斜坡道与反掘竖井协同的矿山开拓系统的制作方法

1.本实用新型属于采矿技术领域，具体地涉及一种斜坡道与反掘竖井协同的矿山开拓系统。


背景技术：

2.在矿山及其他地下工程领域，构筑通往地下的物流通道是进行工程活动的先决条件，在矿山领域称为开拓系统。开拓系统的形成占据矿山基建的大部分投资，也占据矿山基建工期的大部分时间；不同的矿体特点及开采工艺，所选择的开拓方法也各不相同。
3.现有技术中，通常采用的开拓系统有竖井、斜坡道、斜井等，以及各个组合形成的开拓系统。各种开拓系统都需要从地面正向掘进，即自上而下掘进以抵达采矿位置。随着技术发展，竖井掘进形成了正向和反向两种建井工艺，反向掘井即从下向上进行掘井。国内外新建矿山基建竖井常采用正掘竖井方案，在一些特殊区域或国家，正掘竖井受制于复杂的地质条件或严格的规程规范，且与反向掘井相比，导致正掘竖井投资巨大，基建进度缓慢，达产时间长，最终直接影响到项目的经济效益。
4.但是现有的反向建井工艺又必须具备已有工程的先决条件。如专利公布号为cn 101967974a的专利申请文件，首先从采矿工程中段、探矿工程中段分别施工穿脉工程至原竖井井底，然后分别由下至上从探矿工程中段、采矿工程中段反掘施工竖井与原竖井相通，最后安装成井，各中段施工所产生的矿岩及竖井掘进中产生的废石从相应中段斜井运至原竖井最低标高处的中段后，提至井外。该实用新型主要利用矿山的已有工程，如已有采矿工程中段或探矿工程中段来施工措施工程至已有竖井井底，然后分别由下至上反掘施工竖井与原竖井相通，最后安装成井。而针对新建矿山而言，所有基建工程没有启动的情况下，地下没有任何可利用的已有工程，只能采用正向掘井，故投资较大，且基建进度缓慢。


技术实现要素：

5.本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
6.为此，本实用新型的实施例提出一种斜坡道与反掘竖井协同的矿山开拓系统，建成之后的斜坡道与竖井可以相互导通，且斜坡道与竖井的安全性高、通风性能好、出渣效率高。
7.根据本实用新型实施例的斜坡道与反掘竖井协同的矿山开拓系统，包括斜坡道、竖井和联络通道，所述斜坡道和所述竖井均延伸至地下，所述斜坡道包括多个斜坡道段，多个所述斜坡道段的其中一个所述斜坡道段为第一斜坡道段，另一个所述斜坡道段为第二斜坡道段，所述第一斜坡道段的底端与所述第二斜坡道的顶端的连通，所述竖井包括多个竖井段，多个所述竖井段的其中一个所述竖井段为第一竖井段，另一个所述竖井段为第二竖井段，所述第一竖井段的底端与所述第二竖井段的顶端连通，所述联络通道为多个，多个所述联络通道的其中一个所述联络通道为第一联络通道，另一个所述联络通道为第二联络通道，所述第一联络通道的一端连通所述第一斜坡道段，所述第一联络通道的另一端连通所
述第一竖井段，所述第二联络通道的一端连通所述第二斜坡道，所述第二联通通道的另一端连通所述第二斜坡道。
8.根据本实用新型实施例的斜坡道与反掘竖井协同的矿山开拓系统，由于多个联络通道的两端均与斜坡道和竖井连通，因此斜坡道与竖井具有多个相互导通的安全出口，以使斜坡道与竖井的安全性高，并且斜坡道与竖井相互导通，以使地下矿山的工作区域具有良好的通风环境，另外斜坡道与竖井可以相互配合出渣或运输矿石，提高了矿山开采的效率。
9.在一些实施例中，所述第一联络通道的一端连通所述第一斜坡道段的底端，所述第一联络通道的另一端连通所述第一竖井段的底端；所述第二联络通道的一端连通所述第二斜坡道段的底端，所述第二联络通道的另一端连通所述第二竖井段的底端，所述第一联络通道和所述第二联络通道相互平行设置。
10.在一些实施例中，所述第一竖井段的延长线与所述第二竖井段的轴线共线。
11.在一些实施例中，所述竖井为多个，多个所述竖井中一个所述竖井为主井，另一个所述竖井为风井。
12.在一些实施例中，所述斜坡道为折返式斜坡道和螺旋式斜坡道中至少一种。
附图说明
13.图1是根据本实用新型实施例的斜坡道与反掘竖井协同的矿山开拓系统示意图。
14.附图标记：
15.1、斜坡道；11、第一斜坡道段；111、第一预设位置；12、第二斜坡道段；121、第三预设位置；
16.2、竖井；21、第一竖井段；211、第二预设位置；22、第二竖井段；221、第四预设位置；23、主井；24、风井；
17.3、联络通道；31、第一联络通道；32、第二联络通道。
具体实施方式
18.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
19.下面参考图1描述根据本实用新型实施例的斜坡道与反掘竖井协同的矿山开拓系统。
20.本实用新型实施例的斜坡道与反掘竖井协同的矿山开拓系统包括斜坡道1、竖井2和联络通道3，其中斜坡道1和竖井2均延伸至地下的矿区。
21.如图1所示，斜坡道1包括多个斜坡道段，多个斜坡道段的其中一个斜坡道段为第一斜坡道段11，另一个斜坡道段为第二斜坡道段12，第一斜坡道段11的底端与第二斜坡道段12的顶端的连通。竖井2包括多个竖井段，多个竖井段的其中一个竖井段为第一竖井段21，另一个竖井段为第二竖井段22，第一竖井段21的底端与第二竖井段22的顶端连通。联络通道3为多个，多个联络通道3的其中一个联络通道3为第一联络通道31，另一个联络通道3为第二联络通道32，第一联络通道31的一端连通第一斜坡道段11，第一联络通道31的另一
端连通第一竖井段21，第二联络通道32的一端连通第二斜坡道段12，第二联通道的另一端连通第二斜坡道段12。
22.如图1所示，第一联络通道31的一端连通第一斜坡道段11的底端，第一联络通道31的另一端连通第一竖井段21的底端；第二联络通道32的一端连通第二斜坡道段12的底端，第二联络通道32的另一端连通第二竖井段22的底端，第一联络通道31和第二联络通道32相互平行设置。
23.在一些实施例中，如图1所示，竖井2为多个，多个竖井2中的其中一个竖井2为主井23，另一个为风井24。主井23可以配合斜坡道1共同运输矿石，风井24可以对地下矿山进行通风，改善矿山工作区的通风环境。主井23和竖井2均包括多个竖井段，多个竖井段的横截面积均相等且多个竖井段均位于同一轴线上。
24.进一步地，斜坡道1可以为折返式斜坡道、螺旋式斜坡道或者为折返式斜坡道和螺旋式斜坡道相互组合的形式。
25.下面参考附图描述根据本实用新型一些具体示例的斜坡道与反掘竖井协同的矿山开拓系统。
26.如图1所示，建造斜坡道与反掘竖井协同的矿山开拓系统的方法包括：
27.沿从上到下的方向进行第一斜坡道段11掘进施工，直至第一斜坡道段11掘进至第一预设位置111；
28.通过反井钻机的导孔钻头沿从上到下的方向进行第一导向孔段施工直至第一导向孔段的底面掘进至第二预设位置211，第二预设位置211和第一预设位置111的高度相同；在第一预设位置111和第二预设位置211之间开展第一联络通道31施工，第一联络通道31的一端与第一斜坡道段11连通，第一联络通道31的另一端与第一导向孔段连通；
29.将反井钻机的导孔钻头取下换上扩孔钻头，从第一导向孔段的底部向上进行第一导向孔段的扩孔施工直至扩孔至第一导向孔段的顶部以形成第一竖井段21，同时，从第一预设位置111继续向下进行第二斜坡道段12掘进施工；
30.在第二斜坡道段12掘进施工过程中，同步开展反井钻机的搬迁施工；
31.将第二斜坡道段12掘进至第三预设位置121，通过反井钻机的导孔钻头从第二预设位置211继续向下进行第二导向孔段施工，直至第二导向孔段的底面掘进至第四预设位置221，第四预设位置221和第三预设位置121的高度相同；
32.在第三预设位置121和第四预设位置221之间开展第二联络通道32施工，第二联络通道32的一端与第二斜坡道段12连通，第二联络通道32的另一端与第二导向孔段连通；
33.将反井钻机的导孔钻头取下换上扩孔钻头，从第二导向孔段的底部向上进行第二导向孔段的扩孔施工直至扩孔至第二导向孔段的顶部以形成第二竖井段22，同时，从第三预设位置121继续向下进行第三斜坡道段掘进施工；
34.重复上述步骤，直至将斜坡道1和竖井2掘进至目标深度。
35.如图1所示，在第一竖井段21形成之后和第二竖井段22形成之后，在第一竖井段21形成和第二竖井段22内安装起吊设备，进而可以使部分完成之后的竖井2与斜坡道1协同配合，共同向外运出斜坡道1和竖井2施工时产生的碎渣，进一步地提高了矿山开拓的施工速度。
36.如图1所示，第一竖井段21的延长线与第二竖井段22的轴线共线且截面积相等。由
于竖井2是通过分段反掘而成，所以在每一段竖井2掘进时，可以对竖井2的掘进角度进行校正，避免了现有技术中的竖井2一次成型而导致的竖井2角度偏移的问题，从而本实用新型实施例的斜坡道与反掘竖井协同的矿山开拓方法提高了竖井2施工的精度。
37.如图1所示，在斜坡道与反掘竖井协同的矿山开拓的过程中，可以多个竖井2同步进行掘进，在第一斜坡道段11施工完毕之后，同步开展多个第一联络通道31的掘进，进而与多个竖井2的第一导向孔段连通，并对多个第一导向孔段进行反掘扩孔施工。例如，多个竖井2中一个竖井为主井23，另一个竖井为风井24，即主井23与风井24可以同步的开展反掘施工。主井23可以与斜坡道1协同作业运输矿渣，以解决长距离的斜坡道1出渣效率较低的问题，风井24可以改善矿山工作区域的通风环境，并且斜坡道1、主井23和风井24互为安全出口，提高了矿山开拓系统的安全性。
38.采用斜坡道1与竖井2分段掘进，且同步开展竖井2反掘施工，可以极大地提高施工的速度和降低施工的成本，并且采用分段反掘竖井2的方式可以方便对竖井2的偏斜角度进行控制，提高竖井2的施工精度，斜坡道1与竖井2相互导通互为出口，提高了斜坡道1和竖井2开拓系统的安全性。
39.因此，通过斜坡道与反掘竖井协同的矿山开拓方法所建成的斜坡道与反掘竖井协同的矿山开拓系统的结构如下。
40.如图1所示，斜坡道1包括多个斜坡道段，多个斜坡道段的其中一个斜坡道段为第一斜坡道段11，另一个斜坡道段为第二斜坡道段12，第一斜坡道段11的底端与第二斜坡道段12的顶端的连通。竖井2包括多个竖井段，多个竖井段的其中一个竖井段为第一竖井段21，另一个竖井2为第二竖井段22，第一竖井段21的底端与第二竖井段22的顶端连通。联络通道3为多个，多个联络通道3的其中一个联络通道3为第一联络通道31，另一个联络通道3为第二联络通道32，第一联络通道31的一端连通第一斜坡道段11，第一联络通道31的另一端连通第一竖井段21，第二联络通道32的一端连通第二斜坡道段12，第二联通道的另一端连通第二斜坡道段12。
41.如图1所示，第一联络通道31的一端连通第一斜坡道段11的底端，第一联络通道31的另一端连通第一竖井段21的底端；第二联络通道32的一端连通第二斜坡道段12的底端，第二联络通道32的另一端连通第二竖井段22的底端，第一联络通道31和第二联络通道32相互平行设置。
42.如图1所示，竖井2为多个，多个竖井2中的其中一个竖井2为主井23，另一个为风井24；主井23和竖井2均包括多个竖井段，多个竖井段的横截面积均相等且多个竖井段均位于同一轴线上。
43.根据本实用新型实施例的斜坡道与反掘竖井协同的矿山开拓系统，建成之后的斜坡道1与竖井2相互导通，且斜坡道1与竖井2的安全性高、通风性能好、出渣效率高。
44.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
45.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
46.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
47.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
48.在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
49.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。