从地下矿山的挖掘的突入式隧道中恢复输送机系统和连续采矿机

摘要

本发明涉及一种用于从隧道中恢复连续采矿机装置的系统。该系统包括用于将连续采矿机装置联接到牵拉设备的联接器。牵拉设备将连续采矿机装置从隧道中牵拉出来。有利的是，牵拉设备可以将连续采矿机装置从隧道中全部或部分地拉出，直到连续采矿机装置可以根据其自身的动力再次从隧道收回。

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种用于从隧道中恢复连续采矿机装置的系统。尽管不是排他性地应用于地下煤矿开采，但本发明特别地应用于地下煤矿开采。

背景技术

本说明书中引用的任何现有技术不是且不应被视为对现有技术形成公知常识的一部分的承认或任何形式的暗示。

地下煤矿开采传统上涉及形成具有不同布局的一系列巷道(即，挖出的隧道)，以适应所开采的煤炭的储量。在顶壁地层和/或侧壁(称为肋骨)中支撑巷道，以确保人员安全进入和离开矿井的通道。受支撑的巷道也保持安全开放，以便设备通过，服务安装(压缩空气、水、电力基础设施)以及在整个矿井中运送矿井通风空气。

一系列的未开采的煤“区块”(或未开采的煤炭储备区)位于巷道之间，并且巷道提供了通道以进入这些未开采的煤区块。一系列输送机将从区块开采的煤炭从矿区运出且运到矿井表面。

AU 2016210621公开了一种系统，在该系统中，连续采矿机形成从闸道开始的闭端突入切口，以开采所述区块。采矿机与柔性输送机系统相联接，该输送机系统包括串行输送机模块，该输送机系统可将煤炭从连续式采矿机中运出至矿井中其他位置的固定式输送机。柔性输送机系统由于其灵活性而可以连续地直线或在转弯地输送煤炭。

柔性输送机系统具有各种类型和样式，但是它们均具有能够沿其长度连续输送煤炭的特征。柔性输送机系统包括多个相互连接的模块部分，这些模块部分的长度和连通性各不相同，并且其形式可以在地下矿山规划布局的区域中灵活地围绕连接巷道的不同角度拐角而输送煤炭。柔性输送机系统延伸到当前采矿工作面，在当前采矿工作面中，正在通过连续采矿机中采煤。

在许多情况下，连续采矿机和/或柔性输送机系统无法在其自身的正常牵拉设备下移动以将设备从部分或完全挖掘的突入式隧道中拉出。以下情况将导致需要从部分或全部挖掘的突入式隧道中中恢复设备：

·由于顶壁的岩层破坏-即“顶壁坠落”，突入式切口顶壁的岩石掉落到连续采矿机或柔性输送机系统上，以至于在正常动力牵引系统下其自身无法从突入式隧道中移出；

·由于突入件侧壁的岩石层破裂–即，由于“肋骨掉落”，岩石从突入式隧道侧壁(或“肋骨”)掉落到连续采矿机或输送系统上而使其自身在正常的动力牵引系统下无法移出突入式隧道；

·由于到连续采矿机和/或输送系统的电力故障，例如，可能是由于断路器中的电源“跳闸”或电源缆线损坏引起的，还可以列举其他原因；以及

·在各种情况下会导致液压系统故障或泄漏的事件。

优选实施例提供一种用于在这种情况下恢复连续采矿机装置的系统。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于从隧道中恢复连续采矿机装置的系统，该系统包括：

联接器，用于将连续采矿机装置联接到牵拉设备；以及

牵拉设备，用于将连续采矿机装置从隧道中拉出。

有利地，牵拉设备可以将连续采矿机装置从隧道中全部或部分地拉出，直到连续采矿机装置可以依靠其自身的动力再次从隧道收回。

该系统可以进一步包括一个或多个引导件，用于引导被拉动的连续采矿机装置。引导件可以包括辊。

牵拉设备可以包括绞盘，绞盘具有终止于联接器中的线。牵拉设备可以是固定的或静态的。

该系统可以进一步包括用于支撑牵拉设备的支撑组件。支撑组件可以包括位于隧道两侧的一对侧向支撑件。每个侧向支撑件可横越所述隧道从其延伸的闸道而延伸。每个侧向支撑件可以是三角形的。支撑组件可以进一步包括位于与隧道相对的基础支撑件。

牵拉设备可包括至少一个柱塞。柱塞可通过联接器联接到连续采矿机装置的中心。可替代地，所述至少一个柱塞可以包括一对用于安装到连续采矿机装置的两侧的柱塞。柱塞可以是液压柱塞。

连续采矿机装置可以包括连续采矿机和联接到连续采矿机的柔性输送机系统。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于从隧道中恢复连续采矿机装置的方法，该方法包括：

将所述连续采矿机装置联接到牵拉设备上；以及

利用所述牵拉设备从隧道中牵引所述连续采矿机装置。

该方法可以包括提供引导件，用于沿着路径引导所述连续采矿机装置。

该方法可以包括在拉动之前将一个或多个输送机模块与所述连续采矿机装置分离。该方法可以包括，在重复进行之前，拉动然后移除所述连续采矿机装置的最后面的输送机，从而顺序地移除所述连续采矿机装置。

该方法可以包括组装用于支撑所述牵拉设备的支撑组件。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于从隧道中恢复采矿设备的系统，该系统包括：

联接器，用于将采矿设备联接至牵拉设备；以及

用于将采矿设备从隧道中拉出的牵拉设备。

在本发明的范围内，本文描述的任何特征可以与本文描述的任何一个或多个其他特征以任何组合进行组合。

附图说明

本发明的优选特征、实施例和变型可以从下面的详细描述中看出，该详细描述为本领域技术人员提供了足够的信息来执行本发明。该详细描述不应被视为以任何方式限制前述发明内容的范围。详细描述将参考以下多个附图：

图1是根据本发明的第一实施例的用于恢复连续采矿机装置的引导路径恢复系统的示意性平面图；

图2是根据本发明的第二实施例的用于恢复连续采矿机装置的液压拉拽恢复系统的示意性平面图；以及

图3是根据本发明的第三实施例的用于恢复连续采矿机装置的另一液压拉拽恢复系统的示意性平面图。

具体实施方式

根据本发明的第一实施例，提供了图1所示的引导路径恢复系统100，其用于从正在形成的闭端突入式隧道104中恢复连续采矿机装置102。连续采矿机装置102包括无人驾驶连续采矿机106以及与连续采矿机106联接的柔性输送机系统108。

系统100还包括闸道110，从该闸道110形成突入式隧道104。静态输送机112位于突入式隧道104中，可以使用桥113从柔性输送机系统108在静态输送机112中装入煤。然后在终点114处卸煤。

系统100包括机械联接器116，该机械联接器116例如包括钩或钩环，用于将连续采矿机装置联接到牵拉设备118。牵拉设备118从隧道104中牵拉被卡住的连续采矿机装置102。

有利地，牵拉设备118可以将连续采矿机装置102从隧道104中全部或部分地拉出或拔出，直到连续采矿机装置102可以依靠其自身的动力再次从隧道104收回。

系统100还包括相对的引导件120a，120b，用于引导被拉动的连续采矿机装置102。每个引导件120包括桁架支撑组件122和一系列辊124，装置102在拉动期间可以接合到该一系列辊上。

牵拉设备118通常包括绞盘，绞盘带有终止于联接器的线126。牵拉设备118强制性地向后方牵拉输送机设备108和连续采矿机106，以将其从挖掘的突入式隧道104中撤回。

在连续采矿机装置102由于与装置102在突入式隧道104中被“阻挡”无关的原因而不能撤回的情况下，则将装置102撤回所需的力比设备被“阻挡”时小得多。在这种情况下，这种力仅需要能够使装置102本身移动并克服其运动惯性以及所产生的滚动或打滑阻力。

恢复系统100部署了一系列结构和“引导件”120，它们控制回撤的输送机108和连续采矿机106所经过的路径，还部署有缆线126和拉力，将设备从挖掘的突入式隧道104中“拉出”，直到设备完全撤回。在这种情况下，输送机系统108或其他设备不需要为了将装置102恢复而被断开连接–它只是简单地从突入式隧道104中“拉出”，并且“引导”结构120确保装置102行进通过需要穿过的期望行进路径，以便完全回到地下矿井的巷道110中。

现在简要描述用于恢复连续采矿机装置102的引导路径恢复方法。

如果装置102没有在挖掘的突入式隧道104中被“阻挡”，而是由于其他系统故障(例如，液压或通信等)的某些电力而不能运行，则安装相对的引导件120a，120b。一系列的支撑结构122被移动到位并被竖立或组装以在突入式隧道104的临近中的巷道的任一侧上形成集成的整合的一系列结构122，其中装置102不能由其正常的操作能力而撤回。

通过地面或岩石锚固方法，结构122被“钉住”或接合到地面或巷道110的侧壁中，使得结构122不能被移动并且被牢固地固定在适当的位置。

一系列的辊或旋转轮124或低表面摩擦力的固定材料被安装到组装/竖立的结构122中。辊124允许装置102的侧轨移动通过固定结构122并使得装置102借助组装的结构122的构造遵循预先指定的行进路径行进。

将联接器116附接到最后的输送机模块的端部使得牵拉设备118能够向缆线126施加拉力。牵拉设备118可以包括绞盘装置(适当地固定在适当位置以便施加或所需的力)，或者，可以包括具有适当原动拉力的大型地下采矿设备(例如履带推土机或大型橡胶轮胎装载机)。

牵拉设备118通过使用缆线126将装置102从突入式隧道104中拉出，从而整个装置102穿过预先指定的行进路径以离开突入式隧道104。

根据本发明的第二实施例，提供了图2所示的液压拉拽恢复系统200。该系统200用于由于发生了“顶壁”掉落事件或侧壁“肋”故障事件而使得连续采矿机装置102由于其部分或全部地在突入式隧道104中“受阻”因此撤回设备所需的负载就大得多而不能撤回的情况。这种增加的负荷是由于需要强行“拉动”装置102穿过已经破损且正在侵占了一些突入式隧道空间并“阻挡”设备移动的岩层，或需要围绕这样的岩层周围“拉动”装置102，或在这样的岩层下方或上方“拉动”装置102。

牵拉设备202包括至少一个液压柱塞，其利用联接器204联接到连续采矿机装置102的中心。系统200包括用于支撑牵拉设备202的支撑组件206。支撑组件206包括位于突入式通道104的两侧的一对三角形的侧向支撑件208a，208b。每个侧向支撑件208延伸穿过并填充闸道110，突入式通道102正是从该闸道110延伸。支撑组件206还包括位于与隧道相对的基础支撑件210。

支撑组件206包括相互连接的一系列结构构件(即钢梁和支柱/支撑件)。所述恢复方法包括从连续输送机装置102的后部沿输送机108的长度顺序地断开每个连续输送机模块(或分段)。所述柱塞沿每个输送机单元(或分段)的长度通过一个或多个连接点施加液压力–直至装置102不再“受到”阻止其被撤回的阻塞，或者直到所有的装置102从挖掘的突入式隧道102中移出为止。

现在简要描述一种液压拉拽恢复方法，其中由于某种形式的地层破坏事件(“顶壁”或侧壁“肋”)，完全“阻止”了突入式隧道104中的装置102移动。首先将巷道110中的任何输送机模块分离并移除。

大型的特别配置的“载荷分散梁”210安装在巷道110的与其中装置102‘卡住’的突入式隧道104的入口相对的一侧。梁210的安装使得其被特别地定位，以便液压“拉”力可沿其中装置102被“卡住”的突入式隧道104的中心线轴线纵向且平行地施加。

接下来，进行侧向支撑件208的安装，包括在巷道110内和横穿巷道110的相关的特殊配置的一系列支撑支柱/构件和其他相关的支撑结构。支撑件208从大载荷分散梁210延伸到巷道110的相对侧，以提供合适的“紧固”结构网络，力可抵靠在其上，以便从突入式隧道104中强制撤回装置102。

使用地面或岩石锚固技术将载荷分散梁210和支撑撑杆/结构固定在适当位置。

液压柱塞202附接到载荷分散梁210，并且还连接到合适尺寸的液压动力组件，以将拉力施加到“卡”在突入式隧道104中的装置102。

通过沿着输送机系统的长度将液压柱塞202连接到每个输送机单元/分段上的指定附接点(通过使用包括缆线、链、线、绳126的合适的联接器204)，并且通过操作液压柱塞202通过其指定的行进距离，柱塞可以循环进出，每个循环在装置102上施加“拉力”，这样，在每次液压行程时，装置102从突入式隧道中部分撤回，并且在每个循环之间柱塞连接到下一个附接点，以使得在所有循环之后，装置102的整个长度都从突入式隧道104中撤回。

当每个后输送机单元/分段已经退出突入式隧道104时，该单元被分离并且从突入式隧道104的口处的恢复工作区域移开/移走，并且下一个后输送机单元/分段被连接到液压柱塞202，以便从突入式隧道104中拉出和撤回所述下一个连续单元/分段。

前述过程继续进行，直到所有装置102已经从突入式隧道104中撤回。一旦将装置102被撤回并且采矿系统按照正常操作，则恢复系统200随后被移除。

图3示出了替代配置，其中一对柱塞202安装到连续采矿机装置102的两侧以增加拉力。

本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下可以做出许多实施例和变型。

根据法规，已经以或多或少地针对结构或方法特征的语言描述了本发明。应当理解，本发明不限于所示出或描述的特定特征，因为本文所述的手段包括使本发明生效的优选形式。

在整个说明书中对“一个实施例”或“实施例”的引用是指结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书中各处出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定都指的是同一实施例。此外，可以以任何合适的方式以一种或多种组合来组合特定特征、结构或特性。