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一种深凹露天矿开采模型系统

阅读：568发布：2020-08-04

IPRDB可以提供一种深凹露天矿开采模型系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种深凹露天矿开采模型系统，其包括深凹露天采场、排土场、地面运输道路和原煤洗选场部分，其中，所述深凹露天采场为模拟的设置在煤层上的煤采场，模拟多台斗轮挖掘机在北部工作帮进行连续剥离作业和在深部进行采煤作业，模拟将采场内剥离物通过建立在东端帮上的胶带机运至地面南部排土场由排土机进行排土作业，模拟将采场内毛煤通过建立在西端帮上的胶带机运至地表境界西侧的原煤洗选场进行加工。本发明深凹露天矿开采模型系统能够模拟多种施工工艺条件的试验，能根据采矿的需求实时进行改进，能对采矿现场进行整体的调整。，下面是一种深凹露天矿开采模型系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种深凹露天矿开采模型系统，其特征在于，其包括深凹露天采场、排土场、地面运输道路和原煤洗选场，其中，所述深凹露天采场为模拟的设置在煤层上的煤采场，其内设置多个采煤点，模拟汽车将南帮剥离物运往南部排土场排弃并返回，所述地面运输道路置于所述深凹露天采场和排土场之间，所述煤层东西方向走向，所述原煤洗选场设置在所述深凹露天采场地表西侧，在所述深凹露天采场东、西两端帮分别建有拉运剥离和运送毛煤的胶带机运输系统，汽车出车沟建在南帮用于沟通采场内和地面的运输联系；

所述原煤洗选场将从深凹露天采场中采集的煤炭分类处理。

2.根据权利要求1所述的深凹露天矿开采模型系统，其特征在于，沿煤层走向在顶板拉沟降深露煤，垂直于煤层走向横向推进，暴露煤层顶板；

东、西、南上部三个台阶到界，最终帮坡角35°，到界宽度10m，下部为工作台阶；

北部边邦自上而下为正常工作台阶，工作帮坡角12°，平盘宽度42m，在北部工作帮每隔一个剥离台阶设计出正常采掘工作面，东、西端帮各设置一个采掘工作面。

3.根据权利要求1或2所述的深凹露天矿开采模型系统，其特征在于，所述深凹露天采场采深在80～100m，煤层呈台阶型布置，台阶高度10m，台阶坡面角65°，工作平盘宽度

42m；在所述深凹露天采场的南部边邦设置固定的汽车道路运输系统。

4.根据权利要求2所述的深凹露天矿开采模型系统，其特征在于，在南部边邦建有直进-折返式的倾斜运输沟道，所述倾斜运输沟道的长度为125m，纵向坡度8％，道路宽度

10m；平坡距30m。

5.根据权利要求4所述的深凹露天矿开采模型系统，其特征在于，所述采煤工作面上设置轮斗挖掘机在该位置处采集煤炭，经过连接胶带机，用以传送煤炭。

6.根据权利要求2所述的深凹露天矿开采模型系统，其特征在于，在煤层底板方向境界以外50m处设外部排土场，两个排土台阶，排土台阶宽度20m，在排土场上设置阶梯台面，在阶梯台面上设置胶带排土机和推土机分别由东、西两个方向进行排土作业。

7.根据权利要求2所述的深凹露天矿开采模型系统，其特征在于，所述原煤洗选场包括人员以及维护部分，破碎站、原煤缓冲仓、浓缩池、落煤塔、动筛碎石仓、大块精煤仓、末煤仓和计量室。

8.根据权利要求2所述的深凹露天矿开采模型系统，其特征在于，沿工作线东、西方向布置胶带机运输系统，斗轮挖掘机东、西方向“之”型开采，台阶推进方向由南向北，斗轮挖掘机和半固定胶带机采用移动胶带机连接。在东、西两端帮，采场内分设有固定的胶带机直通采场外，可将移动胶带机转载的剥离物和毛煤通过端帮固定胶带机分别运往南部排土场排弃和运往采场外西部的原煤洗选场加工。

9.根据权利要求1或2所述的深凹露天矿开采模型系统，其特征在于，东、西、南上部三个台阶到界，最终帮坡角35°，到界宽度10m，下部为工作台阶；北部边邦自上而下为正常工作台阶，工作帮坡角12°，平盘宽度42m，在北部工作帮每隔一个剥离台阶设计出正常采掘工作面。

10.根据权利要求2所述的深凹露天矿开采模型系统，其特征在于，山坡垂高80m，倾斜度20°；倾斜运输沟道长度125m，纵向坡度8％，道路宽度10m；平坡距30m；矿采场尺寸：长×宽＝2.5×2m，矿采场比例：长∶宽＝3∶2。

说明书全文

一种深凹露天矿开采模型系统

技术领域

[0001] 本发明涉及露天采矿领域，尤其涉及一种深凹露天矿开采模型系统。

背景技术

[0002] 现有技术中深凹露天采矿系统具有较为复杂的构造，一般包括深凹采场以及相应的挖掘、运输和排土设备，在实际的露天采煤中，若对采矿工艺或者系统进行改进，工程比较复杂，且不能根据采矿的需求实时进行改进，也不能对采矿现场进行整体的调整。

[0003] 鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种深凹露天矿开采模型系统，用以克服上述技术缺陷。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供一种深凹露天矿开采模型系统，其包括深凹露天采场、排土场、地面运输道路和原煤洗选场，其中，

[0006] 所述深凹露天采场为模拟的设置在煤层上的煤采场，其内设置多个采煤点，模拟汽车将南帮剥离物运往南部排土场排弃并返回，所述地面运输道路置于所述深凹露天采场和排土场之间，所述煤层东西方向走向，所述原煤洗选场设置在所述深凹露天采场的地表西侧，在所述深凹露天采场东、西两端帮分别建有拉运剥离和运送毛煤的胶带机运输系统，汽车出车沟建在南帮用于沟通采场内和地面的运输联系；

[0007] 所述原煤洗选场将从深凹露天采场中采集的煤炭分类处理。

[0008] 进一步，沿煤层走向在顶板拉沟降深露煤，垂直于煤层走向横向推进，暴露煤层顶板；

[0009] 东、西、南上部三个台阶到界，最终帮坡角35°，到界宽度10m，下部为工作台阶；

[0010] 北部边邦自上而下为正常工作台阶，工作帮坡角12°，平盘宽度42m，在北部工作帮每隔一个剥离台阶设计出正常采掘工作面，东、西端帮各设置一个采掘工作面[0011] 进一步，所述深凹露天采场采深在80～100m，煤层呈台阶型布置，台阶坡面的高度为10m，台阶坡面角65°，工作平盘宽度42m；在所述深凹露天采场南帮设有倾斜运输沟道。

[0012] 进一步，所述南部边帮建有直进-折返式的倾斜运输沟道，倾斜运输沟道的长度为125m，纵向坡度8％，道路宽度10m；平坡距30m。

[0013] 进一步，所述在北部工作帮和坑底的采煤工作面上设置轮斗挖掘机和皮带车在该位置处采集煤炭；所述深凹露天采场的台阶上连接有胶带机，用以传送煤炭。

[0014] 进一步，在煤层底板方向境界以外50m处设外部排土场，两个排土台阶，排土台阶宽度20m，在排土场上设置阶梯台面，在阶梯台面上设置胶带排土机和推土机分别由东、西两个方向进行排土作业。

[0015] 进一步，所述原煤洗选场包括人员以及维护部分，破碎站、原煤缓冲仓、浓缩池、落煤塔、动筛碎石仓、大块精煤仓、末煤仓和计量室。

[0016] 进一步，胶带机运输系统为工作线东、西方向布置，斗轮挖掘机东、西方向“之”型开采，台阶推进方向由南向北，采场内移动胶带机位于斗轮挖掘机北侧东、西方向纵向布置，在东部固定帮上，设有采场内固定的胶带机直通采场外，可将移动胶带机转载的剥离物通过固定胶带机运往北部排土场排弃。在西部固定帮，也设有采场内固定的胶带机直通采场外，可将移动胶带机转载的毛煤通过固定胶带机运往矿采场外西部的原煤洗选场加工。

[0017] 进一步，东、西、南上部三个台阶到界，最终帮坡角35°，到界宽度10m，下部为工作台阶；北部边邦自上而下为正常工作台阶，工作帮坡角12°，平盘宽度42m，在北部工作帮每隔一个剥离台阶设计出正常采掘工作面。

[0018] 进一步，山坡垂高80m，倾斜度20°；倾斜运输沟道长度125m，纵向坡度8％，道路宽度10m；平坡距30m；矿采场尺寸：长×宽＝2.5×2m，矿采场比例：长∶宽＝2.5。

[0019] 与现有技术相比较本发明的有益效果在于：本发明深凹露天矿开采模型系统能够模拟多种施工工艺条件的试验，能根据采矿的需求实时的进行改进，能对采矿现场进行整体的调整。

附图说明

[0020] 图1为本发明深凹露天矿开采模型系统的结构示意图；

[0021] 图2为本发明深凹露天采场的模型俯视结构示意图；

[0022] 图3为本发明排土场的模型结构示意图；

[0023] 图4为本发明原煤洗选场的模型结构示意图。

具体实施方式

[0024] 以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

[0025] 请参阅图1所示，其为本发明深凹露天矿开采模型系统的结构示意图，本发明系统包括深凹露天采场1、排土场2、地面运输道路3和原煤洗选场4，所述深凹露天采场1为模拟的设置在煤层上的煤采场，其内设置多个采煤点，模拟汽车将剥离物运至地面部分的排土场2排弃并返回，所述地面运输道路3置于所述深凹露天采场1和排土场2之间，所述煤层东西方向走向，所述原煤洗选场4设置在所述深凹露天采场1的地表西侧，在所述深凹露天采场1东、西两侧分别设置内部出车沟和地面运输道路3连接。

[0026] 所述原煤洗选场4将从深凹露天采场1中采集的煤矿分类处理。

[0027] 实施例一：单斗汽车开采工艺深凹露天矿实验模型；

[0028] 请参阅图2所示，其为本发明深凹露天采场的模型俯视结构示意图，所述深凹露天采场的采场深在80～100m，煤层11呈台阶型布置，台阶坡面15的高度为10m，台阶坡面角65°，工作平盘宽度42m。

[0029] 在所述深凹露天采场1的顶帮移动采场线设置倾斜运输沟道14，所述汽车沿其行驶；所述倾斜运输沟道14的长度为125m，纵向坡度8％，道路宽度10m；平坡距30m。

[0030] 在所述台阶上设置采掘工作面12，轮斗挖掘机13和皮带车16在该位置处采集煤矿；所述深凹露天采场1的台阶上连接有胶带机17，用以传送煤炭。

[0031] 在本实施例中，矿采场尺寸：长×宽＝3×2m，矿采场比例：长∶宽＝3∶2。

[0032] 在所述深凹露天采场1的底帮固定采场线，自上而下三个台阶直进后折返，煤层东西方向走向，由底帮向顶帮倾斜，标注煤层揭露赋存状况。

[0033] 沿煤层走向在顶板拉沟降深露煤，垂直于煤层走向横向推进，暴露煤层顶板；东、西、南上部三个台阶到界，最终帮坡角35°，到界宽度10m，下部为工作台阶；北部边邦自上而下为正常工作台阶，工作帮坡角12°，平盘宽度42m，在北部工作帮每隔一个剥离台阶设计出正常采掘工作面，东、西端帮各设置一个采掘工作面，南部固定帮未到界台阶每隔二个台阶设置一个采掘工作面，采掘工作面标注出挖掘机、穿孔机、推土机作业状况、汽车运行状况和爆堆形状。

[0034] 请参阅图3所示，其为本发明排土场的模型结构示意图，在煤层底板方向境界以外50m处设汽车运输外部排土场2，两个排土台阶，排土台阶宽度20m，在排土场上设置阶梯台面，在阶梯台面上设置推土机21。

[0035] 请参阅图4所示，其为本发明原煤洗选场的模型结构示意图，所述原煤洗选场包括人员以及维护部分41，破碎站42、原煤缓冲仓46、浓缩池47、主厂房48、动筛车间45、锅炉房44、落煤塔43、动筛碎石仓49、大块精煤仓53、末煤仓52和计量室51，该原煤洗选场将不同种类的煤炭粉碎后分别进行筛选。

[0036] 本发明采取液压永磁拖动原理驱动汽车运动，在s路型的路面下方铺设能够弯曲密封良好的液压管线，管道内注满洗洁精水的混合液之后在放入永磁活塞，将齿轮式液压泵出入口与管子两头连接，实现管道和液压泵封闭式循环，将路面铺设到s型出入矿采场的管路上方，在矿车前轮中部的下方固定一个永磁铁，磁极调整到与管内的活塞磁体相吸，高度调整到与路面保持一个较小的缝隙，使车辆上的车轮在路面上能够轻松的滚动；液压泵工作时液体流动推动永磁活塞移动，永磁活塞吸引着路面上的矿车运动，当矿车运动到某个终点时，泵停止，并且反向工作，活塞也要反向移动，这时路面上的矿车在位阻效应的作用下实现了倒车掉头反向运行的轨迹，矿车运行的速度取决于泵的速度。

[0037] 根据深凹露天矿开采设计，在南部固定边邦修建有直进-折返式的倾斜运输沟道，沟通地表与采场内的运输联系，挖掘机将采场内的剥离物装上汽车，汽车沿设计的倾斜运输沟道由下往上、重车上坡运输，每个倾斜运输沟道坡长125m，纵向坡度8％，每个沟道之间设有20m的平坡距，经过直进-折返运输以后，将剥离物运至地面再进入排土场进行排弃。

[0038] 排弃后的汽车空车沿原路返回，道路具有一定宽度，可以保证汽车在平盘上相向运行。

[0039] 实施例二：单斗-汽车-胶带半连续开采工艺深凹露天矿实验模型；

[0040] 本实施例中，采场深200m；台阶坡面角65°；倾斜运输沟道长度125m，纵向坡度8％，汽车地面运输道路宽度10m；矿采场上部8个台阶采用汽车直接运输，每三个台阶直进后折返，矿采场下部12个台阶设四个半固定破碎站，每三个台阶设一个，在西部固定帮沿倾斜方向设置主运输胶带分别承接四个破碎站支运输胶带的剥离物转运至地面胶带机，再由地面胶带机将剥离物转运至南部排土场胶带机进行排弃。在东部固定帮设运煤主胶带，每三个采煤台阶设一个半固定毛煤破碎站，经过地面胶带机转运至地面筛分场。胶带机宽度1.2m，运输倾角18°；东、西、南上部三个台阶到界，最终帮坡角35°，到界宽度10m，下部为工作台阶；北部边邦自上而下为正常工作台阶，工作帮坡角12°，平盘宽度42m，在北部工作帮每隔一个剥离台阶设计出正常采掘工作面，东、西端帮各设置一个采掘工作面，南部固定帮未到界台阶每隔二个台阶设置一个采掘工作面，采掘工作面标注出挖掘机、穿孔机、推土机作业状况、汽车倒短运行状况、采场内破碎站设置和胶带布置状况及爆堆形状。

[0041] 实施例三：单斗-汽车开采工艺山坡露天矿实验模型；

[0042] 本实施例中，山坡垂高80m，倾斜度20°；倾斜运输沟道长度125m，纵向坡度8％，道路宽度10m；平坡距30m；矿采场尺寸：长×宽＝2.5×2m，矿采场比例：长∶宽＝2.5：顶帮运输采场线设倾斜运输沟道，自下而上每三个台阶直进后折返。

[0043] 本发明中，煤层露头距地表60m水平以下，东西走向，煤层倾角6°呈近水平，倾斜方向由北向南，煤层水平厚度30m。

[0044] 上部每三个剥离台阶为黄土台阶，形成一个组合台阶，不经过爆破斗轮挖掘机可以直接挖动，组合剥离台阶高度30m，由一台斗轮挖掘机进行剥离作业；采场内中部的三个剥离台阶为岩石台阶，需要经过爆破，由一台大型长背吊斗铲将南部剥离工作帮上的爆松的岩石向北部的煤层底板采空区进行倒堆作业，吊斗铲台阶高度30m；

[0045] 胶带机运输系统：工作线东、西方向布置，斗轮挖掘机东、西方向“之”型开采，台阶推进方向由北向南，采场内移动胶带机位于斗轮挖掘机北侧东、西方向纵向布置，在东部端帮的固定帮上，设有采场内固定的胶带机直通采场外，可将移动胶带机转载的剥离物通过固定胶带机运往北部排土场排弃。

[0046] 汽车运煤系统：采用旁采平装车作业，折返式配车，采煤台阶高度10m，汽车运输道路路宽度12m，纵向坡度8°，先在采煤台阶形成倾斜运输沟道，使运煤车辆爬升到煤层顶板，经过“之”字型折返，在南帮吊斗铲30m高的剥离台阶上修建汽车运输的倾斜运输沟道，每爬升125m设立一个20m长的缓坡，缓坡坡度3°，共计汽车运输沟道长度415m，在东西两个端帮各设一个出车沟，再经过建立在东、西两个端帮的415m长倾斜运输沟道，将采场底的煤从采掘工作面运出采场外；

[0047] 钻机穿孔：在吊斗铲剥离台阶穿孔区，采用三角型布4排孔，爆破区有爆堆抛出；

[0048] 排土场及地面设施：在北部边界东、西两处分别设出车沟，在北部境界以外50m处设胶带外部排土场，在矿采场东端帮场外分别设地面毛煤筛分场、储煤场、炸药库和场外运煤铁路，在矿采场西端帮场外设地面生活设施和工业设施。

[0049] 采煤方法：深部采煤台阶采用单斗挖掘机配合前装机和推土机先清理煤层顶板的三角岩，使煤层顶板暴露出来，再由煤层顶板向煤层底板方向采掘，汽车运出，平盘宽度45m，设计出一个采煤工作面；

[0050] 在本发明中采煤台阶表层用黑色渲染覆盖，剥离台阶用岩土色渲染覆盖，未开采的矿山表面用绿色植被渲染覆盖；采场内斗轮挖掘机、吊斗铲、穿孔设备可以进行模拟动态作业；模型四周设有夜间灯光照明。

[0051] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，对发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

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