一种大型露天矿山平硐-溜井联合开拓运输系统的制作方法

本发明属于露天矿山开采，具体涉及一种平硐溜井联合开拓运输系统，特别适合用于露天矿山高差大、跨越地层较多、最低开采水平附近围岩软弱的地质条件差的大型露天矿山平硐-溜井联合开拓运输。

背景技术：

1、大型露天矿床的开拓方式与粗破碎系统的布置形式密切相关，按粗破碎系统的布置形式和固定性作为分类的依据，露天矿床的开拓方法可分为：①汽车-半固定破碎机-胶带运输开拓；②汽车-固定破碎机-胶带运输开拓；③平硐-溜井联合开拓；④移动式破碎机-胶带运输开拓等。

2、大型露天矿山具有矿区面积大、垂直高差大、开采规模大等特点，综合考虑安全性、运输能耗、开拓方案适应性，一般多采用平硐-溜井联合开拓。即先利用矿车将采场采出的矿石运至溜井口卸载，进入溜井后通过溜井底部粗破碎系统破碎，最后通过与粗破碎系统相连的胶带平硐运输至矿区外部。可以看出，平硐-溜井开拓系统从上到下依次为溜井、粗破碎系统、平硐。粗破碎系统位于地下，位于露天矿山最低开采标高；因此，为保证矿山稳定运行，粗破碎系统必须位于稳固的围岩中。但是，大型露天矿山高差大、跨越地层较多，无法保证最低开采水平附近围岩的稳固性。当最低开采水平附近围岩软弱时，可能会带来以下几方面问题：①软弱围岩在粗破碎系统的动载荷下发生垮塌，威胁系统安全；②为确保粗破碎硐室稳定，采取多种安全措施，大幅增加支护成本，支护成本较稳固围岩提升3-5倍；③软弱围岩内地下水丰富，粗破碎系统受地下水干扰严重，地下水渗入会导致设备锈蚀、物料黏结，降低系统作业效率；④抬高粗破碎系统和平硐的位置，势必压覆大量矿石。⑤井下作业人员多，不安全因素多。当这些问题无法在短时间内解决时，轻则导致矿山减产，重则导致事故的发生。以上问题若无法妥善解决，轻则导致矿山产能下降30%以上，重则引发安全事故造成人员伤亡。

3、针对以上问题，急需要研发、设计一种具有安全性好、适应性强、易于施工、效率高的大型露天矿山开拓运输系统。

技术实现思路

1、本发明的目的就是针对大型露天矿山开采时必须面对的运输能耗大、地质条件依赖程度高、管理难度大等问题，而提供一种运输能耗小、适应性强、作业安全、产能稳定的大型露天矿山平硐-溜井联合开拓运输系统。

2、为实现本发明的上述目的，本发明一种大型露天矿山平硐-溜井联合开拓运输系统采用以下技术方案实施：

3、本发明一种大型露天矿山平硐-溜井联合开拓运输系统包括粗破碎系统、1#胶带输送机平硐、溜井、2#胶带输送机平硐；所述粗破碎系统布置在上部地表以下之地表围岩层开挖的腔室内，溜井布置在粗破碎系统下部一侧设定距离处，溜井的上部通过1#胶带输送机硐室与粗破碎系统的卸料口连通；在1#胶带输送机硐室内布设有1#胶带输送机，放矿硐室布置在溜井的底部，放矿硐室的放矿口位于2#胶带输送机平硐中，在2#胶带输送机平硐内布设有2#胶带输送机；采场采出的大块矿石经矿车由运输线路运输至粗破碎系统破碎后，形成的小块矿石通过1#胶带输送机经过1#胶带输送机平硐输送至溜井，再经过溜井底部设置的放矿硐室卸载至2#胶带输送机平硐内的2#胶带输送机上运出。

4、优选的，所述的粗破碎系统与2#胶带输送机平硐平行施工，1#胶带输送机平硐与放矿硐室、溜井平行施工

5、优选的，所述粗破碎系统布置在上部地表以下17～25m处，以19～23m处为优。

6、优选的，所述1#胶带输送机平硐长20～40m，以28～32m为宜；所述溜井直径为3.2～4.0m，以3.4～3.7m为优。

7、现有技术中，由于溜井溜放矿石频繁，井壁受矿石冲击、磨损破坏严重。为解决现有技术中溜井冲击损坏和磨损的问题，还可以在所述溜井内壁铺设陶瓷片+橡胶缓冲层+钢板基体的三层复合结构的刚柔复合缓冲层，所述刚柔复合缓冲层厚度≥20mm，以20～40mm为优。

8、试验研究和工程应用实践表明，采用本发明一种大型露天矿山平硐-溜井联合开拓运输系统，具有以下有益效果：

9、（1）实现运输能耗与成本双降。与现有技术相比，本发明采场至粗破碎系统的运输线路距离大大缩短，且矿车全程为重车下坡行驶，运输能耗降低35%以上。

10、（2）粗破碎系统位于地表围岩层中，距离溜井一侧30m左右。由于靠近地表，粗破碎系统可选择区域范围大、易于加固、检查，与溜井保持一定距离，避免了相互影响；

11、（3）粗破碎系统与溜井平行施工，可大幅缩短施工工期，整体施工工期较传统方案缩短30%～40%，可提前2～3个月实现投产；

12、（4）除检修外，井下无工作人员；粗破碎系统为无人值守且位于地表以下，更加安全，彻底规避深部地下作业的安全风险。

13、（5）实现了资源利用率最大化。本发明无需抬高粗破碎系统标高，可完全回收浅部矿体，避免资源压覆。

14、（6）在溜井内壁铺设陶瓷片+橡胶缓冲层+钢板基体的三层复合结构的刚柔复合缓冲层，耐磨性、抗冲击性强，可有效缓冲大块矿石的滚落冲击，避免衬板开裂、脱落，检修时间间隔延长至原来的3倍以上，同时降低矿石破碎过程中的二次粉化率，减少溜井堵仓风险。

1.一种大型露天矿山平硐-溜井联合开拓运输系统，其特征在于它包括粗破碎系统（5）、1#胶带输送机平硐（13）、溜井（9）、2#胶带输送机平硐（11）；所述粗破碎系统（5）布置在上部地表以下之地表围岩层（6）开挖的腔室内，溜井（9）布置在粗破碎系统（5）下部一侧设定距离处，溜井（9）的上部通过1#胶带输送机硐室（13）与粗破碎系统（5）的卸料口连通；在1#胶带输送机硐室（13）内布设有1#胶带输送机（8），放矿硐室（10）布置在溜井（9）的底部，放矿硐室（10）的放矿口位于2#胶带输送机平硐（11）中，在2#胶带输送机平硐（11）内布设有2#胶带输送机（12）；采场（1）采出的大块矿石（4）经矿车（2）由运输线路（3）运输至粗破碎系统（5）破碎后，形成的小块矿石（7）通过1#胶带输送机（8）经过1#胶带输送机平硐（13）输送至溜井（9），再经过溜井（9）底部设置的放矿硐室（10）卸载至2#胶带输送机平硐（11）内的2#胶带输送机（12）上运出。

2.如权利要求1所述的一种大型露天矿山平硐-溜井联合开拓运输系统，其特征在于：所述的粗破碎系统（5）与2#胶带输送机平硐（11）平行施工，1#胶带输送机平硐（13）与放矿硐室（10）、溜井（9）平行施工。

3.如权利要求1或2所述的一种大型露天矿山平硐-溜井联合开拓运输系统，其特征在于：所述粗破碎系统（5）布置在上部地表以下17～25m处。

4.如权利要求3所述的一种大型露天矿山平硐-溜井联合开拓运输系统，其特征在于：所述1#胶带输送机平硐（13）长20～40m，所述溜井（9）直径为3.2～4.0m。

5.如权利要求4所述的一种大型露天矿山平硐-溜井联合开拓运输系统，其特征在于：所述粗破碎系统（5）布置在上部地表以下19～23m处，所述1#胶带输送机平硐（13）长28～32m，所述溜井（9）直径为3.4～3.7m。

6.如权利要求5所述的一种大型露天矿山平硐-溜井联合开拓运输系统，其特征在于：在所述溜井（9）内壁铺设陶瓷片+橡胶缓冲层+钢板基体的三层复合结构的刚柔复合缓冲层，刚柔复合缓冲层厚度≥20mm。

7.如权利要求6所述的一种大型露天矿山平硐-溜井联合开拓运输系统，其特征在于：所述刚柔复合缓冲层厚度为20～40mm。