料車和十字頭的制作方法
【專利說明】料車和十字頭
[0001 ] 優(yōu)先權
[0002]要求澳大利亞臨時專利申請?zhí)朅U2013903212的優(yōu)先權，該申請的全部內容通過引用結合在此。
發(fā)明領域
[0003]本發(fā)明涉及引導運輸工具上下礦井的移動。本發(fā)明特別但不排他地應用于在形成礦井過程中從井的頂部向挖掘區(qū)域引導運輸材料和人員上/下礦井的運輸工具，并且本發(fā)明還可以應用于其他目的，諸如在礦井的不同地下深度處的連續(xù)側枝之間遞送人員和材料上/下礦井。
[0004]本發(fā)明還涉及用于使運輸工具在礦井中升高和/或降低的礦井運輸系統。
[0005]發(fā)明背景
[0006]傳統的鑿井操作是通過鉆探和爆破來進行的，以便從礦井挖掘材料。所挖出材料由一個出渣系統移除，所挖出材料由該出渣系統拾取并且存放在吊桶(大的圓柱形料桶)中，這些吊桶在從礦井頂部處的結合一個提升機的井架向下延伸的纜繩上被提升到地表。
[0007]使用爆破和出渣過程的鑿井和建礦方法緩慢且不連續(xù)。在此上下文中，“不連續(xù)”是指建井緩慢地進行，鉆探、爆破和出渣循環(huán)中的每個階段全都按序地進行，其中極小過程并行地完成。例如，多個出渣階段之間的時間是冗長的，因為在一個出渣階段完成后，將出渣裝備從井底移除、將鉆探裝備下降到井底以便鉆出井孔、然后將藥包(charge)安置在井孔中、將所有裝備從礦井的底部移除、引發(fā)藥包，并且然后下一個出渣階段開始。
[0008]最近，已經有通過使用類似于在水平民用隧道鉆進工業(yè)中使用的機械挖掘技術來增加鑿進過程前進可具有的速度的提議。國際專利公開號WO 2011/000037A1披露了這樣一種用于鑿礦井的提議，其中由一個鉆進機挖出的巖石被輸送到處于料車形式的大容量運輸工具中，這些料車由被安裝在礦井頂部處的提升系統來升高和降低。完成鑿井操作之后，可以隨后運行該提升系統和料車以便運輸在礦山壽命的生產采礦階段過程中挖出的材料。
[0009]在全部內容通過引用結合在此的WO2011/000037A1中披露的裝備中，每個裝載的料車或其他運輸工具必須沿礦井向下行進并穿過一個工作平臺或“Galloway(多層鑿井吊盤)”。對控制和/或引導對應運輸工具的移動的系統的需求隨著該運輸工具移動穿過一個礦井的不同區(qū)段(例如，移動穿過Ga 11 oway對比從礦井頂部移動到Ga 11 ο way)而變化。本發(fā)明提供一種滿足系統需求方面的這些變化中的一個或多個的系統。
[0010]術語“料車”尤其是指一種用于將開采的材料帶到礦井頂部的運輸工具。料車以不同大小和設計來制造以用于立井和斜井兩種井，并且總體上包括底門傾卸式運輸工具。
[0011 ]料車與“料桶”在以下范圍內是不同的:
[0012]a)料車是自卸式的；
[0013]b)料車的性質使得它們適于在生產井中使用并且在本發(fā)明之前從未在建井/鑿井中使用過；
[0014]c)在正常操作過程中，料車一直被附接到提升繩索上;并且
[0015]d)料車不需要能夠自由站立在礦井的底部上(即可以是極長且纖細的)。
[0016]“料桶”和“吊桶”典型地是圓柱形運輸工具，用于在建井(鑿進)操作過程中運送來自井底的爆破巖石。
[0017]當與料車進行比較時，料桶:
[0018]a)需要手動傾卸
[0019]b)必須以一種傾翻方式卸載
[0020]c)經由用于該料桶頂部處的懸掛鏈(或捆包件)(最少3個以便維持穩(wěn)定性)的可拆式掛鉤附接到提升繩索上
[0021]d)必須與在井筒中提供引導的一個十字頭(在工作臺上方)結合使用
[0022]e)在井引導系統下方或在工作平臺內并且還有在工作平臺下方無引導(就轉動和擺動兩者而言)
[0023]f)在裝載操作過程中定期與提升繩索斷開連接(通常是為了在井底進行裝載)
[0024]g)必須是圓形的并具有穩(wěn)定的高度與直徑比，并且將無支撐地站立在井底上
[0025]h)必須具有一個平滑的外表面以便允許料桶與凸塊引導件一起工作來防止橫蕩，并且因此不能具有附接到它們外表面上的引導件聯接器。
[0026]除非上下文另外指定，否則如在此使用的術語“引導件”是指運輸工具沿礦井向下行進所沿循的一個構件，并且該構件抵抗或防止運輸工具的轉動和運輸工具相對于礦井的橫向移動兩者。這種“引導件”不提供引起運輸工具移動的原動力或驅動力。
[0027]發(fā)明概述
[0028]本發(fā)明提供了一種用于在建井過程中沿礦井移動運輸工具的運輸系統，該運輸系統包括:
[0029]—個第一引導區(qū)段；
[0030]一個第二引導區(qū)段，該第二引導區(qū)段沿該礦井與該第一引導區(qū)段串聯定位，該運輸工具是沿該第一引導區(qū)段可移動的；以及
[0031]一個頭部區(qū)段，該頭部區(qū)段用于接收該運輸工具，該頭部區(qū)段與該第一引導區(qū)段合作，以便使得該運輸工具能夠在由該頭部區(qū)段接收時從該第二引導區(qū)段沿著該第一引導區(qū)段行進。
[0032]該頭部區(qū)段可以包括一個容納區(qū)段，在該運輸工具沿著該第一引導區(qū)段行進的過程中，該運輸工具至少部分地被接收在該容納區(qū)段中。
[0033]該頭部區(qū)段可以包括一個坐接(chairing)構件，在該運輸工具沿著該第一引導區(qū)段行進的過程中，該坐接構件坐接在該運輸工具上。
[0034]該坐接構件可以與該運輸工具進行鄰接。
[0035]該頭部區(qū)段可以被配置成在該運輸工具和該頭部區(qū)段沿著該第一引導區(qū)段移動的過程中懸掛在該運輸工具上。
[0036]該頭部區(qū)段可以被配置成允許附接到該運輸工具上的一根提升繩索穿過，由該提升繩索使該運輸工具沿著該礦井上升和/或下降。
[0037]該頭部區(qū)段可以被安排成使得該提升繩索可以穿過該頭部區(qū)段延伸到該運輸工具。
[0038]該運輸系統可以被安排成使得當該運輸工具從該第一引導區(qū)段沿著該第二引導區(qū)段行進時，該頭部區(qū)段坐接在一個工作平臺上。
[0039]該運輸系統可以被安排成使得該頭部區(qū)段并不沿著該第二引導區(qū)段行進。
[0040]該礦井可以是基本上豎直的。
[0041]該第一引導區(qū)段可以是一個可變長度引導區(qū)段，并且該第二引導區(qū)段可以是一個固定長度引導區(qū)段。
[0042]該第一引導區(qū)段和該第二引導區(qū)段可以約束該運輸工具的轉動移動和擺動移動。
[0043]該第一引導區(qū)段和該第二引導區(qū)段可以基本上防止該運輸工具的轉動移動和擺動移動。
[0044]該運輸系統可以同時引導多個運輸工具。
[0045]該第一引導區(qū)段和該第二引導區(qū)段可以引導該多個運輸工具中的每一個。
[0046]人員和/或材料可以在這些運輸工具中的不同的一個或多個中被運送到運送所開采材料的一個或多個運輸工具。
[0047]本發(fā)明進一步提供了一種引導系統，該引導系統用于在建井過程中當使一個運輸工具在一個礦井中上升和/或下降時引導該運輸工具，該系統包括:
[0048]一個中部固定長度引導區(qū)段；以及
[0049]—個可變長度上部引導區(qū)段，該可變長度上部引導區(qū)段從該中部區(qū)段延伸以便適應該中部區(qū)段與該礦井的一個上部區(qū)域之間的距離的變化，
[0050]其中該引導系統約束該運輸工具的轉動移動和擺動移動。
[0051]這些引導件可以被配置成允許該運輸工具從一個引導區(qū)段過渡到另一個。
[0052]該引導系統可以進一步包括一個可變長度下部引導區(qū)段，該可變長度下部引導區(qū)段從該中部區(qū)段延伸以便適應該中部區(qū)段與礦井的一個下部區(qū)域之間的距離的變化。
[0053]該下部引導區(qū)段可以是無需該上部引導區(qū)段的相應伸長和/或收短而可伸長的。
[0054]該下部引導區(qū)段可以隨該上部引導區(qū)段的伸長而收短。事實上，該上部引導區(qū)段可以是隨該中部區(qū)段的向下移動而可伸長的。該下部引導區(qū)段可以在該中部區(qū)段與一個成井設備之間延伸，并且隨該成井設備遠離該中部區(qū)段的移動而伸長，并且隨該中部區(qū)段朝向該成井設備的移動而收短。
[0055]在一些實施例中，該上部引導區(qū)段從井的頂部向下延伸到一個工作平臺，在該工作平臺中，該上部引導區(qū)段與該中部區(qū)段相遇。該中部區(qū)段被固定到該工作平臺上，并且穿過該工作平臺延伸到該可變長度引導系統。該下部引導區(qū)段可以從該工作平臺延伸到一個成井設備，隨該井被形成而伸長并且隨該工作平臺(以及與其一起的該中部區(qū)段)沿該礦井向下朝向該成井設備推進而收短。
[0056]該上部引導區(qū)段和該中部區(qū)段可以在一個過渡區(qū)域處相遇，并且該運輸工具可以包括一個頭部區(qū)段和一個基部區(qū)段，該過渡區(qū)域被適配成制止該頭部區(qū)段向下行進，而同時允許該基部區(qū)段繼續(xù)沿著該中部區(qū)段向下行進。
[0057]本發(fā)明可以被設計用于在一個基本上豎直的礦井中使用。
[0058]本發(fā)明還提供了一種礦井運輸系統，該礦井運輸系統包括如上所述的一個引導系統，以及用于使運輸工具沿著該引導系統上升和/或下降的一個提升系統。
[0059]本系統的實施例可以實現更高礦井鑿進速度連同運輸工具沿著該礦井的長度的更安全操作。
[0060]附圖簡要說明
[0061]為了可以更全面地解釋本發(fā)明，將參考附圖詳細描述一個特定實施例，在這些附圖中:
[0062]圖1是采用根據本發(fā)明一個實施例的一個引導系統的一個礦井鉆進機的側面示意圖；
[0063]圖2是運輸工具的側面透視圖，該運輸工具包括頭部區(qū)段和基部區(qū)段，該運輸工具與該引導系統的上部引導區(qū)段(平臺繩索)相接合；
[0064]圖3是圖2運輸工具的、與引導系統的一個中部區(qū)段或工作平臺區(qū)段(固定引導件)相接合的基部區(qū)段的側面透視圖；
[0065]圖4是圖2運輸工具的、與引導系統的上部引導區(qū)段(平臺繩索)相接合的頭部區(qū)段的側面透視圖；
[0066]圖5是下部引導區(qū)段(可伸縮引導件)的側面示意圖；
[0067]圖6和圖7示出了一個十字頭或“索具(bridle)”的側視圖；
[0068]圖8和圖9示出了一個料車的側視圖；
[0069]圖10和圖11示出了一個十字頭或索具的側視圖，其中一個料車被接收在其中；并且
[0070]圖12是一個十字頭或索具的側面透視圖；
[0071]圖13是包括一個人員運輸器的一個附屬籠架或運輸工具的側面透視圖；并且
[0072]圖14是圖12的十字頭被接收在圖13的運輸工具之上時的側面透視圖。
[0073]優(yōu)選實施例的詳細說明
[0074]傳統鑿井
[0075]傳統地，鑿井過程已經使用爆破和出渣方法來加深一個礦井。鉆探一個礦井底部處的材料，安置炸藥藥包，爆破該礦井底部，并且將所爆破巖石裝載到一個