一种深边部探边摸底探矿方法与流程

1.本发明涉及矿产储量探查技术领域，尤其涉及一种深边部探边摸底探矿方法。


背景技术：

2.开采多年的老矿山，现保有可采储量的服务年限不足10年，属于中度资源危机矿山。为延长矿山服务年限，减少资源浪费，使用钻探设备对矿脉的深边部进行探矿，寻求新的资源增长点，现有的煤矿钻探设备在钻探的时候由于部分地表是坚硬的岩层，可能会导致钻探设备的转杆发生打滑现象，而且钻探设备运行时产生的震动容易影响转杆的稳定性，降低钻探的精确性，不利于钻探，由此有必要作出改进。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种能够对矿体延伸边界可能存在的矿体或者矿脉分支进行钻探的深边部探边摸底探矿方法。
4.本发明的技术方案是这样实现的：一种深边部探边摸底探矿方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.s1、矿位盲探：对现有矿体的延伸边界处待钻探勘查的陡倾斜赋存矿体中复杂采空区的地质进行分析，获得矿脉的跨度和方向以及采空区位置的一次信息，采用超前孔钻探和超深孔钻探对矿脉的跨度和方向以及采空区位置的一次进行检测，获得矿脉的跨度和方向以及采空区位置的二次信息，超前孔钻探是对跨度大于50m以上的空区，采用岩心钻探，设计深度5～8个台阶，设计网度 50m
×
40～60m，钻孔沿勘探线布置，直孔或斜孔，孔位偏离勘探线≤5％，超深孔钻探是对跨度小于50m的空区，设计网度孔距
×
排距为20
×
20m，孔深 76m；每两个台阶布置一次超深钻孔，上下相邻两次布孔为梅花状布置，下盘孔距下盘矿岩界线10m布置，上盘孔需根据实际情况做合理调整；为控制初始台阶采空区分布情况，在首层原设计基础上按网度20
×
20m，孔深76m，以梅花状布孔；夹层除外要求所有超深孔穿过矿体2m或到达设计深度即停；
6.s2、针对性钻探：采空区宽度在50米以上的，在采空区周围3米外围绕采空区钻探深度为矿脉深度+2米的孔，确定完整采空区，在非采空区，矿脉跨度为 4米以下不钻孔，矿脉跨度为4米到8米，沿矿脉跨度中间每隔5米钻孔一个，钻探深度为钻到矿脉为止，每隔20米钻孔深度为钻到矿脉底层+2米，矿脉跨度为8米到20米，沿矿脉跨度中间每隔10米钻孔一个，钻探深度为钻到矿脉底层+2米，矿脉跨度为20米到30米，沿矿脉跨度边沿每隔10米每边钻孔一个，钻探深度为钻到矿脉底层+2米，矿脉跨度为30米以上，设计网度10 米
×
10米，成网格状钻孔，钻探深度为钻到矿脉底层+2米，确定矿脉的跨度和方向以及是否还存在采空区，对存在采空区的采用本步骤对采空区的处理确定完整采空区。
7.通过采用上述技术方案，在日常使用中，探矿工程的布置遵循从已知到未知、先浅后深、先稀后密、循序渐进的原则进行，通过这样的方式探明现有矿体的延伸边界及探寻新的矿体或者分支矿脉，提高资源利用率，减少资源浪费。
8.本发明同时公开了一种钻探设备，包括钻探车、活动安装在钻探车上的连接臂、活动安装在连接臂上的固定套筒，所述固定套筒中转动安装有通过第一电机带动旋转的转杆，其特征在于：所述固定套筒的底部设有固定装置用于将固定套筒底部固定在地面上。
9.通过采用上述技术方案，在日常使用中，需要钻探时，工作人员将钻探车开到指定地点，使连接臂带动固定套筒下降，使固定套筒底部靠近地面，通过固定装置将固定套筒底端固定在地面上，使固定套筒与地面的连接牢固，降低第一电机带动转杆转动进行钻探时产生的震动对转杆造成的影响，防止转杆在钻探时发生打滑，与现有技术相比，本发明提高了钻探设备钻探的精确度。
10.本发明进一步设置为：所述固定装置包括固定安装在固定套筒底部的固定板、通过通孔套设在固定套筒外壁上可升降的活动板、设置在固定板上的多个第一通槽、设置在第一通槽中的滑动轴承、设置在活动板上与各第一通槽相对应的多个第二通槽、设置在第二通槽中的滚珠轴承，所述滚珠轴承内圈中固定安装有空心转轴，所述空心转轴的底端设有钻头且穿过滑动轴承向下伸出固定板外，所述空心转轴的外壁与滑动轴承内圈滑动配合，所述固定板上设有升降装置用于带动活动板升降，所述活动板上设有驱动装置用于带动空心转轴转动，所述空心转轴中设置有辅助固定装置用于对插入地表的空心转轴进行固定。
11.通过采用上述技术方案，在日常使用中，固定板底面与地面接触，驱动装置带动空心转轴转动，同时，升降装置带动活动板下降，转动的空心转轴底端的钻头逐渐深入地表，待空心转轴下部插入地表后，驱动装置停止运行，通过辅助固定装置对深入地表的空心转轴固定在地下，通过这样的方式，使固定板底面与地面的接触紧密，将固定套筒底端牢固的固定在地面上，防止转杆在钻探时发生打滑，提高了钻探设备钻探的精确度。
12.本发明进一步设置为：所述升降装置为升降气缸、油缸或者电推杆。
13.通过采用上述技术方案，在日常使用中，需要使活动板升降时，使多个升降气缸、油缸或者电推杆同时启动，便能使活动板升降且在升降过程中保持稳定。
14.本发明进一步设置为：所述驱动装置包括驱动电机、安装在驱动电机输出端上的主动齿轮，所述空心转轴顶端伸出到滚珠轴承上方且其外壁上安装有与主动齿轮相互啮合的从动齿轮。
15.通过采用上述技术方案，在日常使用中，需要使空心转轴转动时，驱动电机启动，通过主动齿轮带动从动齿轮转动，使空心转轴随之转动。
16.本发明进一步设置为：所述辅助固定装置包括安装在空心转轴顶部的端盖、转动安装在空心转轴中与空心转轴同轴设置的实心转轴、贯穿设置在空心转轴底部侧壁相对两侧的多个贯穿孔、竖直设置在空心转轴内腔底部且分别位于实心转轴两侧的两块竖板、各竖板朝向贯穿孔的侧壁上均设有多根至少部分插设在相应的贯穿孔中的伸缩柱，所述实心转轴顶端穿过端盖伸出空心转轴外且固定安装有手轮，两块竖板之间设有传动装置用于与实心转轴传动连接带动两块竖板在空心转轴内腔中朝垂直于贯穿孔的方向移动。
17.通过采用上述技术方案，在日常使用中，当空心转轴下部深入地下后，转动手轮，带动实心转轴旋转，通过传动装置带动两侧竖板朝相互远离的方向移动，使设置在竖板上的伸缩柱穿过贯穿孔伸出空心转轴外，插入地下，通过这样的方式，对空心转轴进行固定。
18.本发明进一步设置为：各伸缩柱远离竖板的一端均设有尖锥。
19.通过采用上述技术方案，在日常使用中，通过尖锥的设置，使伸缩柱穿过贯穿孔插入地下时受到的阻力更小，便于伸缩柱插入地下。
20.本发明进一步设置为：所述传动装置包括分别设置在两块竖板相对侧壁上的多根螺杆、套设在相对两根螺杆上的传动螺套、固定安装在实心转轴上分别与各个传动螺套相对应的多个蜗杆，各传动螺套的外壁上均设有用于与各蜗杆传动连接的涡轮。
21.通过采用上述技术方案，在日常使用中，实心转轴转动时，安装在其上的蜗杆随之转动，带动与各蜗杆传动连接的涡轮转动，使传动螺套随之转动，与传动螺套通过螺纹连接的两根相对设置的螺杆便能推动两侧竖板移动，使设置在竖板上的伸缩柱穿过贯穿孔伸出空心转轴外，插入地下，对空心转轴进行固定。
22.本发明进一步设置为：所述滑动轴承外圈与固定板之间和滚珠轴承外圈与活动板之间均设有缓冲件。
23.通过采用上述技术方案，在日常使用中，通过缓冲件的设置，对通过第一电机带动转杆进行钻探时产生的再传递到固定板和移动板中的震动进行缓冲，减少通过滚珠轴承或者滑动轴承传递到空心转轴中的震动，导致实心转轴插设在地下时发生松动，不能有效对固定板进行固定，导致转杆钻探时的精度降低的现象发生。
24.本发明进一步设置为：所述缓冲件包括缓冲垫、设置在缓冲垫上下两侧的卡槽、设置在卡槽中的缓冲块，所述缓冲垫中镶嵌有缓冲弹簧。
25.通过采用上述技术方案，在日常使用中，震动传递到缓冲垫中，使缓冲垫和设置在卡槽中的缓冲块变形，吸收震动，通过缓冲弹簧的设置，进一步提高缓冲垫的弹性，使缓冲垫的缓冲效果得到提高，有效吸收震动。
附图说明
26.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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为本发明具体实施方式结构示意图。
28.图2为图1中a处局部放大结构示意图。
29.图3为图2中b处局部放大结构示意图
30.图中标记表示为：
31.1-钻探车、2-连接臂、3-固定套筒、4-第一电机、5-固定装置、501-固定板、502-通孔、503-活动板、504-第一通槽、505-滑动轴承、506-第二通槽、507-滚珠轴承、508-空心转轴、509-钻头、6-升降装置、7-驱动装置、701-驱动电机、702-主动齿轮、703-从动齿轮、8-辅助固定装置、801-端盖、802-实心转轴、803-贯穿孔、804-竖板、805-伸缩柱、806-手轮、807-尖锥、9-传动装置、 901-螺杆、902-传动螺套、903-蜗杆、904-涡轮、10-缓冲件、1001-缓冲垫、 1002-卡槽、1003-缓冲块、1004-缓冲弹簧、11-转杆。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.如图1-图3所示，本发明公开了一种深边部探边摸底探矿方法，在本发明具体实施例中，包括以下步骤：
34.s1、矿位盲探：对现有矿体的延伸边界处待钻探勘查的陡倾斜赋存矿体中复杂采空区的地质进行分析，获得矿脉的跨度和方向以及采空区位置的一次信息，采用超前孔钻探和超深孔钻探对矿脉的跨度和方向以及采空区位置的一次进行检测，获得矿脉的跨度和方向以及采空区位置的二次信息，超前孔钻探是对跨度大于50m以上的空区，采用岩心钻探，设计深度5～8个台阶，设计网度 50m
×
40～60m，钻孔沿勘探线布置，直孔或斜孔，孔位偏离勘探线≤5％，超深孔钻探是对跨度小于50m的空区，设计网度孔距
×
排距为20
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20m，孔深 76m；每两个台阶布置一次超深钻孔，上下相邻两次布孔为梅花状布置，下盘孔距下盘矿岩界线10m布置，上盘孔需根据实际情况做合理调整；为控制初始台阶采空区分布情况，在首层原设计基础上按网度20
×
20m，孔深76m，以梅花状布孔；夹层除外要求所有超深孔穿过矿体2m或到达设计深度即停；
35.s2、针对性钻探：采空区宽度在50米以上的，在采空区周围3米外围绕采空区钻探深度为矿脉深度+2米的孔，确定完整采空区，在非采空区，矿脉跨度为 4米以下不钻孔，矿脉跨度为4米到8米，沿矿脉跨度中间每隔5米钻孔一个，钻探深度为钻到矿脉为止，每隔20米钻孔深度为钻到矿脉底层+2米，矿脉跨度为8米到20米，沿矿脉跨度中间每隔10米钻孔一个，钻探深度为钻到矿脉底层+2米，矿脉跨度为20米到30米，沿矿脉跨度边沿每隔10米每边钻孔一个，钻探深度为钻到矿脉底层+2米，矿脉跨度为30米以上，设计网度10 米
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10米，成网格状钻孔，钻探深度为钻到矿脉底层+2米，确定矿脉的跨度和方向以及是否还存在采空区，对存在采空区的采用本步骤对采空区的处理确定完整采空区。
36.通过采用上述技术方案，在日常使用中，探矿工程的布置遵循从已知到未知、先浅后深、先稀后密、循序渐进的原则进行，通过这样的方式探明现有矿体的延伸边界及探寻新的矿体或者分支矿脉，提高资源利用率，减少资源浪费。
37.本发明同时公开了一种钻探设备，包括钻探车1、活动安装在钻探车1上的连接臂2、活动安装在连接臂2上的固定套筒3，所述固定套筒3中转动安装有通过第一电机4带动旋转的转杆11，在本发明具体实施例中：所述固定套筒3的底部设有固定装置5用于将固定套筒3底部固定在地面上。
38.通过采用上述技术方案，在日常使用中，需要钻探时，工作人员将钻探车 1开到指定地点，使连接臂2带动固定套筒3下降，使固定套筒3底部靠近地面，通过固定装置5将固定套筒3底端固定在地面上，使固定套筒3与地面的连接牢固，降低第一电机4带动转杆11转动进行钻探时产生的震动对转杆11 造成的影响，防止转杆11在钻探时发生打滑，与现有技术相比，本发明提高了钻探设备钻探的精确度。
39.在本发明具体实施例中：所述固定装置5包括固定安装在固定套筒3底部的固定板501、通过通孔502套设在固定套筒3外壁上可升降的活动板503、设置在固定板501上的多个第一通槽504、设置在第一通槽504中的滑动轴承 505、设置在活动板503上与各第一通槽504相对应的多个第二通槽506、设置在第二通槽506中的滚珠轴承507，所述滚珠轴承507内
圈中固定安装有空心转轴508，所述空心转轴508的底端设有钻头509且穿过滑动轴承505向下伸出固定板501外，所述空心转轴508的外壁与滑动轴承505内圈滑动配合，所述固定板501上设有升降装置6用于带动活动板503升降，所述活动板503上设有驱动装置7用于带动空心转轴508转动，所述空心转轴508中设置有辅助固定装置8用于对插入地表的空心转轴508进行固定。
40.通过采用上述技术方案，在日常使用中，固定板501底面与地面接触，驱动装置7带动空心转轴508转动，同时，升降装置6带动活动板503下降，转动的空心转轴508底端的钻头509逐渐深入地表，待空心转轴508下部插入地表后，驱动装置7停止运行，通过辅助固定装置8对深入地表的空心转轴508 固定在地下，通过这样的方式，使固定板501底面与地面的接触紧密，将固定套筒3底端牢固的固定在地面上，防止转杆11在钻探时发生打滑，提高了钻探设备钻探的精确度。
41.在本发明具体实施例中：所述升降装置6为升降气缸、油缸或者电推杆。
42.通过采用上述技术方案，在日常使用中，需要使活动板503升降时，使多个升降气缸、油缸或者电推杆同时启动，便能使活动板503升降且在升降过程中保持稳定。
43.在本发明具体实施例中：所述驱动装置7包括驱动电机701、安装在驱动电机701输出端上的主动齿轮702，所述空心转轴508顶端伸出到滚珠轴承 507上方且其外壁上安装有与主动齿轮702相互啮合的从动齿轮703。
44.通过采用上述技术方案，在日常使用中，需要使空心转轴508转动时，驱动电机701启动，通过主动齿轮702带动从动齿轮703转动，使空心转轴508 随之转动。
45.在本发明具体实施例中：所述辅助固定装置8包括安装在空心转轴508顶部的端盖801、转动安装在空心转轴508中与空心转轴508同轴设置的实心转轴802、贯穿设置在空心转轴508底部侧壁相对两侧的多个贯穿孔803、竖直设置在空心转轴508内腔底部且分别位于实心转轴802两侧的两块竖板804、各竖板804朝向贯穿孔803的侧壁上均设有多根至少部分插设在相应的贯穿孔 803中的伸缩柱805，所述实心转轴802顶端穿过端盖801伸出空心转轴508 外且固定安装有手轮806，两块竖板804之间设有传动装置9用于与实心转轴 802传动连接带动两块竖板804在空心转轴508内腔中朝垂直于贯穿孔803的方向移动。
46.通过采用上述技术方案，在日常使用中，当空心转轴508下部深入地下后，转动手轮806，带动实心转轴802旋转，通过传动装置9带动两侧竖板 804朝相互远离的方向移动，使设置在竖板804上的伸缩柱805穿过贯穿孔 803伸出空心转轴508外，插入地下，通过这样的方式，对空心转轴508进行固定。
47.在本发明具体实施例中：各伸缩柱805远离竖板804的一端均设有尖锥 807。
48.通过采用上述技术方案，在日常使用中，通过尖锥807的设置，使伸缩柱 805穿过贯穿孔803插入地下时受到的阻力更小，便于伸缩柱805插入地下。
49.在本发明具体实施例中：所述传动装置9包括分别设置在两块竖板804相对侧壁上的多根螺杆901、套设在相对两根螺杆901上的传动螺套902、固定安装在实心转轴802上分别与各个传动螺套902相对应的多个蜗杆903，各传动螺套902的外壁上均设有用于与各蜗杆903传动连接的涡轮904。
50.通过采用上述技术方案，在日常使用中，实心转轴802转动时，安装在其上的蜗杆903随之转动，带动与各蜗杆903传动连接的涡轮904转动，使传动螺套902随之转动，与传动
螺套902通过螺纹连接的两根相对设置的螺杆901 便能推动两侧竖板804移动，使设置在竖板804上的伸缩柱805穿过贯穿孔 803伸出空心转轴508外，插入地下，对空心转轴508进行固定。
51.在本发明具体实施例中：所述滑动轴承505外圈与固定板501之间和滚珠轴承507外圈与活动板503之间均设有缓冲件10。
52.通过采用上述技术方案，在日常使用中，通过缓冲件10的设置，对通过第一电机4带动转杆11进行钻探时产生的再传递到固定板501和移动板中的震动进行缓冲，减少通过滚珠轴承507或者滑动轴承505传递到空心转轴508 中的震动，导致实心转轴802插设在地下时发生松动，不能有效对固定板501 进行固定，导致转杆11钻探时的精度降低的现象发生。
53.在本发明具体实施例中：所述缓冲件10包括缓冲垫1001、设置在缓冲垫 1001上下两侧的卡槽1002、设置在卡槽1002中的缓冲块1003，所述缓冲垫 1001中镶嵌有缓冲弹簧1004。
54.通过采用上述技术方案，在日常使用中，震动传递到缓冲垫1001中，使缓冲垫1001和设置在卡槽1002中的缓冲块1003变形，吸收震动，通过缓冲弹簧1004的设置，进一步提高缓冲垫1001的弹性，使缓冲垫1001的缓冲效果得到提高，有效吸收震动。
55.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。