井下多夹层矿体资源回收装置及工艺的制作方法

本技术涉及采矿工程，尤其是涉及井下多夹层矿体资源回收装置及工艺。

背景技术：

1、随着国际形势的变化，铁矿石上升为国家战略资源,对资源的综合回收利用提出了更高的要求，同时副产品(沙石料)市场良好。从提高矿产资源回收率、延长矿山服务年限、增加企业经济效益方面考虑，多夹层矿体资源回收具有重要意义。

2、目前多夹层矿体资源开采回收通常采用分段空场法采集矿石，操作人员将矿体分为一步采场和二步采场，操作人员首先开采一步采场，二步采场留作矿柱，直至毗邻的一步采场已经采完后，封堵矿道利用填充管道填充一步采场，一步采场中稳定的充填体作为矿柱，操作人员再开采二步采场，开采完成后填充二步采场。

3、针对上述相关技术，发明人认为采场内环境较为复杂，操作人员在利用填充管道填充采场时无法控制填充物的体积，导致一步采场填充物溢出，提高了成本，同时一步采场是个封闭空间，过量的填充物增加了一步采场内的压力，对矿道结构造成影响，有较大的安全隐患。

技术实现思路

1、为了提高井下多夹层矿体资源回收的安全性，本技术提供井下多夹层矿体资源回收装置及工艺。

2、第一方面，本技术公开了井下多夹层矿体资源回收装置。

3、井下多夹层矿体资源回收装置，包括进料管，所述进料管上安装有连接板，所述连接板上安装有探测管，所述探测管内滑动设置有限位圆盘，所述探测管的内壁上开设有用于与所述限位圆盘滑移配合的限位滑槽，所述限位圆盘靠近所述连接板的一侧设置有第一气囊，所述第一气囊安装于所述限位滑槽的内壁上，所述限位圆盘上开设有多个第一气孔，所述探测管靠近所述连接板的端部上开设有多个第二气孔，所述第一气囊上安装有第一出气管，所述第一出气管远离所述第一气囊的端部上滑动设置有显示圆盘。

4、通过采用上述技术方案，操作人员开采完毕后，操作人员通过进料管向采场内输入填充材料，当填充材料饱和时，填充材料进入探测管内带动限位圆盘移动，限位圆盘在限位滑槽内移动使得第一气囊受到挤压发生形变，第一气囊受到挤压发生形变使得第一气囊内的气体进入第一出气管内，显示圆盘在第一出气管内气体的作用下发生位移，从而使得工作人员通过显示圆盘的位置观测到采场内填充材料已经饱和，使得填充材料不会过量溢出，从而影响矿道及矿体结构，降低了井下多夹层矿体资源回收发生安全事故的可能性，第一气孔与第二气孔的设置方便排出探测管内的气体，提高设备的稳定性。

5、优选的，所述第一出气管上开设有用于与所述显示圆盘滑移配合的显示滑槽，所述显示圆盘上固定连接有荧光柱，所述荧光柱远离所述显示圆盘的端部能够穿出所述第一出气管。

6、通过采用上述技术方案，在采场处于矿石开采阶段时，利用荧光柱将第一出气管堵上，从而降低外界环境中的灰尘杂物进入第一出气管对显示圆盘造成影响的可能；当采场充入填充材料饱和时，限位圆盘通过第一气囊带动显示圆盘移动，显示圆盘带动荧光柱伸出第一出气管，便于操作人员更加直观的观察显示圆盘的移动；安装时显示圆盘带动荧光柱伸出第一出气管，此时第一气囊未处于充气饱和状态，操作人员按动荧光柱带动显示圆盘移动，显示圆盘通过第一出气管内的空气使得第一气囊充气饱和，带动限位圆盘复位，方便操作人员使用。

7、优选的，所述连接板上安装有出料管，所述出料管与所述进料管之间设置有转动套管，所述转动套管的一端套设于所述进料管上，所述转动套管的另一端套设于所述出料管上，所述转动套管的内端面上开设有第一通孔，所述进料管靠近所述出料管的端面上开设有第二通孔，所述第二通孔能够与所述第一通孔相连通，所述出料管靠近所述进料管的端面上开设有第三通孔，所述第三通孔能够与所述第一通孔相连通，所述连接板上设置有用于驱动所述转动套管转动的驱动组件。

8、通过采用上述技术方案，当采场填充材料饱和后，操作人员利用驱动组件带动转动套管转动，转动套管转动使得第一通孔与第二通孔分离，第一通孔与第三通孔分离，从而使得进料管与出料管隔离，进而阻断采场继续填充。

9、优选的，所述驱动组件包括固定套设于所述转动套管上的驱动齿轮、穿设于所述连接板上的驱动齿条，所述驱动齿轮与所述驱动齿条啮合，所述连接板上设置有用于驱动所述驱动齿条移动的控制组件。

10、通过采用上述技术方案，操作人员利用控制组件使得驱动齿条移动，驱动齿条移动带动驱动齿轮转动，驱动齿轮转动带动转动套管转动，转动套管转动使得进料管与出料管隔断，方便操作人员停止填充材料进入采场内。

11、优选的，所述控制组件包括固定连接于所述驱动齿条上的悬拉绳、固定连接于所述悬拉绳远离所述驱动齿条端部上的悬重块，所述连接板上转动安装有滚轮，所述悬拉绳绕设于所述滚轮上，所述连接板上开设有用于与所述悬重块滑移配合的滑动槽，所述连接板上设置有用于固定所述驱动齿条的固定组件。

12、通过采用上述技术方案，操作人员利用固定组件解除驱动齿条的固定状态，接着悬重块在重力作用下移动，悬重块移动带动悬拉绳在滚轮上滑动，悬拉绳移动带动驱动齿条移动，方便操作人员驱动转动套管转动。

13、优选的，所述固定组件包括穿设于所述连接板上的固定块、固定连接于所述固定块上的固定弹簧，所述驱动齿条上开设有用于与所述固定块插接配合的固定插槽，所述连接板上开设有用于与所述固定块滑移配合的固定滑槽，所述固定弹簧远离所述固定块的端部与所述固定滑槽的内端面固定连接，所述连接板上设置有用于驱动所述固定块移动的调节组件。

14、通过采用上述技术方案，操作人员利用调节组件使得固定块移动，固定块远离驱动齿条上的固定插槽，此时固定弹簧处于压缩状态，驱动齿条在悬重块的作用下移动，方便操作人员使用；固定弹簧的设置方便固定块插入驱动齿条。

15、优选的，所述调节组件包括转动安装于所述连接板上的调节齿轮、穿设于所述连接板上的调节齿条，所述调节齿轮与所述调节齿条啮合，所述固定块上设置有齿纹，所述固定块上的齿纹与所述调节齿轮啮合，所述连接板上设置有用于驱动所述调节齿条移动的传动组件。

16、通过采用上述技术方案，操作人员利用传动组件带动调节齿条移动，调节齿条移动带动调节齿轮转动，调节齿轮转动带动固定块移动，从而方便操作人员解除驱动齿条的固定状态，方便操作人员使用。

17、优选的，所述传动组件包括固定连接于所述调节齿条上的第二气囊、固定连接于所述第二气囊上的第二出气管，所述连接板上开设有用于与所述调节齿轮滑移配合的传动槽，所述第二气囊远离所述调节齿条的端部与所述传动槽的内端面固定连接，所述第二出气管与所述第二气囊相连通，所述第二出气管与所述第一气囊相连通。

18、通过采用上述技术方案，操作人员通过进料管向采场内填充原料，当原料饱和时，原料通过探测管带动限位圆盘移动，限位圆盘挤压第一气囊，第一气囊形变将空气通过第二出气管排入第二气囊内，第二气囊被空气填满膨胀，第二气囊膨胀带动调节齿条移动，从而解除驱动齿条的固定状态，驱动齿条在悬重块的作用下带动转动套管转动，从而隔断进料管与出料管，方便操作人员终止对采场的填充。

19、优选的，所述驱动齿条上固定连接有移动板，所述移动板穿设于所述连接板上，所述连接板上开设有用于与所述驱动齿条滑移配合的驱动滑槽，所述驱动滑槽的内侧壁上开设有用于与所述移动板滑移配合的移动滑槽，所述移动滑槽与所述连接板的外侧壁相连通，所述固定块靠近所述驱动齿条的端部上设置有斜面。

20、通过采用上述技术方案，安装连接板时，操作人员驱动移动板带动驱动齿条移动，驱动齿条移动至固定块的位置时，驱动齿条在固定块的斜面上滑动，固定块在斜面的作用下进入固定滑槽内，此时固定弹簧处于压缩状态，操作人员继续移动驱动齿条，固定块在驱动齿条的侧壁上滑动，当固定块移动至固定插槽的位置时，固定块在固定弹簧的作用下进入固定插槽内，从而将驱动齿条固定，方便操作人员安装使用。

21、第二方面，本技术公开了井下多夹层矿体资源回收工艺。

22、井下多夹层矿体资源回收工艺，应用了井下多夹层矿体资源回收装置，包括以下步骤：

23、s1、采矿准备：利用机械设备在矿体中掘进凿岩巷道；s2、一步采场开采：利用机械设备开采一步采场的矿石资源；s3、填充一步采场：驱动移动板使得固定块插入驱动齿条内，利用进料管向一步采场内填充胶结原料，一步采场填充满时，荧光柱伸出第一出气管，转动套管将进料管与出料管隔断，终止胶结原料填充；s4、二步采场开采：利用机械设备开采二步采场的矿石资源；s5、填充二步采场：驱动移动板使得固定块插入驱动齿条内，利用进料管向二步采场内填充尾沙原料，二步采场填充满时，荧光柱伸出第一出气管，转动套管终止尾沙原料填充。

24、通过采用上述技术方案，操作人员利用机械设备在矿体中掘进凿岩巷道，以便开采分段之间的采场，接着操作人员驱动移动板使得固定块插入驱动齿条内，使得进料管与出料管相连通，然后造作人员利用进料管向一步采场内填充胶结原料，一步采场填充满时，胶结原料带动限位圆盘移动，限位圆盘通过第一气囊带动荧光柱伸出第一出气管，方便操作人员观察；第一气囊带动固定块移动，固定块远离驱动齿条，使得驱动齿条在悬重块作用下带动转动套管转动，第一通孔与第二通孔分开，从而终止继续填充胶结原料；操作人员开采二步采场，二步采场开采完毕后，操作人员通过移动板带动转动套管转动，使得进料管与出料管相连通，操作人员利用进料管向二步采场内填充尾沙原料，二步采场填充满后，尾沙原料带动限位圆盘移动，限位圆盘通过第一气囊使得荧光柱伸出第一出气管，限位圆盘通过第一气囊使得转动套管转动，从而终止向二步采场填充尾沙原料，从而防止填充物溢出对矿道造成影响，提高了井下多夹层矿体资源回收的安全性。

25、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

26、1.操作人员开采完毕后，操作人员通过进料管向采场内输入填充材料，当填充材料饱和时，填充材料进入探测管内带动限位圆盘移动，限位圆盘在限位滑槽内移动使得第一气囊受到挤压发生形变，第一气囊受到挤压发生形变使得第一气囊内的气体进入第一出气管内，显示圆盘在第一出气管内气体的作用下发生位移，从而使得工作人员通过显示圆盘的位置观测到采场内填充材料已经饱和，使得填充材料不会过量溢出，从而影响矿道及矿体结构，降低了井下多夹层矿体资源回收发生安全事故的可能性，第一气孔与第二气孔的设置方便排出探测管内的气体，提高设备的稳定性；

27、2.操作人员通过进料管向采场内填充原料，当原料饱和时，原料通过探测管带动限位圆盘移动，限位圆盘挤压第一气囊，第一气囊形变将空气通过第二出气管排入第二气囊内，第二气囊被空气填满膨胀，第二气囊膨胀带动调节齿条移动，从而解除驱动齿条的固定状态，驱动齿条在悬重块的作用下带动转动套管转动，从而隔断进料管与出料管，方便操作人员终止对采场的填充；

28、3.操作人员利用机械设备在矿体中掘进凿岩巷道，以便开采分段之间的采场，接着操作人员驱动移动板使得固定块插入驱动齿条内，使得进料管与出料管相连通，然后造作人员利用进料管向一步采场内填充胶结原料，一步采场填充满时，胶结原料带动限位圆盘移动，限位圆盘通过第一气囊带动荧光柱伸出第一出气管，方便操作人员观察；第一气囊带动固定块移动，固定块远离驱动齿条，使得驱动齿条在悬重块作用下带动转动套管转动，第一通孔与第二通孔分开，从而终止继续填充胶结原料；操作人员开采二步采场，二步采场开采完毕后，操作人员通过移动板带动转动套管转动，使得进料管与出料管相连通，操作人员利用进料管向二步采场内填充尾沙原料，二步采场填充满后，尾沙原料带动限位圆盘移动，限位圆盘通过第一气囊使得荧光柱伸出第一出气管，限位圆盘通过第一气囊使得转动套管转动，从而终止向二步采场填充尾沙原料，从而防止填充物溢出对矿道造成影响，提高了井下多夹层矿体资源回收的安全性。