料車和十字頭的制作方法
【專利說(shuō)明】料車和十字頭
[0001 ] 優(yōu)先權(quán)
[0002]要求澳大利亞臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)朅U2013903212的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合在此。
發(fā)明領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及引導(dǎo)運(yùn)輸工具上下礦井的移動(dòng)。本發(fā)明特別但不排他地應(yīng)用于在形成礦井過(guò)程中從井的頂部向挖掘區(qū)域引導(dǎo)運(yùn)輸材料和人員上/下礦井的運(yùn)輸工具，并且本發(fā)明還可以應(yīng)用于其他目的，諸如在礦井的不同地下深度處的連續(xù)側(cè)枝之間遞送人員和材料上/下礦井。
[0004]本發(fā)明還涉及用于使運(yùn)輸工具在礦井中升高和/或降低的礦井運(yùn)輸系統(tǒng)。
[0005]發(fā)明背景
[0006]傳統(tǒng)的鑿井操作是通過(guò)鉆探和爆破來(lái)進(jìn)行的，以便從礦井挖掘材料。所挖出材料由一個(gè)出渣系統(tǒng)移除，所挖出材料由該出渣系統(tǒng)拾取并且存放在吊桶(大的圓柱形料桶)中，這些吊桶在從礦井頂部處的結(jié)合一個(gè)提升機(jī)的井架向下延伸的纜繩上被提升到地表。
[0007]使用爆破和出渣過(guò)程的鑿井和建礦方法緩慢且不連續(xù)。在此上下文中，“不連續(xù)”是指建井緩慢地進(jìn)行，鉆探、爆破和出渣循環(huán)中的每個(gè)階段全都按序地進(jìn)行，其中極小過(guò)程并行地完成。例如，多個(gè)出渣階段之間的時(shí)間是冗長(zhǎng)的，因?yàn)樵谝粋€(gè)出渣階段完成后，將出渣裝備從井底移除、將鉆探裝備下降到井底以便鉆出井孔、然后將藥包(charge)安置在井孔中、將所有裝備從礦井的底部移除、引發(fā)藥包，并且然后下一個(gè)出渣階段開(kāi)始。
[0008]最近，已經(jīng)有通過(guò)使用類似于在水平民用隧道鉆進(jìn)工業(yè)中使用的機(jī)械挖掘技術(shù)來(lái)增加鑿進(jìn)過(guò)程前進(jìn)可具有的速度的提議。國(guó)際專利公開(kāi)號(hào)WO 2011/000037A1披露了這樣一種用于鑿礦井的提議，其中由一個(gè)鉆進(jìn)機(jī)挖出的巖石被輸送到處于料車形式的大容量運(yùn)輸工具中，這些料車由被安裝在礦井頂部處的提升系統(tǒng)來(lái)升高和降低。完成鑿井操作之后，可以隨后運(yùn)行該提升系統(tǒng)和料車以便運(yùn)輸在礦山壽命的生產(chǎn)采礦階段過(guò)程中挖出的材料。
[0009]在全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合在此的WO2011/000037A1中披露的裝備中，每個(gè)裝載的料車或其他運(yùn)輸工具必須沿礦井向下行進(jìn)并穿過(guò)一個(gè)工作平臺(tái)或“Galloway(多層鑿井吊盤)”。對(duì)控制和/或引導(dǎo)對(duì)應(yīng)運(yùn)輸工具的移動(dòng)的系統(tǒng)的需求隨著該運(yùn)輸工具移動(dòng)穿過(guò)一個(gè)礦井的不同區(qū)段(例如，移動(dòng)穿過(guò)Ga 11 oway對(duì)比從礦井頂部移動(dòng)到Ga 11 ο way)而變化。本發(fā)明提供一種滿足系統(tǒng)需求方面的這些變化中的一個(gè)或多個(gè)的系統(tǒng)。
[0010]術(shù)語(yǔ)“料車”尤其是指一種用于將開(kāi)采的材料帶到礦井頂部的運(yùn)輸工具。料車以不同大小和設(shè)計(jì)來(lái)制造以用于立井和斜井兩種井，并且總體上包括底門傾卸式運(yùn)輸工具。
[0011 ]料車與“料桶”在以下范圍內(nèi)是不同的:
[0012]a)料車是自卸式的；
[0013]b)料車的性質(zhì)使得它們適于在生產(chǎn)井中使用并且在本發(fā)明之前從未在建井/鑿井中使用過(guò)；
[0014]c)在正常操作過(guò)程中，料車一直被附接到提升繩索上;并且
[0015]d)料車不需要能夠自由站立在礦井的底部上(即可以是極長(zhǎng)且纖細(xì)的)。
[0016]“料桶”和“吊桶”典型地是圓柱形運(yùn)輸工具，用于在建井(鑿進(jìn))操作過(guò)程中運(yùn)送來(lái)自井底的爆破巖石。
[0017]當(dāng)與料車進(jìn)行比較時(shí)，料桶:
[0018]a)需要手動(dòng)傾卸
[0019]b)必須以一種傾翻方式卸載
[0020]c)經(jīng)由用于該料桶頂部處的懸掛鏈(或捆包件)(最少3個(gè)以便維持穩(wěn)定性)的可拆式掛鉤附接到提升繩索上
[0021]d)必須與在井筒中提供引導(dǎo)的一個(gè)十字頭(在工作臺(tái)上方)結(jié)合使用
[0022]e)在井引導(dǎo)系統(tǒng)下方或在工作平臺(tái)內(nèi)并且還有在工作平臺(tái)下方無(wú)引導(dǎo)(就轉(zhuǎn)動(dòng)和擺動(dòng)兩者而言)
[0023]f)在裝載操作過(guò)程中定期與提升繩索斷開(kāi)連接(通常是為了在井底進(jìn)行裝載)
[0024]g)必須是圓形的并具有穩(wěn)定的高度與直徑比，并且將無(wú)支撐地站立在井底上
[0025]h)必須具有一個(gè)平滑的外表面以便允許料桶與凸塊引導(dǎo)件一起工作來(lái)防止橫蕩，并且因此不能具有附接到它們外表面上的引導(dǎo)件聯(lián)接器。
[0026]除非上下文另外指定，否則如在此使用的術(shù)語(yǔ)“引導(dǎo)件”是指運(yùn)輸工具沿礦井向下行進(jìn)所沿循的一個(gè)構(gòu)件，并且該構(gòu)件抵抗或防止運(yùn)輸工具的轉(zhuǎn)動(dòng)和運(yùn)輸工具相對(duì)于礦井的橫向移動(dòng)兩者。這種“引導(dǎo)件”不提供引起運(yùn)輸工具移動(dòng)的原動(dòng)力或驅(qū)動(dòng)力。
[0027]發(fā)明概述
[0028]本發(fā)明提供了一種用于在建井過(guò)程中沿礦井移動(dòng)運(yùn)輸工具的運(yùn)輸系統(tǒng)，該運(yùn)輸系統(tǒng)包括:
[0029]—個(gè)第一引導(dǎo)區(qū)段；
[0030]一個(gè)第二引導(dǎo)區(qū)段，該第二引導(dǎo)區(qū)段沿該礦井與該第一引導(dǎo)區(qū)段串聯(lián)定位，該運(yùn)輸工具是沿該第一引導(dǎo)區(qū)段可移動(dòng)的；以及
[0031]一個(gè)頭部區(qū)段，該頭部區(qū)段用于接收該運(yùn)輸工具，該頭部區(qū)段與該第一引導(dǎo)區(qū)段合作，以便使得該運(yùn)輸工具能夠在由該頭部區(qū)段接收時(shí)從該第二引導(dǎo)區(qū)段沿著該第一引導(dǎo)區(qū)段行進(jìn)。
[0032]該頭部區(qū)段可以包括一個(gè)容納區(qū)段，在該運(yùn)輸工具沿著該第一引導(dǎo)區(qū)段行進(jìn)的過(guò)程中，該運(yùn)輸工具至少部分地被接收在該容納區(qū)段中。
[0033]該頭部區(qū)段可以包括一個(gè)坐接(chairing)構(gòu)件，在該運(yùn)輸工具沿著該第一引導(dǎo)區(qū)段行進(jìn)的過(guò)程中，該坐接構(gòu)件坐接在該運(yùn)輸工具上。
[0034]該坐接構(gòu)件可以與該運(yùn)輸工具進(jìn)行鄰接。
[0035]該頭部區(qū)段可以被配置成在該運(yùn)輸工具和該頭部區(qū)段沿著該第一引導(dǎo)區(qū)段移動(dòng)的過(guò)程中懸掛在該運(yùn)輸工具上。
[0036]該頭部區(qū)段可以被配置成允許附接到該運(yùn)輸工具上的一根提升繩索穿過(guò)，由該提升繩索使該運(yùn)輸工具沿著該礦井上升和/或下降。
[0037]該頭部區(qū)段可以被安排成使得該提升繩索可以穿過(guò)該頭部區(qū)段延伸到該運(yùn)輸工具。
[0038]該運(yùn)輸系統(tǒng)可以被安排成使得當(dāng)該運(yùn)輸工具從該第一引導(dǎo)區(qū)段沿著該第二引導(dǎo)區(qū)段行進(jìn)時(shí)，該頭部區(qū)段坐接在一個(gè)工作平臺(tái)上。
[0039]該運(yùn)輸系統(tǒng)可以被安排成使得該頭部區(qū)段并不沿著該第二引導(dǎo)區(qū)段行進(jìn)。
[0040]該礦井可以是基本上豎直的。
[0041]該第一引導(dǎo)區(qū)段可以是一個(gè)可變長(zhǎng)度引導(dǎo)區(qū)段，并且該第二引導(dǎo)區(qū)段可以是一個(gè)固定長(zhǎng)度引導(dǎo)區(qū)段。
[0042]該第一引導(dǎo)區(qū)段和該第二引導(dǎo)區(qū)段可以約束該運(yùn)輸工具的轉(zhuǎn)動(dòng)移動(dòng)和擺動(dòng)移動(dòng)。
[0043]該第一引導(dǎo)區(qū)段和該第二引導(dǎo)區(qū)段可以基本上防止該運(yùn)輸工具的轉(zhuǎn)動(dòng)移動(dòng)和擺動(dòng)移動(dòng)。
[0044]該運(yùn)輸系統(tǒng)可以同時(shí)引導(dǎo)多個(gè)運(yùn)輸工具。
[0045]該第一引導(dǎo)區(qū)段和該第二引導(dǎo)區(qū)段可以引導(dǎo)該多個(gè)運(yùn)輸工具中的每一個(gè)。
[0046]人員和/或材料可以在這些運(yùn)輸工具中的不同的一個(gè)或多個(gè)中被運(yùn)送到運(yùn)送所開(kāi)采材料的一個(gè)或多個(gè)運(yùn)輸工具。
[0047]本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種引導(dǎo)系統(tǒng)，該引導(dǎo)系統(tǒng)用于在建井過(guò)程中當(dāng)使一個(gè)運(yùn)輸工具在一個(gè)礦井中上升和/或下降時(shí)引導(dǎo)該運(yùn)輸工具，該系統(tǒng)包括:
[0048]一個(gè)中部固定長(zhǎng)度引導(dǎo)區(qū)段；以及
[0049]—個(gè)可變長(zhǎng)度上部引導(dǎo)區(qū)段，該可變長(zhǎng)度上部引導(dǎo)區(qū)段從該中部區(qū)段延伸以便適應(yīng)該中部區(qū)段與該礦井的一個(gè)上部區(qū)域之間的距離的變化，
[0050]其中該引導(dǎo)系統(tǒng)約束該運(yùn)輸工具的轉(zhuǎn)動(dòng)移動(dòng)和擺動(dòng)移動(dòng)。
[0051]這些引導(dǎo)件可以被配置成允許該運(yùn)輸工具從一個(gè)引導(dǎo)區(qū)段過(guò)渡到另一個(gè)。
[0052]該引導(dǎo)系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括一個(gè)可變長(zhǎng)度下部引導(dǎo)區(qū)段，該可變長(zhǎng)度下部引導(dǎo)區(qū)段從該中部區(qū)段延伸以便適應(yīng)該中部區(qū)段與礦井的一個(gè)下部區(qū)域之間的距離的變化。
[0053]該下部引導(dǎo)區(qū)段可以是無(wú)需該上部引導(dǎo)區(qū)段的相應(yīng)伸長(zhǎng)和/或收短而可伸長(zhǎng)的。
[0054]該下部引導(dǎo)區(qū)段可以隨該上部引導(dǎo)區(qū)段的伸長(zhǎng)而收短。事實(shí)上，該上部引導(dǎo)區(qū)段可以是隨該中部區(qū)段的向下移動(dòng)而可伸長(zhǎng)的。該下部引導(dǎo)區(qū)段可以在該中部區(qū)段與一個(gè)成井設(shè)備之間延伸，并且隨該成井設(shè)備遠(yuǎn)離該中部區(qū)段的移動(dòng)而伸長(zhǎng)，并且隨該中部區(qū)段朝向該成井設(shè)備的移動(dòng)而收短。
[0055]在一些實(shí)施例中，該上部引導(dǎo)區(qū)段從井的頂部向下延伸到一個(gè)工作平臺(tái)，在該工作平臺(tái)中，該上部引導(dǎo)區(qū)段與該中部區(qū)段相遇。該中部區(qū)段被固定到該工作平臺(tái)上，并且穿過(guò)該工作平臺(tái)延伸到該可變長(zhǎng)度引導(dǎo)系統(tǒng)。該下部引導(dǎo)區(qū)段可以從該工作平臺(tái)延伸到一個(gè)成井設(shè)備，隨該井被形成而伸長(zhǎng)并且隨該工作平臺(tái)(以及與其一起的該中部區(qū)段)沿該礦井向下朝向該成井設(shè)備推進(jìn)而收短。
[0056]該上部引導(dǎo)區(qū)段和該中部區(qū)段可以在一個(gè)過(guò)渡區(qū)域處相遇，并且該運(yùn)輸工具可以包括一個(gè)頭部區(qū)段和一個(gè)基部區(qū)段，該過(guò)渡區(qū)域被適配成制止該頭部區(qū)段向下行進(jìn)，而同時(shí)允許該基部區(qū)段繼續(xù)沿著該中部區(qū)段向下行進(jìn)。
[0057]本發(fā)明可以被設(shè)計(jì)用于在一個(gè)基本上豎直的礦井中使用。
[0058]本發(fā)明還提供了一種礦井運(yùn)輸系統(tǒng)，該礦井運(yùn)輸系統(tǒng)包括如上所述的一個(gè)引導(dǎo)系統(tǒng)，以及用于使運(yùn)輸工具沿著該引導(dǎo)系統(tǒng)上升和/或下降的一個(gè)提升系統(tǒng)。
[0059]本系統(tǒng)的實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)更高礦井鑿進(jìn)速度連同運(yùn)輸工具沿著該礦井的長(zhǎng)度的更安全操作。
[0060]附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明
[0061]為了可以更全面地解釋本發(fā)明，將參考附圖詳細(xì)描述一個(gè)特定實(shí)施例，在這些附圖中:
[0062]圖1是采用根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)引導(dǎo)系統(tǒng)的一個(gè)礦井鉆進(jìn)機(jī)的側(cè)面示意圖；
[0063]圖2是運(yùn)輸工具的側(cè)面透視圖，該運(yùn)輸工具包括頭部區(qū)段和基部區(qū)段，該運(yùn)輸工具與該引導(dǎo)系統(tǒng)的上部引導(dǎo)區(qū)段(平臺(tái)繩索)相接合；
[0064]圖3是圖2運(yùn)輸工具的、與引導(dǎo)系統(tǒng)的一個(gè)中部區(qū)段或工作平臺(tái)區(qū)段(固定引導(dǎo)件)相接合的基部區(qū)段的側(cè)面透視圖；
[0065]圖4是圖2運(yùn)輸工具的、與引導(dǎo)系統(tǒng)的上部引導(dǎo)區(qū)段(平臺(tái)繩索)相接合的頭部區(qū)段的側(cè)面透視圖；
[0066]圖5是下部引導(dǎo)區(qū)段(可伸縮引導(dǎo)件)的側(cè)面示意圖；
[0067]圖6和圖7示出了一個(gè)十字頭或“索具(bridle)”的側(cè)視圖；
[0068]圖8和圖9示出了一個(gè)料車的側(cè)視圖；
[0069]圖10和圖11示出了一個(gè)十字頭或索具的側(cè)視圖，其中一個(gè)料車被接收在其中；并且
[0070]圖12是一個(gè)十字頭或索具的側(cè)面透視圖；
[0071]圖13是包括一個(gè)人員運(yùn)輸器的一個(gè)附屬籠架或運(yùn)輸工具的側(cè)面透視圖；并且
[0072]圖14是圖12的十字頭被接收在圖13的運(yùn)輸工具之上時(shí)的側(cè)面透視圖。
[0073]優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明
[0074]傳統(tǒng)鑿井
[0075]傳統(tǒng)地，鑿井過(guò)程已經(jīng)使用爆破和出渣方法來(lái)加深一個(gè)礦井。鉆探一個(gè)礦井底部處的材料，安置炸藥藥包，爆破該礦井底部，并且將所爆破巖石裝載到一個(gè)