸原料。这就需要在开采头中设置抽吸系统，这样做将增加开采头的成 本和复杂性而且还占据了开采头中可用于其他目的的空间。这正开发本发 明的背景所在。

以上对本发明背景的讨论意在促进对本发明的理解。然而，应该认识 到，在享有申请优先权日的澳大利亚，并不认为或承认上述讨论所提到的 任何材料都是公开的、公知的或是公知常识的一部分。

发明内容

根据本发明的第一方面，本发明提供一种地下作业设备，该设备包括： 穿过地下原料运动并在穿过原料前行时在之后形成通道的作业头；沿着通 道延伸到作业头的细长构件；以及将护罩固定到细长部件长度上 (longitudinal)周边的至少一部分上的装置，以便与通道周边形成支撑接合， 并形成一个可供细长构件在其中运动的空间，护罩的截面形状大致对应于 通道所形成的截面形状。

优选的是，在护罩和细长构件之间引入膨胀液，使护罩膨胀并保持其 与通道外周边接合的状态。

通常，由作业头形成的通道大致为矩形，在这种情况下，护罩的截面 也大致为矩形。

优选的是，由多个长度方向上的护罩段组装的护罩适合于在相邻的长 度方向上的边缘处彼此相连接。

优选的是，连接是流体密封意义上的密封连接。

可以通过在护罩段的长度方向上的边缘处设置互补的连接件来形成连 接。

优选的是，每个护罩段都是易弯的并且包括一段柔性材料。

每个护罩段可以包括至少一个索类部件(例如缆线或绳索)以便提供 纵向抗张强度。通常，每个护罩段包括两个沿护罩段长度方向上的边缘延 伸的索类部件。

优选的是，将连接部件固定到索类部件上。

优选的是，对应于通道的每一侧设置一个护罩段。通常，通道大致上 为具有四个侧面的矩形截面，在这种情况下，设置四个护罩段。当然，通 道的截面形状也可以是其他形状。

在护罩组件中，优选使每个护罩段绕弯曲部位转向从而形成内区段和 外区段，内区段与细长构件一起沿通道运动，外区段相对于内区段回转并 且与护罩结合。

为此，优选由转向构件形成弯曲部位。优选的是，使转向构件绕垂直 于护罩段纵轴区的轴转动。

优选的是，每个护罩段的内区段呈侧向压紧的状态以便其装入护罩的 空间内并沿所述空间运动，其中细长构件也装在所述空间中。