连采机和露天矿的边帮开采方法与流程

1.本发明涉及采矿技术领域，具体地，涉及露天矿的边帮开采方法和连采机。


背景技术：

2.在开采露天矿时，由于露天矿的地表和深部境界不一致，露天矿的边帮压覆有大量矿产资源，通过用回收设备对边帮矿产进行开采，可以将边帮压覆的大量矿产资源解放出来，减少资源的浪费。
3.在相关技术中，边帮的开采方法限制了边帮开采的开采率和适用范围，如何提高边帮的开采率是亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种露天矿的边帮开采方法和连采机，该边帮开采方法可以将边帮压覆的大量矿产资源解放出来，减少资源的浪费，提高边帮的开采率和适用范围。
5.本发明的露天矿的边帮开采方法，露天矿的边帮包括依次相连的第一边界、第二边界和第三边界以及连接所述第一边界和所述第三边界的曲线边界，所述第一边界和所述第三边界间隔布置，所述第二边界和所述曲线边界间隔布置，所述露天矿的边帮开采方法包括：根据预设矿柱宽度和连采机的截割宽度，在所述曲线边界上间隔布置多个采硐位；根据相邻两个所述采硐位之间的距离、所述预设矿柱宽度和所述连采机的截割宽度，确定每个所述采硐位对应的预定开采方向；所述连采机在所述采硐位以所述预定开采方向对所述边帮进行前进式开采，所述连采机的截割宽度为第一预定截割宽度；所述连采机到达预设位置后，所述连采机沿与所述预定开采方向相反的方向对所述边帮进行后退式开采，所述连采机的截割宽度为第二预定截割宽度，所述第二预定截割宽度大于所述第一预定截割宽度。
6.可选地，所述连采机包括机体、多个移动架和多个截割滚筒，所述移动架在第一方向上可移动地设在所述机体上，所述截割滚筒可转动地设在所述移动架上，每个所述移动架上设有至少一个所述截割滚筒，所述边帮开采方法包括：所述连采机到达预设位置后，所述连采机进行所述后退式开采之前，所述连采机调整至少一个所述移动架相对于所述机体的位置，以使所述连采机的截割宽度为所述第二预定截割宽度。
7.可选地，当相邻两个所述采硐位各自对应的所述预定开采方向之间相互平行时，在所述后退式开采中，所述连采机以恒定的所述第二预定截割宽度对边帮进行开采；或当相邻两个所述采硐位各自对应的所述预定开采方向之间成夹角时，在所述后退
式开采中，所述连采机以逐渐变小的所述第二预定截割对边帮进行开采。
8.可选地，所述连采机进行前进式开采之前，所述连采机调整至少一个所述移动架相对于所述机体的位置，以使所述连采机的截割宽度为所述第一预定截割宽度。
9.本发明的连采机为上述的连采机，所述连采机包括：机体；多个移动架，所述移动架设在所述机体上，至少两个移动架在第一方向上相对布置，所述至少两个移动架中的至少一个在所述第一方向上可移动；多个截割滚筒，所述截割滚筒可转动地设在所述移动架上，每个所述移动架上设有至少一个所述截割滚筒，所述至少两个移动架对应的所述截割滚筒的轴向平行于所述第一方向。
10.可选地，连采机还包括：第一驱动件，所述第一驱动件设在所述机体上，所述第一驱动件与所述移动架相连，用于驱动所述移动架相对于所述机体移动。
11.可选地，所述第一驱动件与所述至少两个移动架相连；或所述第一驱动件设有多个，所述第一驱动件与所述移动架一一对应。
12.可选地，所述第一驱动件包括第一伸缩缸和可移动地设在所述第一伸缩缸上的第一伸缩杆，所述第一伸缩缸设在所述机体上，所述第一伸缩杆与所述移动架相连，所述第一伸缩杆沿所述第一方向可伸缩，用于驱动所述移动架相对于所述机体移动。
13.可选地，所述机体上设有沿第一方向延伸的导向块或导向槽，所述移动架上设有沿第一方向延伸的导向槽或导向块，所述导向块在所述第一方向上可移动地设在所述导向槽内。
14.可选地，连采机还包括：转动架，所述转动架可转动地设在所述移动架上，所述截割滚筒可转动地设在所述转动架上，所述转动架的转动轴向平行于所述第一方向。
15.可选地，所述转动架为伸缩件，所述伸缩件沿第二方向可伸缩设置，以调节所述截割滚筒与所述移动架之间的距离，所述第二方向正交于所述第一方向。
16.可选地，连采机还包括：第二驱动件，所述第二驱动件可转动地设在所述移动架上，所述第二驱动件与所述转动架可转动相连，用于驱动所述转动架相对于所述移动架转动。
17.可选地，所述第二驱动件包括第二伸缩缸和可移动地设在所述第二伸缩缸上的第二伸缩杆，所述第二伸缩缸可转动地设在所述移动架上，所述第二伸缩杆与所述转动架可转动相连，用于驱动所述转动架相对于所述移动架转动。
附图说明
18.图1是本发明实施例的露天矿的边帮的示意图。
19.图2是本发明实施例的连采机的第一截割宽度的工作状态示意图。
20.图3是本发明实施例的连采机的第二截割宽度的工作状态示意图。
21.附图标记：a-第一边界、b-第二边界、c-第三边界、d-曲线边界、e-矿柱、f-采硐、g-预定开采方向；
1000-连采机、100-机体、110-导向块、200-移动架、210-导向槽、300-截割滚筒、400-第一驱动件、410-第一伸缩缸、420-第一伸缩杆、500-转动架、600-第二驱动件、610-第二伸缩缸、620-第二伸缩杆。
具体实施方式
22.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
23.下面参考附图描述本发明实施例的露天矿的边帮开采方法。如图1至图3所示，本发明实施例的露天矿的边帮开采方法包括：根据预设矿柱宽度和连采机的截割宽度，在曲线边界上间隔布置多个采硐位；根据相邻两个采硐位之间的距离、预设矿柱宽度和连采机的截割宽度，确定每个采硐位对应的预定开采方向；连采机在采硐位以预定开采方向对边帮进行前进式开采，连采机的截割宽度为第一预定截割宽度；连采机到达预设位置后，连采机沿与预定开采方向相反的方向对边帮进行后退式开采，连采机的截割宽度为第二预定截割宽度，第二预定截割宽度大于第一预定截割宽度。
24.本发明的露天矿的边帮开采方法，连采机以第一预定截割宽度前进割矿，形成的采硐宽度较窄，可以提高采硐的顶板稳定性，减少不稳定的岩石冒落下来损坏连采机和运输设备的可能性。与此同时，连采机以第二预定截割宽度后退割矿（拓宽采硐的宽度），形成的采硐宽度较宽，可以提高矿体的采出率。采硐宽度较宽，采硐的顶板稳定性变差，岩石掉落也不会损坏连采机以及与连采机连接的运输设备。尤其是，该边帮开采方法应用于边帮矿的开采，可以使连采机以及与连采机连接的运输设备始终保持在较小顶板跨度内工作，可以更好地适应稳定性较差的围岩，提高了边帮煤开采的安全性，有利于采出率的提高，能够将边帮压覆的大量矿产资源解放出来，减少资源的浪费。
25.下面描述本发明的露天矿的边帮开采方法的一些具体实施例。
26.需要说明的是，如图1所示，露天矿的边帮包括依次相连的第一边界a、第二边界b和第三边界c以及连接第一边界a和第三边界c的曲线边界d，第一边界a和第三边界c间隔布置，第二边界b和曲线边界d间隔布置。
27.本发明实施例的露天矿的边帮开采方法包括：s100：根据预设矿柱宽度和连采机1000的截割宽度，在曲线边界d上间隔布置多个采硐位。
28.需要说明的是，预设矿柱宽度可以理解为预先设定矿柱e的宽度，该宽度的矿柱e可以对采硐f的顶板起到支撑作用，避免采硐f的顶板上的岩石出现冒落的情况或者采硐f发生坍塌的现象。
29.具体地，在曲线边界d上，如果采硐位之间的距离小，要么导致采硐f的宽度小，从而减低了矿体的开采率，要么导致矿柱e的宽度小，增大了采硐f坍塌的概率。根据预设矿柱宽度和连采机1000的截割宽度布设采硐位，可以保证矿体开采率的同时，确保采硐f不会出现塌方的情况。
30.s200：根据相邻两个采硐位之间的距离、预设矿柱宽度和连采机1000的截割宽度，
确定每个采硐位对应的预定开采方向g。预定开采方向g就是连采机1000开采的方向。
31.s300：连采机1000在采硐位以预定开采方向对边帮进行前进式开采，连采机1000的截割宽度为第一预定截割宽度。
32.具体地，第一预定截割宽度可以理解为：连采机1000在第一预定截割宽度下对矿体进行开采，采硐f的顶板上的岩石不会出现冒落的情况或者采硐f不会发生坍塌的现象。当连采机1000对边帮进行前进式开采时，设定连采机1000的截割宽度为第一预定截割宽度，可以确保采硐f的稳定性。即，连采机1000和与连采机1000连接的运输设备在工作时，连采机1000进行前进割矿，截割滚筒处于安全的截割宽度范围内，形成安全的采硐，采硐f的顶板上的岩石不会冒落或者采硐f不会发生坍塌，确保连采机1000和与连采机1000的运输设备可以正常运行。具体地，采硐f的宽度较大时，在连采机1000前进割矿的过程中，采硐f的顶板可能发生岩石冒落，从而损坏连采机1000或者与连采机1000的运输设备，其中，大块的冒落岩石砸坏运输系统，进而造成连采机1000频繁退出采硐f，而不断地对连采机1000进行维修，降低了开采效率。另外，大块的冒落岩石甚至会压死连采机1000，导致连采机1000无法退出采硐f的严重事故。
33.s400：连采机1000到达预设位置后，连采机1000沿与预定开采方向相反的方向对边帮进行后退式开采，连采机1000的截割宽度为第二预定截割宽度，第二预定截割宽度大于第一预定截割宽度。
34.具体地，连采机1000进行后退式开采时，将连采机1000的截割宽度设定为第二预定截割宽度，第二预定截割宽度大于第一预定截割宽度，即，连采机1000可以拓宽采硐f的宽度，从而提高边帮的开采率。需要说明的是，即使采硐f的宽度增大，顶板的稳定性变差，岩石掉落的概率增大，也不会损坏开采设备。也就是说，连采机1000和与连采机1000连接的运输设备始终处于第一预定截割宽度的采硐f内，第二预定截割宽度的采硐f位置没有连采机1000和与连采机1000连接的运输设备。因此，连采机1000进行后退式开采矿体时，可以适当的增加截割宽度，不同担心连采机1000和与连采机1000连接的运输设备损坏，同时还提高矿体的采出率。边帮开采方法应用于转角边帮煤开采，可以降低矿柱e的内外部宽度差异，提高采出率。
35.在一些具体实施例中，如图1和图2所示，连采机1000包括机体100、多个移动架200和多个截割滚筒300，移动架200在第一方向（如图1中的前后方向）上可移动地设在机体100上，截割滚筒300可转动地设在移动架200上，每个移动架200上设有至少一个截割滚筒300，边帮开采方法包括：s410：连采机1000到达预设位置后，连采机1000进行后退式开采之前，连采机1000调整至少一个移动架200相对于机体100的位置，以使连采机1000的截割宽度为第二预定截割宽度。
36.具体地，对于连采机1000的截割宽度，可以通过改变移动架200的位置，从而调节连采机1000的截割宽度。例如，连采机1000上有两个移动架200和两个截割滚筒300，移动架200与截割滚筒300一一对应。情形一：可以对两个移动架200中的一个移动架200进行调节，从而改变扩宽连采机1000的截割宽度。情形二，可以对两个移动架200同时进行调节，从而改变扩宽连采机1000的截割宽度。
37.在一些具体实施例中，如图3所示，当相邻两个采硐位各自对应的预定开采方向g
之间相互平行时，在后退式开采中，连采机1000以恒定的第二预定截割宽度对边帮进行开采。
38.具体地，当相邻两个采硐位各自对应的预定开采方向g之间相互平行时，连采机1000以恒定的第二预定截割宽度对边帮进行开采，可以减小位于相邻两个采硐位之间的矿柱宽度，从而提高边帮的开采率，减少边帮矿体的资源浪费。
39.在一些具体实施例中，如图3所示，当相邻两个采硐位各自对应的预定开采方向g之间成夹角时，在后退式开采中，连采机1000以逐渐变小的第二预定截割对边帮进行开采。
40.具体地，当相邻两个采硐位各自对应的预定开采方向g之间成夹角时，连采机1000以逐渐变小的第二预定截割宽度对边帮进行开采，可以减小位于相邻两个采硐位之间的矿柱宽度，从而提高边帮的开采率，减少边帮矿体的资源浪费。也就是说，越深入采硐f内部，矿柱的宽度越大，为了进一步提高边帮的开采率，第二预定截割宽度与采硐f的深度成正比，在确保矿柱宽度的处于安全范围内的情况下，进一步对矿体进行开采。
41.在一些具体实施例中，如图3所示，连采机1000进行前进式开采之前，连采机1000调整至少一个移动架200相对于机体100的位置，以使连采机1000的截割宽度为第一预定截割宽度。
42.具体地，对于连采机1000的截割宽度，可以通过改变移动架200的位置，调节连采机1000的截割宽度。例如，连采机1000上有两个移动架200和两个截割滚筒300，移动架200与截割滚筒300一一对应。情形一：可以对两个移动架200中的一个移动架200进行调节，从而改变扩宽连采机1000的截割宽度。情形二，可以对两个移动架200同时进行调节，从而改变扩宽连采机1000的截割宽度。
43.下面描述本发明的连采机1000的一些具体实施例。需要说明的是，第一方向为如图1的前后方向。
44.如图1和图2所示，本发明实施例的连采机1000包括机体100、多个移动架200和多个截割滚筒300，移动架200设在机体100上，即，移动架200可移动地安装在机体100。至少两个移动架200在第一方向上相对布置，至少两个移动架200中的至少一个在第一方向上可移动，即，可以调节机体100上的一个移动架200，从而在第一方向上改变机体100与移动架200之间的相对位置，即，改变连采机1000的截割宽度。另外，也可以同时调节机体100上的两个移动架200、三个移动架200等等。
45.截割滚筒300可转动地设在移动架200上，即，截割滚筒300安装在移动架200上，截割滚筒300通过转动对矿体进行切割。每个移动架200上设有至少一个截割滚筒300，即，移动架200上可以只安装一个截割滚筒300，也可以安装多个。至少两个移动架200对应的截割滚筒300的轴向平行于第一方向。本发明实施例的连采机1000，可以通过调节多个移动架200的位置，从而改变多个截割滚筒300的位置，即，改变截割滚筒300的截割宽度，可以实现对连采机1000的截割宽度的大范围调节。
46.在一些具体实施例中，如图1和图2所示，连采机1000还包括第一驱动件400，第一驱动件400设在机体100上，第一驱动件400与移动架200相连，用于驱动移动架200相对于机体100移动。第一驱动件400可以给移动架200提供动力，以驱动移动架200，改变移动架200与机体100之间的相对位置，从而可以控制移动架200的移动位置，从而控制连采机1000的截割宽度。
47.可选地，第一驱动件400为液压缸。
48.在一些具体实施例中，如图1和图2所示，第一驱动件400与至少两个移动架200相连，即，第一驱动件400可以同时给两个移动架200提供动力。其中，第一驱动件400对两个移动架200的控制相互独立的。也就是说，第一驱动件400在控制两个移动架200中的一个移动架200移动时，另一个移动架200可以是移动状态，也可以是固定不动状态，这两个移动架200的移动是相互独立的。
49.在一些具体实施例中，如图1和图2所示，第一驱动件400设有多个，第一驱动件400与移动架200一一对应。即，每一个移动架200可以对应设置一个第一驱动件400。
50.在一些具体实施例中，如图1和图2所示，第一驱动件400包括第一伸缩缸410和可移动地设在第一伸缩缸410上的第一伸缩杆420，第一伸缩缸410设在机体100上，第一伸缩杆420与移动架200相连，第一伸缩杆420沿第一方向可伸缩，用于驱动移动架200相对于机体100移动。
51.在一些具体实施例中，如图1和图2所示，机体100上设有沿第一方向延伸的导向块110，移动架200上设有沿第一方向延伸的导向槽210，导向块110在第一方向上可移动地设在导向槽210内。通过导向块110与导向槽210相互配合，以确保移动架200在第一方向上移动，以改变移动架200与机体100之间的位置。
52.可选地，机体100上设有沿第一方向延伸导向槽，移动架200上设有沿第一方向延伸的导向块。
53.在一些具体实施例中，如图1和图2所示，连采机1000还包括转动架500，转动架500可转动地设在移动架200上，截割滚筒300可转动地设在转动架500上，转动架500的转动轴向平行于第一方向。通过转动架500相对于移动架200转动，截割滚筒300可以实现摆动，即，可以调节截割滚筒300在上下方向上的截割高度，确保截割滚筒300可以在上下方向上截割更多的矿体，提高截割滚筒300的灵活度，同时，还提高了连采机1000的开采效率。
54.在一些具体实施例中，如图1和图2所示，转动架500为伸缩件，伸缩件沿第二方向可伸缩设置，以调节截割滚筒300与移动架200之间的距离，第二方向正交于第一方向。通过改变转动架500的长度，可以调节截割滚筒300与移动架200之间的距离，进一步提高截割滚筒300的灵活度，同时，进一步提高了连采机1000的开采效率。
55.在一些具体实施例中，如图1和图2所示，连采机1000还包括第二驱动件600，第二驱动件600可转动地设在移动架200上，第二驱动件600与转动架500可转动相连，用于驱动转动架500相对于移动架200转动。第二驱动件600可以给转动架500提供动力，以驱动转动架500，改变转动架500与移动架200之间的相对位置，从而可以控制转动架500的移动位置，从而控制转动架500相对于机体100的高度。
56.可选地，第二驱动件600为液压缸。
57.在一些具体实施例中，如图1和图2所示，第二驱动件600包括第二伸缩缸610和可移动地设在第二伸缩缸610上的第二伸缩杆620，第二伸缩缸610可转动地设在移动架200上，第二伸缩杆620与转动架500可转动相连，用于驱动转动架500相对于移动架200转动。
58.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或
位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
59.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
60.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
61.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征
ꢀ“
上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
62.在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、
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示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
63.尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本发明的保护范围内。