高海拔地区厚大矿体的采矿装置及充填方法与流程

本申请涉及地下矿山开采，尤其是涉及高海拔地区厚大矿体的采矿装置及充填方法。

背景技术：

1、国内矿山企业采矿工艺根据回采过程中采空区的维护办法，即矿块回采的地压管理方法分类，一般采用空场采矿法、崩落采矿法、充填采矿法，目前，充填法已发展形成了高分层充填、分段充填和阶段充填系列化采矿工艺与技术，不同的矿体赋存条件、采空区存在状态、维护方法、地压管理等决定着不同的采矿方法。

2、在采矿的过程中，需要对矿道进行填充修复，阻止地表塌陷，而现有的填充方法大多使用胶结充填的方式进行回填，此种填充方法需要使用到大量的胶结材料，增加了采矿的成本。

3、传统的填充凝结材料由于形状大小均不相同容易造成卡料或阻塞的情况，且在进行研磨时通常采用电机轴向带动旋转研磨，这种方式对电机要求较高且需要较大的旋转动力，且在对粉碎料进行筛选分级时动作角度较为繁琐不便于维修与操作。

技术实现思路

1、为了解决背景技术中提出的问题，本申请提供高海拔地区厚大矿体的采矿装置及充填方法。

2、本申请提供的高海拔地区厚大矿体的采矿装置，采用如下的技术方案：包括支撑架，支撑架内侧上端固定连接有防护壳，防护壳下端固定连接有进料壳，进料壳上表面固定连接有推动杆，推动杆表面啮合有推动盘，推动盘上表面与防护壳转动连接，推动盘下端滑动连接有调节块，调节块外表面滑动连接有封口板，封口板上表面固定连接有调节电机，调节电机输出端固定连接有调节螺纹杆，调节螺纹杆与调节块螺纹连接，封口板与进料壳转动连接，封口板下端转动连接有复推轮，复推轮与进料壳内壁固定连接，复推轮下表面转动连接有收集轮，收集轮位于进料壳内侧，进料壳下端固定连接并连通有搅碎壳，搅碎壳内侧设置有搅碎柱，搅碎柱上端贯穿收集轮与封口板固定连接，搅碎壳外表面下端固定连接有包裹壳，包裹壳上端固定连接有联动电机，联动电机输出端固定连接有联动杆，联动杆贯穿包裹壳，联动杆表面啮合有联动环，联动环与搅碎壳外壁转动连接，搅碎壳下端固定连接有下料斗，下料斗上端内侧转动连接有挡杆，挡杆与联动环啮合，挡杆远离联动环的一端转动连接有定位盘，定位盘与下料斗固定连接，定位盘上表面与搅碎柱下表面滑动连接，支撑架下端固定连接有排料通道，排料通道内侧滑动连接有筛选板，筛选板与联动杆滑动连接，排料通道内侧设置有阻拦杆，排料通道内侧设置有阻料坡，阻料坡在筛选板上方。

3、可选的，所述推动杆包括推动架、推动电机和推动蜗杆，推动架固定连接在进料壳上表面，推动架内侧固定连接有推动电机，推动电机输出端固定连接有推动蜗杆，推动蜗杆与推动盘啮合。

4、可选的，所述调节块包括滑动块和滑动套，滑动块与推动盘滑动连接，滑动块表面固定连接有滑动套，滑动套外形为圆筒且内侧设置有螺纹槽并与调节螺纹杆啮合，封口板下端为圆盘上端为方块，封口板上端的方块套接在滑动套的外表面。

5、可选的，所述复推轮外形为圆环形，复推轮内侧固定连接有进料电机，进料电机输出端固定连接有进料轮，进料轮与收集轮上表面啮合，收集轮中心为套环，套环外形为圆环且上表面设置有齿牙并与进料轮啮合，套环外周面固定连接有弧形的钩板。

6、可选的，所述搅碎柱整体为柱形，搅碎柱表面设置有波浪形的凸起与凹陷，搅碎壳内壁设置有与搅碎柱配合的凸起与凹陷。

7、可选的，所述联动杆整体呈长杆固定连接在联动电机输出端，联动杆表面设置有联动齿轮并与联动环啮合，联动杆下端设置有偏心轮，偏心轮与筛选板滑动连接。

8、可选的，所述挡杆一端为圆杆另一端为齿轮，挡杆的齿轮与联动环啮合，联动环外周面与下表面均设置有齿牙。

9、可选的，所述筛选板外形为倾斜的平板，筛选板表面设置有直径不同的孔洞，筛选板表面的孔洞被阻拦杆分隔成不同的部分且每部分下方设置有料斗，料斗与支撑架固定连接，筛选板表面设置有一字型滑槽套接在偏心轮外侧。

10、高海拔地区厚大矿体的采矿充填方法包括以下步骤：

11、s1、将矿体交替划分为矿房和矿柱，先用空场法回采矿柱；

12、s2、将矿渣放入进料壳内，并控制电动机进料电机带动收集轮旋转，使矿渣能够得到初步粉碎并进入装置，通过启动推动电机带动推动蜗杆旋转，使搅碎柱在搅碎壳内侧搅碎矿渣，通过设置挡杆对矿渣进行粉碎筛选，通过筛选板进行分级方便调配与水泥灰混合，再次加水搅拌制成胶凝材料，待整个矿柱部位的矿块回采完毕后，进行一次胶结充填，形成人工矿柱；

13、s3、待胶结体达到养护时间后，在人工矿柱保护下，用同样的方法回采矿房；

14、s4、将矿渣放入进料壳内，并控制推动电机、联动电机运作，对矿渣进行粉碎筛选，并对矿渣进行再次级配，对矿房进行一次非胶结充填。

15、综上所述，本申请包括以下有益技术效果：

16、1.本发明通过将矿渣投放进入进料壳内侧，通过收集轮的旋转进行粉碎体形较大的矿渣，防止矿渣在设备内侧造成阻塞并无法下落的问题，通过设置搅碎壳与搅碎柱，使搅碎柱脱离搅碎壳的轴心进行旋转，使搅碎壳内侧容纳较多的矿渣并进行挤压粉碎，使其能够将横向旋转力转换为轴向的旋转挤压力，通过推动蜗杆旋转推动推动盘，使搅碎柱在搅碎壳内侧旋转，通过调整调节块与推动盘的配合位置，使搅碎柱的旋转能够根据需要搅碎的材料进行调整力度，达到了根据矿渣硬度进行调整力臂旋转挤压粉碎的效果，解决了电机轴向带动旋转研磨对电机要求较高且需要较大的旋转扭力的问题。

17、2.本发明通过将粉碎后的矿渣倾倒在筛选板表面，并通过联动杆带动偏心轮旋转，使偏心轮旋转推动筛选板在排料通道内侧往复移动，使筛选板能够倾斜上下往复移动，通过在排料通道内侧安装阻拦杆，防止筛选板表面的矿渣直接滚落无法筛分，通过安装阻料坡防止矿渣颗粒阻塞筛选板表面的孔洞，达到了快速筛分框架防止混淆的效果，解决了粉碎料进行筛选分级时动作角度较为繁琐不便于维修与操作的问题。

18、3.本发明通过将矿体交替划分为矿房和矿柱，先对矿柱进行采矿，在矿柱采集完毕后利用矿渣制成胶结材料，对矿柱部位进行填充，形成人工支撑待支撑稳定后，对矿房进行采矿，并在采集完毕后利用矿渣进行非胶结填充，能够有效的降低尾砂的排放量，保护环境，降低充填成本，并维持采矿的效率。

技术特征：

1.高海拔地区厚大矿体的采矿装置，包括支撑架(1)，其特征在于：所述支撑架(1)内侧上端固定连接有防护壳(2)，防护壳(2)下端固定连接有进料壳(3)，进料壳(3)上表面固定连接有推动杆(4)，推动杆(4)表面啮合有推动盘(5)，推动盘(5)上表面与防护壳(2)转动连接，推动盘(5)下端滑动连接有调节块(6)，调节块(6)外表面滑动连接有封口板(7)，封口板(7)上表面固定连接有调节电机(8)，调节电机(8)输出端固定连接有调节螺纹杆(9)，调节螺纹杆(9)与调节块(6)螺纹连接，封口板(7)与进料壳(3)转动连接，封口板(7)下端转动连接有复推轮(10)，复推轮(10)与进料壳(3)内壁固定连接，复推轮(10)下表面转动连接有收集轮(11)，收集轮(11)位于进料壳(3)内侧，进料壳(3)下端固定连接并连通有搅碎壳(12)，搅碎壳(12)内侧设置有搅碎柱(13)，搅碎柱(13)上端贯穿收集轮(11)与封口板(7)固定连接；

2.根据权利要求1所述的高海拔地区厚大矿体的采矿装置，其特征在于：所述推动杆(4)包括推动架(41)、推动电机(42)和推动蜗杆(43)，推动架(41)固定连接在进料壳(3)上表面，推动架(41)内侧固定连接有推动电机(42)，推动电机(42)输出端固定连接有推动蜗杆(43)，推动蜗杆(43)与推动盘(5)啮合。

3.根据权利要求1所述的高海拔地区厚大矿体的采矿装置，其特征在于：所述调节块(6)包括滑动块(61)和滑动套(62)，滑动块(61)与推动盘(5)滑动连接，滑动块(61)表面固定连接有滑动套(62)，滑动套(62)外形为圆筒且内侧设置有螺纹槽并与调节螺纹杆(9)啮合，封口板(7)下端为圆盘上端为方块，封口板(7)上端的方块套接在滑动套(62)的外表面。

4.根据权利要求1所述的高海拔地区厚大矿体的采矿装置，其特征在于：所述复推轮(10)外形为圆环形，复推轮(10)内侧固定连接有进料电机(101)，进料电机(101)输出端固定连接有进料轮(102)，进料轮(102)与收集轮(11)上表面啮合，收集轮(11)中心为套环(111)，套环(111)外形为圆环且上表面设置有齿牙并与进料轮(102)啮合，套环(111)外周面固定连接有弧形的钩板(112)。

5.根据权利要求1所述的高海拔地区厚大矿体的采矿装置，其特征在于：所述搅碎柱(13)整体为柱形，搅碎柱(13)表面设置有波浪形的凸起与凹陷，搅碎壳(12)内壁设置有与搅碎柱(13)配合的凸起与凹陷。

6.根据权利要求(1)所述的高海拔地区厚大矿体的采矿装置，其特征在于：所述联动杆(16)整体呈长杆固定连接在联动电机(15)输出端，联动杆(16)表面设置有联动齿轮(161)并与联动环(17)啮合，联动杆(16)下端设置有偏心轮(162)，偏心轮(162)与筛选板(22)滑动连接。

7.根据权利要求1所述的高海拔地区厚大矿体的采矿装置，其特征在于：所述挡杆(19)一端为圆杆另一端为齿轮，挡杆(19)的齿轮与联动环(17)啮合，联动环(17)外周面与下表面均设置有齿牙。

8.根据权利要求1或6所述的高海拔地区厚大矿体的采矿装置，其特征在于：所述筛选板(22)外形为倾斜的平板，筛选板(22)表面设置有直径不同的孔洞，筛选板(22)表面的孔洞被阻拦杆(23)分隔成不同的部分且每部分下方设置有料斗(25)，料斗(25)与支撑架(1)固定连接，筛选板(22)表面设置有一字形滑槽套接在偏心轮(162)外侧。

9.根据权利要求1-8所述的高海拔地区厚大矿体的采矿充填方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本申请涉及地下矿山开采技术领域，尤其是涉及高海拔地区厚大矿体的采矿装置及充填方法，其包括支撑架，支撑架内侧上端固定连接有防护壳，防护壳下端固定连接有进料壳，进料壳上表面固定连接有推动杆，推动杆表面啮合有推动盘，推动盘上表面与防护壳转动连接，推动盘下端滑动连接有调节块。本申请能够通过将矿渣投放进入进料壳内侧，通过收集轮的旋转进行粉碎体形较大的矿渣，防止矿渣在设备内侧造成阻塞并无法下落的问题，通过设置搅碎壳与搅碎柱，使搅碎柱脱离搅碎壳的轴心进行旋转，使搅碎壳内侧容纳较多的矿渣并进行挤压粉碎，使其能够将横向旋转力转换为轴向的旋转挤压力，通过推动蜗杆旋转推动推动盘。

技术研发人员：刘洋,霍福山,冯成,李和春,刘威,刘春晓,刘永立,陈颖,孟嵩,李俊,聂明,王子平,白云皓
受保护的技术使用者：中国水利水电第一工程局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/13