料车和十字头的制作方法
【专利说明】料车和十字头
[0001 ] 优先权
[0002]要求澳大利亚临时专利申请号AU2013903212的优先权，该申请的全部内容通过引用结合在此。
发明领域
[0003]本发明涉及引导运输工具上下矿井的移动。本发明特别但不排他地应用于在形成矿井过程中从井的顶部向挖掘区域引导运输材料和人员上/下矿井的运输工具，并且本发明还可以应用于其他目的，诸如在矿井的不同地下深度处的连续侧枝之间递送人员和材料上/下矿井。
[0004]本发明还涉及用于使运输工具在矿井中升高和/或降低的矿井运输系统。
[0005]发明背景
[0006]传统的凿井操作是通过钻探和爆破来进行的，以便从矿井挖掘材料。所挖出材料由一个出渣系统移除，所挖出材料由该出渣系统拾取并且存放在吊桶(大的圆柱形料桶)中，这些吊桶在从矿井顶部处的结合一个提升机的井架向下延伸的缆绳上被提升到地表。
[0007]使用爆破和出渣过程的凿井和建矿方法缓慢且不连续。在此上下文中，“不连续”是指建井缓慢地进行，钻探、爆破和出渣循环中的每个阶段全都按序地进行，其中极小过程并行地完成。例如，多个出渣阶段之间的时间是冗长的，因为在一个出渣阶段完成后，将出渣装备从井底移除、将钻探装备下降到井底以便钻出井孔、然后将药包(charge)安置在井孔中、将所有装备从矿井的底部移除、引发药包，并且然后下一个出渣阶段开始。
[0008]最近，已经有通过使用类似于在水平民用隧道钻进工业中使用的机械挖掘技术来增加凿进过程前进可具有的速度的提议。国际专利公开号WO 2011/000037A1披露了这样一种用于凿矿井的提议，其中由一个钻进机挖出的岩石被输送到处于料车形式的大容量运输工具中，这些料车由被安装在矿井顶部处的提升系统来升高和降低。完成凿井操作之后，可以随后运行该提升系统和料车以便运输在矿山寿命的生产采矿阶段过程中挖出的材料。
[0009]在全部内容通过引用结合在此的WO2011/000037A1中披露的装备中，每个装载的料车或其他运输工具必须沿矿井向下行进并穿过一个工作平台或“Galloway(多层凿井吊盘)”。对控制和/或引导对应运输工具的移动的系统的需求随着该运输工具移动穿过一个矿井的不同区段(例如，移动穿过Ga 11 oway对比从矿井顶部移动到Ga 11 ο way)而变化。本发明提供一种满足系统需求方面的这些变化中的一个或多个的系统。
[0010]术语“料车”尤其是指一种用于将开采的材料带到矿井顶部的运输工具。料车以不同大小和设计来制造以用于立井和斜井两种井，并且总体上包括底门倾卸式运输工具。
[0011 ]料车与“料桶”在以下范围内是不同的:
[0012]a)料车是自卸式的；
[0013]b)料车的性质使得它们适于在生产井中使用并且在本发明之前从未在建井/凿井中使用过；
[0014]c)在正常操作过程中，料车一直被附接到提升绳索上;并且
[0015]d)料车不需要能够自由站立在矿井的底部上(即可以是极长且纤细的)。
[0016]“料桶”和“吊桶”典型地是圆柱形运输工具，用于在建井(凿进)操作过程中运送来自井底的爆破岩石。
[0017]当与料车进行比较时，料桶:
[0018]a)需要手动倾卸
[0019]b)必须以一种倾翻方式卸载
[0020]c)经由用于该料桶顶部处的悬挂链(或捆包件)(最少3个以便维持稳定性)的可拆式挂钩附接到提升绳索上
[0021]d)必须与在井筒中提供引导的一个十字头(在工作台上方)结合使用
[0022]e)在井引导系统下方或在工作平台内并且还有在工作平台下方无引导(就转动和摆动两者而言)
[0023]f)在装载操作过程中定期与提升绳索断开连接(通常是为了在井底进行装载)
[0024]g)必须是圆形的并具有稳定的高度与直径比，并且将无支撑地站立在井底上
[0025]h)必须具有一个平滑的外表面以便允许料桶与凸块引导件一起工作来防止横荡，并且因此不能具有附接到它们外表面上的引导件联接器。
[0026]除非上下文另外指定，否则如在此使用的术语“引导件”是指运输工具沿矿井向下行进所沿循的一个构件，并且该构件抵抗或防止运输工具的转动和运输工具相对于矿井的横向移动两者。这种“引导件”不提供引起运输工具移动的原动力或驱动力。
[0027]发明概述
[0028]本发明提供了一种用于在建井过程中沿矿井移动运输工具的运输系统，该运输系统包括:
[0029]—个第一引导区段；
[0030]一个第二引导区段，该第二引导区段沿该矿井与该第一引导区段串联定位，该运输工具是沿该第一引导区段可移动的；以及
[0031]一个头部区段，该头部区段用于接收该运输工具，该头部区段与该第一引导区段合作，以便使得该运输工具能够在由该头部区段接收时从该第二引导区段沿着该第一引导区段行进。
[0032]该头部区段可以包括一个容纳区段，在该运输工具沿着该第一引导区段行进的过程中，该运输工具至少部分地被接收在该容纳区段中。
[0033]该头部区段可以包括一个坐接(chairing)构件，在该运输工具沿着该第一引导区段行进的过程中，该坐接构件坐接在该运输工具上。
[0034]该坐接构件可以与该运输工具进行邻接。
[0035]该头部区段可以被配置成在该运输工具和该头部区段沿着该第一引导区段移动的过程中悬挂在该运输工具上。
[0036]该头部区段可以被配置成允许附接到该运输工具上的一根提升绳索穿过，由该提升绳索使该运输工具沿着该矿井上升和/或下降。
[0037]该头部区段可以被安排成使得该提升绳索可以穿过该头部区段延伸到该运输工具。
[0038]该运输系统可以被安排成使得当该运输工具从该第一引导区段沿着该第二引导区段行进时，该头部区段坐接在一个工作平台上。
[0039]该运输系统可以被安排成使得该头部区段并不沿着该第二引导区段行进。
[0040]该矿井可以是基本上竖直的。
[0041]该第一引导区段可以是一个可变长度引导区段，并且该第二引导区段可以是一个固定长度引导区段。
[0042]该第一引导区段和该第二引导区段可以约束该运输工具的转动移动和摆动移动。
[0043]该第一引导区段和该第二引导区段可以基本上防止该运输工具的转动移动和摆动移动。
[0044]该运输系统可以同时引导多个运输工具。
[0045]该第一引导区段和该第二引导区段可以引导该多个运输工具中的每一个。
[0046]人员和/或材料可以在这些运输工具中的不同的一个或多个中被运送到运送所开采材料的一个或多个运输工具。
[0047]本发明进一步提供了一种引导系统，该引导系统用于在建井过程中当使一个运输工具在一个矿井中上升和/或下降时引导该运输工具，该系统包括:
[0048]一个中部固定长度引导区段；以及
[0049]—个可变长度上部引导区段，该可变长度上部引导区段从该中部区段延伸以便适应该中部区段与该矿井的一个上部区域之间的距离的变化，
[0050]其中该引导系统约束该运输工具的转动移动和摆动移动。
[0051]这些引导件可以被配置成允许该运输工具从一个引导区段过渡到另一个。
[0052]该引导系统可以进一步包括一个可变长度下部引导区段，该可变长度下部引导区段从该中部区段延伸以便适应该中部区段与矿井的一个下部区域之间的距离的变化。
[0053]该下部引导区段可以是无需该上部引导区段的相应伸长和/或收短而可伸长的。
[0054]该下部引导区段可以随该上部引导区段的伸长而收短。事实上，该上部引导区段可以是随该中部区段的向下移动而可伸长的。该下部引导区段可以在该中部区段与一个成井设备之间延伸，并且随该成井设备远离该中部区段的移动而伸长，并且随该中部区段朝向该成井设备的移动而收短。
[0055]在一些实施例中，该上部引导区段从井的顶部向下延伸到一个工作平台，在该工作平台中，该上部引导区段与该中部区段相遇。该中部区段被固定到该工作平台上，并且穿过该工作平台延伸到该可变长度引导系统。该下部引导区段可以从该工作平台延伸到一个成井设备，随该井被形成而伸长并且随该工作平台(以及与其一起的该中部区段)沿该矿井向下朝向该成井设备推进而收短。
[0056]该上部引导区段和该中部区段可以在一个过渡区域处相遇，并且该运输工具可以包括一个头部区段和一个基部区段，该过渡区域被适配成制止该头部区段向下行进，而同时允许该基部区段继续沿着该中部区段向下行进。
[0057]本发明可以被设计用于在一个基本上竖直的矿井中使用。
[0058]本发明还提供了一种矿井运输系统，该矿井运输系统包括如上所述的一个引导系统，以及用于使运输工具沿着该引导系统上升和/或下降的一个提升系统。
[0059]本系统的实施例可以实现更高矿井凿进速度连同运输工具沿着该矿井的长度的更安全操作。
[0060]附图简要说明
[0061]为了可以更全面地解释本发明，将参考附图详细描述一个特定实施例，在这些附图中:
[0062]图1是采用根据本发明一个实施例的一个引导系统的一个矿井钻进机的侧面示意图；
[0063]图2是运输工具的侧面透视图，该运输工具包括头部区段和基部区段，该运输工具与该引导系统的上部引导区段(平台绳索)相接合；
[0064]图3是图2运输工具的、与引导系统的一个中部区段或工作平台区段(固定引导件)相接合的基部区段的侧面透视图；
[0065]图4是图2运输工具的、与引导系统的上部引导区段(平台绳索)相接合的头部区段的侧面透视图；
[0066]图5是下部引导区段(可伸缩引导件)的侧面示意图；
[0067]图6和图7示出了一个十字头或“索具(bridle)”的侧视图；
[0068]图8和图9示出了一个料车的侧视图；
[0069]图10和图11示出了一个十字头或索具的侧视图，其中一个料车被接收在其中；并且
[0070]图12是一个十字头或索具的侧面透视图；
[0071]图13是包括一个人员运输器的一个附属笼架或运输工具的侧面透视图；并且
[0072]图14是图12的十字头被接收在图13的运输工具之上时的侧面透视图。
[0073]优选实施例的详细说明
[0074]传统凿井
[0075]传统地，凿井过程已经使用爆破和出渣方法来加深一个矿井。钻探一个矿井底部处的材料，安置炸药药包，爆破该矿井底部，并且将所爆破岩石装载到一个