一种采矿方法与流程

本发明涉采矿工程领域，尤其涉及一种采矿方法。

背景技术：

月壤中储量惊人的氦3作为重要的核反应材料可以与氘一同参与核聚变反应堆反应释放出大量能量，随着登月技术的不断成熟，在月球上已经探测到大量的富集氦3的固体矿物，未来的20-30年内月球采矿、外太空能源抢夺必将是大势所趋，但是由于月球表面低重力的特点，使得现有的开采方法不能适用于月球采矿。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供一种采矿方法，以解决现有的开采方法不能适用于低重力的月球采矿的问题，从而能适用于月球采矿工程中。

本发明实施例提供一种采矿方法，包括以下步骤：

将露天开采的工作线按井工开采的壁式工作面形式布置，工作线自开段沟向两侧同时推进，工作线与开段沟平行布置，关于开段沟对称，并在工作线两侧布置顺槽；

将采煤机安装在刮板输送机溜槽上，并能够相对移动；

采用采煤机往返切削月壤，依靠推移装置实现刮板输送机横向自移；

采用刮板输送机、顺槽内带式输送机连续不断地将月壤输送出矿坑。

结合本发明实施例，在本发明实施例的第一种实施方式中，还包括：布置多个水平工作线，当一级台阶上工作线推进过合适距离后进行下一级台阶的掘沟工作，在一级台阶上双工作线、多级台阶上多工作线同时开采。

结合本发明实施例、本发明实施例的第一种实施方式，在本发明的第二种实施方式中，所述将露天开采的工作线按井工开采的壁式工作面形式布置包括：矿坑形式的选择，所述矿坑采用阶梯状矩形矿坑形式。

结合本发明实施例、本发明实施例的第一种或第二种实施方式，在本发明实施例的第三种实施方式中，所述采用采煤机往返切削月壤，依靠推移装置实现刮板输送机横向自移包括：在所述改装采煤机前后间隔一定的距离处各配置一台推移装置，使所述推移装置与采煤机保持相同的速度伴随式移动；

当位于采煤机运行方向后方的一台推移装置随采煤机切削月壤往返过程中，所述推移装置运动至每一节刮板输送机中部时，所述推移装置将伸出液压杆支撑地面将刮板输送机推向工作线。

结合本发明实施例、本发明实施例的第一至第三任一实施方式，在本发明实施例的第四种实施方式中，所述采煤机、推移装置及刮板输送机，均采用无线电进行自动化控制。

本发明实施例提供的一种采矿方法，通过将露天开采的工作线按井工开采的壁式工作面形式布置，工作线自开段沟向两侧同时推进，工作线与开段沟平行布置，关于开段沟对称，并在工作线两侧布置顺槽；将采煤机安装在刮板输送机溜槽上，并能够相对移动；采用采煤机往返切削月壤，依靠推移装置实现刮板输送机横向自移；采用刮板输送机、顺槽内带式输送机连续不断地将月壤输送出矿坑；所述方法由于改装采煤机是安装在刮板输送机溜槽上往复运动切削月壤，只做横向水平移动，并不会产生竖直方向加速度，推移装置利用抓地力横向水平推移刮板输送机也并未产生竖向加速度；本发明方法所具有的上述特点能够有效规避月球表面低重力环境对采矿设备运动稳定性的影响，从而能够解决现有的开采方法不能适用于低重力的月球上采矿的问题，以适用月球采矿工程中。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明的实施例一种采矿方法的流程示意图；

图2为本发明实施例一种采矿方法中第一级台阶工作线布置及第二级台阶掘沟结构示意图；

图3为图2中第一级台阶掘沟示意图；

图4为图2中第一级台阶顺槽示意图；

图5为本发明实施例一种采矿方法中第二级台阶工作线布置及第三级台阶掘沟结构示意图。

图中：第一级台阶开段沟1；第一顺槽2；第二顺槽3；出入沟4；第一级台阶未采区域5；第二级台阶开段沟6；改装采煤机7；推移装8；刮板输送机9；刮板输送机机头10；带式输送机11；第二级台阶胶带运输顺槽12；第二级台阶设备顺槽13；第二级台阶未采区域14；第三级台阶开段沟15。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明的实施例一种采矿方法流程示意图，参看图1所示，本发明实施例的方法包括：

步骤101、将露天开采的工作线按井工开采的壁式工作面形式布置，工作线自开段沟向上下两侧同时推进，工作线与开段沟平行布置，关于开段沟对称，并在工作线左右两侧布置顺槽；

步骤102、将采煤机安装在刮板输送机溜槽上，并能够相对移动；

步骤103、采用采煤机往返切削月壤，依靠推移装置实现刮板输送机横向自移；

步骤104、采用刮板输送机、顺槽内带式输送机连续不断地将月壤输送出矿坑。

本实施例中，在实际应用时，所属方法还包括：在采矿区布置多个水平工作线，当一级台阶上工作线推进过合适距离后进行下一级台阶的掘沟工作，在一级台阶上双工作线、多级台阶上多工作线同时开采。

参看图2及图3所示，步骤101在实际应用时，根据月壤的特殊附存情况开挖阶梯状矩形形式的矿坑，并按照井工开采的方式设置壁式工作面，矿坑挖好后，在开采区域自左向右掘出入沟4及第一级台阶开段沟1，出入沟4用于建立运输通道，开段沟1用于建立第一级台阶工作线，

参看图2及图4所示，本实施例中，出入沟4及第一级台阶开段沟1掘成后，工作线在其两侧对称布置，实现一级台阶双工作线开采，在沟段两端向上方同时掘进第一顺槽2及第二顺槽3，掘进完成后，靠右的一条布置带式输送机，靠左的一条用于进出设备。

参看图2所示，步骤102在实际应用时，在开采区域布置工作线，铺设刮板输送机9，刮板输送机机头10布置在左侧的第二顺槽3，机尾搭接在右侧的第一顺槽2内的带式输送机11上，改装采煤机7及推移装置8均骑跨安装在刮板输送机9上；

本实施例中，步骤103及104在实际应用时，推移装置8在改装采煤机7前后各安装一台，并伴随其移动；在其工作时，改装采煤机7左右往复运动通过自身的刨刀进行切削月壤，通过刮板输送机及带式输送机不断地将切削后松散的月壤送出矿坑，在切削月壤的同时，采煤机运动方向后方的推移装置8在运动至每一节刮板输送机中部时，伸出液压推杆支地面以推动刮板输送机9移向工作线，使得刮板输送机保持随时与待切削月壤接触，以进行下一阶段的往复开采；

参看图2及图5所示，本实施例中，当工作线向上推进一段距离后，第二级台阶掘沟工作开始进行，实现开采区域多水平工作线布置，多级台阶多线同时开采的目的。

参看图5所示，本实施中，在实际应用中，第二级台阶及第三级台阶乃至于第N级台阶工作线开采方法类似于前述第一级台阶开采方法，在此就不再赘述。

本实施例中，在实际应用中，采煤机7、推移装置8及刮板输送机9，均采用无线电进行自动化控制，所述设备用电均采用太阳能供电，完全实现无人化全自动开采。

本实施例中，布置好采矿工作线后，启动采矿装置，所述采矿装置包括：采煤机7、推移装置8、刮板输送机9及带式输送机11，采煤机7与推移装置8安装在刮板输送机的溜槽上，采煤机7通过自身向两侧伸出设置的刨刀切削月壤，刮板输送机一端布置在工作线的顺槽上，另一端搭接在带式输送机11上，刮板输送机不断地将切削后松散的月壤刮落进输送带上，并将月壤输送至与其连接的带式输送机上，带式输送机将月壤送出矿坑，在切削月壤的同时，推移装置8与采煤机一起往返移动，每当在采煤机切削月壤的同时，当推移装置8伴随运动至每一节刮板输送机9的中部时，所述推移装置伸出液压杆一端置地，另一端借助置地支点推动刮板输送机9，使刮板输送机9移动到与待切削月壤接触，进行下一往返开采工作。

本发明实施例针对月球低重力的特殊空间环境，设置阶梯状矩形形式的矿坑，综合利用露天采矿及井工采矿工艺的优势，采用露井混合接续式开采方法，将采煤机骑跨安装在刮板输送机的溜槽上往复运动切削月壤，只做横向水平移动，不会产生竖直方向加速度，又通过添加推移装置，利用推移装置的抓地力横向水平推移刮板输送机，避免产生竖向加速度，从而有效规避月球表面低重力环境对采矿设备运动稳定性的影响。

本发明所具有的上述特点能够有效地解决现有的采矿方法不适用于月球低重力的采矿环境，从而适用于月球采矿工程领域。

需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。