[发明专利]形成用于地下矿的竖井

说明书

技术领域

本发明涉及用于地下矿的竖井的形成。它特别地但是并非专有地应用于形成矿井，在矿井已经形成之后，通过该矿井，提供进行地下采矿作业和提取开采材料的通道，但是它还可以应用于形成用于其它目的的竖井诸如用作用于地下矿的通风井。

背景技术

现代大型分块崩落采矿要求相当多的时间来开发和非常多的早期投资。这两个因素均使得它们在净现值方面的金融成功度对于使得它们能够被投入生产的速度极度地敏感。深洞矿要求竖井通道并且这个竖井通道的开发形成矿开发的初始部分并且因此直接地在项目关键途径上，即在初始竖井完成之前，其它地下开发作业均不能够开始。

传统的凿井操作是如此执行的，即进行钻孔和爆破来挖掘材料以形成孔并且利用清理系统移除挖掘材料，利用清理系统，挖掘材料被拾取并且在吊桶中堆积，吊桶在缆索上被提升到地面，缆索延伸到井架和安装在矿面处的绞车。这个清理操作要求熟练的操作员并且对于矿工本质上是危险的，当竖井正被形成时，需要矿工在竖井底部处引导并且操作设备。而且，挖掘材料能够被移除的速度受到停止用于钻孔和爆破的操作的需要、将可变尺寸材料装载到吊桶中的难度和当吊桶在凿井进行时趋向于在非常长的长度的缆索上摆动时吊桶能够被提升和降低的有限速度所限制。

已经提出了通过使用钻土机械来增加凿井能够得以进行的速度。例如，Sugden的美国专利3,965,995公开了一项使用刀轮的建议，该刀轮围绕水平管状支撑件旋转，在此处切屑被引导到管状支撑件中从而由将它们载送至排出站的环形桶接收。另一个实例是Salter等人的美国专利4,589,502公开了一项使用凿井设备的建议，该凿井设备采用具有旋转切削头和桶传送机的钻土机，该桶传送机用于将切屑载送到安装在钻机上的给料仓，切屑能够被从该给料仓进给到到吊斗中，该吊斗被起重机提升到地面。然而，这些现有技术建议仍然与吊桶、桶或者吊斗的直接填充有关，并且因此由于在站上具有这种填充装置，这种系统的操作速度和能力受到限制，即，如果在用于这种钻土机械的排出站处无任何填充装置，则该机器应该暂时地停止切削，直至另一填充装置可用。本发明使得能够开发一种更加稳健的和有效的移除系统，即便填充装置未在站上，该移除系统也允许从这种机器的挖掘材料的持续供应继续。

发明内容

根据本发明，提供一种在用于地下矿的矿井的形成期间从矿井移除挖掘材料的方法，包括：

在大致连续的基础上将挖掘材料从竖井的挖掘区域向上输送到在挖掘区域上方的转移站；

将输送的挖掘材料堆积到位于转移站处的至少一个储料仓中；

将挖掘材料从储料仓间歇地排出到能够沿着在竖井内的吊斗引导件上下地移动的吊斗中以将挖掘材料的不连续的装料堆积到所述吊斗中；

将所述吊斗通过所述竖井向上提升到地面区域，

在所述表面区域处从吊斗排出挖掘材料的装料并且将吊斗降低返回到转移站以从储料仓接收挖掘材料的另外的不连续的装料；和

当挖掘进行时，在竖井内周期地向下移动转移站和储料仓。

所述储料仓可以是在所述转移站处的多个这种储料仓之一，并且所述吊斗可以是通过在引导件上的所述孔被降低和提升以从所述储料仓接收和输送材料的类似的多个吊斗之一。更具体地，可以存在转移站处的一对储料仓和能够顺序地沿着相邻路径在竖井内上下移动的一对吊斗，以接收挖掘材料的非连续的装料并且将那些装料输送到地面区域以在地面区域处排出然后向下返回到转移站。

吊斗可以被各自的吊斗引导件约束为沿着被设置在竖井的侧段内的路径移动，该侧段具有小于竖井的横截面面积的50％的横截面面积。

挖掘材料可以被与转移站相关联的传送机输送到转移站。

传送机可以具有能够竖直移动的下端，当挖掘进行时，在移动所述转移站之前，该下端向下移动有限的距离。

转移站的周期性移动可以是响应于竖井衬里延伸部在转移站下面的安装。

本发明进一步提供一种形成用于地下矿的矿井的方法，包括：

挖掘泥土以形成从地面区域向下地延伸的孔；和

利用以上限定的方法从竖井移除挖掘材料。

泥土的挖掘可以由包括旋转切削头的钻土机执行。

通过在转移站下面安装连续的衬里延伸部和吊斗引导件延伸部从而在吊斗沿着所述延伸部向下移动之前延伸衬里和用于所述衬里延伸部或每个衬里延伸部的吊斗引导件，可以利用含有用于吊斗或者每个吊斗的引导件的竖井衬里逐渐地为孔加衬。

本发明进一步提供用于在竖井的形成期间从矿井移除挖掘材料的设备，包括：