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本发明公开了一种软弱岩层条件下急倾斜薄矿脉的机械化充填采矿方法。采用斜坡道开拓、分段运输平巷联络、溜井出矿的采准方式，自下而上逐层回采矿体；采用独头掘进的方式完成拉底进路回采，利用拉底进路形成的采空区作为自由面向下压采矿体，提高回采效率、改善通风条件；刷扩下盘废石与非胶结充填体形成打底层、浇筑高强度胶结充填体形成胶面层，减少钢材与水泥单耗、降低充填成本；辅以凿岩台车高效凿岩、喷锚台车快速支护、铲运机集中出矿，大幅提高采场生产能力、降低工人劳动强度、减少井下作业人员数量、保障回采作业安全。如此反复，直至整个矿块回采完毕。本发明具有机械化程度高、综合成本低、采场生产能力大、安全性好等显著特点。
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本发明公开了一种地下采矿底部结构标准化预制模块积木式构筑方法，根据采矿方案的布置情况，设计一定尺寸、形状和强度的混凝土标准化模块；在布置底部结构的区域内掘进一条凿岩进路，然后在凿岩进路中进行凿岩爆破，形成一个构筑底部结构的空间，该空间形成后，运送混凝土标准化模块进行安装，混凝土标准化模块之间采用现场浇筑混凝土或其他胶凝剂粘合。该方法适合于金属矿山中各种需要做底部结构的采矿方法，具有无需在岩体中进行复杂精细爆破，安全高效，工序简单，易于维护，且能提高矿石回收率的特点。
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本发明公开了一种排放阀及其深海采矿系统，属于深海采矿领域，排放阀包括排放法兰及与其固定连接的支撑架，支撑架的底板上开设有通孔，支撑架的底板与排放法兰之间设置有堵塞，一施力杆的一端穿过支撑架底板上的通孔与堵塞固定，堵塞上还设有至少两个套接孔，套接孔在堵塞外沿周向均匀设置，相应数量的导向杆经各该套接孔与排放法兰固定，支撑架底板通孔与排放法兰的中心轴同轴。本发明解决了采矿系统暂停工作再次启动后，提升泵上方的矿物颗粒堆积堵塞而无法正常工作的问题，以及管道内的矿物颗粒浓度过高等问题，通过本发明及时将输送管道内堆积堵塞的矿物颗粒排放到海水中，提高了扬矿系统的安全性和可靠性。
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本发明提供了一种复杂矿体的联合充填采矿方法。所述联合充填采矿方法采用上向水平分层进路充填法与分段分条充填法联合的采矿方法，将采场沿矿体走向布置，由三个分段组成，将每个分段划分为四个水平分层，且按自下而上分层顺序进行开采，在每个分层内划分盘区和进路。采用回采矿柱‑回采矿房交替式回采的方式依次进行回采，各进路回采完毕后用优化配比的尾砂胶结充填料进行充填。本发明提供的尾砂胶结充填体抗压强度大，采场充填工艺稳固安全。本发明提供的联合充填采矿方法，具备适应矿体形态变化的能力强灵活性大、生产能力大、生产成本低、回采安全可靠、采矿损失贫化低、采矿作业环境好的优点。
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本发明提供了一种连续转运系统及其受料装置。受料装置包括：机架；料斗，料斗设置在机架上；机架架设在连续转运系统的带式输送机上并沿带动输送机的方向移动。本发明通过可随着卸料位置的变化而移动的受料装置，实现了采矿的连续化工作，提高了运转效率，降低了转运成本，同时，避免了对运输线路的粉尘污染。此外，本发明还具有结构合理、可靠性好的特点，特别适应于露天矿的连续转运作业。
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本发明公开了一种孕镶金刚石采煤采矿截齿及其制作工艺,包括钢体齿身(2)和齿头(1),所述的钢体齿身与所述的齿头直接通过粉末冶金的方法,利用热压工艺烧结成为一体;所述的齿头除了含普通的胎体金属和非金属粉末之外,还添加了超硬磨料金刚石成分。其制作工艺包括胎体粉末混料—工作层料的配混—热压烧结成型—修整和开刃。本发明是一种能实现大幅度提高采煤采矿截齿的工作效率和使用寿命的孕镶金刚石采煤采矿截齿。其制作工艺简单快捷。
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本实用新型提供了一种上向双分层进路充填采矿用钢拱架支护结构。包括与采矿工作面顶面相适配的拱顶钢拱架、与采矿工作面侧面相适配的直边钢拱架以及连接相邻两拱顶钢拱架或相邻两直边钢拱架的纵向连接件。每根拱顶钢拱架或直边钢拱架的两个相对的侧面开设有若干个纵向连接卡槽，纵向连接件的两端分别卡设于相邻两拱顶钢拱架或相邻两直边钢拱架的纵向连接卡槽内，以实现拱顶钢拱架或直边钢拱架的可拆卸式固定。本实用新型安装方便快捷、效率高，连接牢固可靠，且易拆卸，适用于上向双分层进路充填采矿用支架。纵向连接件的长度可调性较优，使用极为便利。因此，本方案在满足回采出矿在支护条件下安全作业的同时，大幅降低了支护成本。
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本发明属于金属矿山地下开采领域，废石注浆充填再造人工间柱机械化回采矿柱的方法。首先，根据矿柱赋存条件计算再造人工间柱的宽度及强度；用激光扫描仪摸清矿柱两侧废石堆存情况，必要时诱导或强制崩落空区顶板使废石量满足再造人工间柱要求；在矿柱底板施工凿岩出矿平巷，用地质钻机穿透矿柱向两侧废石打注浆孔，用注浆泵以多管连注方式向矿柱两侧废石注浆，构筑再造人工间柱；在凿岩出矿平巷里端施工回风天井，并扩展成切割立槽，在凿岩出矿平巷内凿V型布置的上向扇形炮孔；不留矿壁爆破落矿后铲运机出矿，后退式回采；安全距离以外矿石用遥控采矿机器人出矿，大块用遥控采矿机器人液压破碎器破碎。本发明具有机械化作业，安全可靠，采矿贫化损失率低等特点。
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本发明公开了一种中厚倾斜破碎磷矿体的中央脉外房柱式联合横巷两端脉内连续分段充填采矿法，将矿体划分为中段，中段内划分盘区，盘区内划分分段，分段中央划分矿房矿柱、分段两端沿脉内凿岩出矿平巷无间柱划分回采单元；采用上盘脉外无轨采准系统，由盘区斜坡道、集中出矿溜井、中央脉外与两侧转入脉内的分段平巷、矿房矿柱共用联络巷构成；中段内先回采矿房充填接顶后再回采矿柱；同一分段内由多个矿房凿岩、爆破、支护、出矿、充填等工艺平行作业实现连续采矿。本发明具有提高回采安全性、盘区生产能力，降低资源贫损率、采准切割比，增加企业效益等显著特点。
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本发明公开了一种深部矿床大矿段多采区作业链协同连续采矿方法，采场沿矿体的垂直走向布置，以多个采区组成的大矿段为回采单元，在大矿段的有限范围内，各采区采用深孔落矿嗣后充填连续采矿法，把采切、凿岩、出矿和充填采矿工序，依次分别安排在大矿段中的各个采区，采用采掘装运设备，各工序在不同的相邻采区、平行连续进行；采矿工序在不同采区间构成作业链，并协同连续推进，实现一步骤后退式回采。本发明是一种深部高应力矿床的集约化、智能化和协同化的开采，提高采区内的智能采掘设备水平和生产效率高，改善矿区的安全作业环境的深部矿床大矿段多采区作业链协同连续采矿方法。
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本发明公开了一种模拟深海采矿的试验系统及其操作方法。试验系统包括实验装置、数据采集系统和多刚体试验模型；实验装置包括主体框架、实验水池、轨道、滑块、步进电机、三轴拖动装置、波浪发生器；轨道包括纵向布置的第一轨道、横向布置的第二轨道、竖向布置的第三轨道和辅助轨道；数据采集系统包括传感器、面光源、高速相机、三角支架、计算机；多刚体试验模型包括集矿机、绳索、浮块、质量块、钢管。本发明可实现室内模拟采矿系统的采矿船、集矿机单独运动或同步运动对绳索三维空间运动的影响和受力特性，且可模拟绳索进行直线、圆形、椭圆、S曲线等轨迹的实际运动；本发明还具有功能多样性、测量精度高的优点。
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本发明提供了一种上向高分层超前卸荷嗣后充填空场的采矿法，属于矿山开采领域。本发明提供的方法针对围岩稳固性差，提出上向高分层超前卸荷嗣后充填采矿法；将矿体分为三角矿块和剩余矿块，三角矿块采用上向水平高分层充填法回采，卸载上部荷载，通过支护锚杆，有效控制围岩移动由于地压造成的安全隐患，提高了开采过程的安全性，保证矿块回采安全性，通过上向高分层卸荷嗣后充填空场法回采，可以取得较好的采矿指标，因矿房最终均会充填，矿石的回收率较高，且控制了顶板垮落，可有效降低回采的贫化损失率，通过选用合适的方案，解决了采用上向水平分层回采价值高、围岩稳固性差、厚至厚大且中等稳固以上矿床时，开采强度弱，效率低的问题。
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本发明公开了一种环形中深孔阶段矿房采矿方法，将矿块划分为矿房和矿柱，先采矿房，后采矿柱；将阶段划为分段，在每一分段的凿岩巷道内作业，自阶段出矿巷道出矿；作业人员和设备不进入空区，使用360°旋转式中深孔凿岩机打环形中深孔进行凿岩爆破，提高分段高度，减少分段数和采准工程量。本发明是一种工作效率和经济效益高的环形中深孔阶段矿房采矿方法。
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本发明公开了一种集成式深海采矿车，包括行走机构、车架、截割装置、收集装置、水力旋流器、料仓和提升装置，所述截割装置包括截割头、动臂、支架和液压缸，所述截割头安装在动臂的一端，截割头通过驱动装置驱动转动，所述动臂的另一端与支架的顶部铰接，所述液压缸的活塞杆与动臂的中部相连，缸筒铰接于支架的底部；所述收集装置包括依次连通的吸矿室、硬管、软管和离心泵，所述吸矿室设置在切割头内部，所述离心泵的出料端与水力旋流器连通，所述水力旋流器通过管道与料仓连通。采用本申请的深海采矿车，将平整、切削、收集、分离等采矿工序集成一体，实现了经济、高效、可靠、连续的深海采矿作业，适合于大规模开采海底多金属硫化物矿。
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本发明公开了一种分区分层连续采矿方法，属于采矿方法技术领域，包括：前期勘探模拟，矿床开拓，矿块采准切割，矿块回采，出矿，充填管理；前期勘探模拟包括智能探测，2D测绘3D建模，3D模拟采矿，使用智能化设备进行矿物的寻找探测，同时对探测到的矿脉进行2D测绘3D建模，确定矿脉的空间位置及储量，使用计算机3D模拟采矿确定开采方案，再使用智能机械设备进行矿床开拓，将矿体分区分层开采，实现绿色开发，保护环境，合理使用充填材料，在保证强度的同时节省充填材料，降低成本，该方法可实现智能化、机械化、连续化采矿出矿，降低作业人员劳动强度，安全性好，作业环境良好。
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本发明公开了一种深海采矿升沉补偿模拟试验装置,万向架装置(2)的外环与采矿船运动模拟器(1)的上平台相连,万向架装置(2)的内环与主动升沉补偿装置(3)相连,姿态传感器(6)安装在采矿船运动模拟器(1)的上平台上,油缸位移传感器(7)安装在采矿船运动模拟器(1)的油缸上,升沉补偿装置位移传感器(5)与主动升沉补偿装置(3)相连,模拟管道系统(4)与主动升沉补偿装置(3)相连,姿态传感器(6)、油缸位移传感器(7)、升沉补偿装置位移传感器(5)的信号输出端与控制器(8)的输入端相连,控制器(8)的输出端与采矿船运动模拟器(1)、主动升沉补偿装置(3)的控制端相连。本发明可以实现深海采矿升沉补偿模拟试验装置的性能测试,进而可以为深海采矿升沉补偿系统设计提供依据。
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本发明公开了一种中厚倾斜破碎矿体的无盘区式矿房矿柱共用联络巷连续分段充填采矿法，将矿体划分为中段，中段内采用螺旋式斜坡道连接沿矿体走向的分段运输平巷，分段之间无间段划分矿房矿柱；矿房开采时，向矿柱中央掘进联络巷，沿矿体上盘掘进沿脉平巷至整个矿房，矿房和矿柱共用一条联络巷，回采完在矿房和矿柱交界处砌筑充填挡墙，从上分段对采空区进行胶结充填，中段内先回采矿房充填接顶后再回采矿柱；矿柱回采后在联络巷内砌筑充填挡墙，采用非胶结及1m厚胶结面充填；同一分段内由多个采场凿岩、爆破、支护、出矿、充填等工艺平行作业实现连续采矿。本发明具有采准比低、矿石损失率低、安全高效及增加企业效益等显著特点。
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本发明公开了一种下向进路充填采矿方法，包括矿块划分、采准布置、采场回采和采场填充，通过将相邻分层进路间的矿块交错设置，并将高强速凝充填材料和低强速凝充填材料交替充填于每条分层进路的相邻矿块采空区中，从而在保证采矿安全的同时降低充填成本，并缩短开采时间，提高开采效率。通过上述方式，本发明不仅能够使上层充填体受到下层高强充填体和低强充填体的共同支撑，防止上层充填体坍塌，保障采矿安全；还能够通过配制速凝剂，在有效减少充填材料中水泥的使用量、降低充填成本的同时，提高充填体的强度，并缩短等待充填材料达到强度所耗费的时间，提高开采效率。同时，充填体的性能可以根据使用需求进行调控，应用范围较广。
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本发明公开了一种非爆破开挖再造人工群柱深孔崩矿嗣后充填采矿法,利用反井钻机钻井技术在条柱矿体范围内按一定的排列布置方式开挖一定数量的柱井;待柱井开挖完后,在其内放入钢筋笼,然后采用混凝土进行充填,形成人工群柱,群柱的力学性质满足采场稳定性的要求,用以替代人工条柱,在回采矿段的周围形成一个相对稳固的受限空间;应用大直径深孔崩矿方式回采矿房,铲运机出矿,出矿完毕后一次性充填采空区。本发明适用于地下金属矿松软破碎矿体的开采,采用非爆破技术开挖柱井,并充填柱井形成人工群柱替代人工条柱,具有施工工艺简单、构筑效率高、生产成本低、采矿效率高,矿块和盘区生产能力大等特点。
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本发明公开了一种地下采矿钻车自动定位系统，包括凿岩机、变位机构、工控机、确定采矿钻车姿态位置的传感器模块、数据采集卡和执行器，传感器模块的输出端通过电缆与数据采集卡的输入端连接，数据采集卡的输出端与工控机的串口连接，工控机通过RS-232接口与执行器连接，执行器通过电缆与控制变位机构动作的电液比例阀连接。本发明以传感器采集的变位姿态信息为初始条件，以调度指令地图下达的爆破孔指令为目标条件，通过动态矩阵最优化解析，一次生成各变位机构调整变量，实现地下采矿钻车快速自动定位功能，使采矿钻车定位能力更加快速、准确。
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本发明公开了一种采用凹凸型隔离矿壁的采矿方法，采用三步骤回采方式，第一步回采矿房采场，嗣后高标号全尾砂胶结充填，第二步回采矿柱采场，嗣后低标号全尾砂胶结充填，第三步回采隔离矿柱采场，嗣后全尾砂充填，在隔离矿柱回采时，在隔离矿柱采场长度方向两侧预留不规则凹凸形隔离矿壁，对充填体起到有效的防护和阻隔作用，该方法通过调整隔离矿壁的宽度，原强度较高的矿房采场端部留薄，相对强度较弱的矿柱采场端部留厚，使采场的隔离矿壁在长度方向上呈凹凸形交错布置，其受力状态得到了改变，通过应力集中与释放的调节作用，防止矿壁的整体倾覆与垮塌的发生，从而保障了回采的安全。
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本发明公开了一种具有沉陷状态监测装置的海底采矿车，通过压载舱的中心布局及内置旋转叶杆结构，使得压载舱内矿浆分布更为均匀，避免过大纵向重心偏移，使得履带与海底沉积层接触面最大压强过大，进而导致严重沉陷，另一方面通过光电传感器与光信号发生器组合，使用测陷轮对于土层位置进行有效测量，以获得车体沉陷深度并通过位于前后端的摆杆与测陷轮铰接，对于海底采矿车履带前后端沉陷度进行简化估算，简单有效地测得车体最大沉陷深度，避免因纵向重心偏移导致前后沉陷深度不一从而造成沉陷误判，且内置水平调节机构，使得海底采矿车于斜坡状海底沉积层运行时，有效减轻因平面倾斜导致的重心偏移及沉陷。
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本发明属于采矿领域的各种有用矿物的地下开采方法,其特征在于:将由4个放矿口组成的放矿系统置于两个矿房之间的矿柱中,完成两个采场和矿柱本身的放矿任务,大大地简化采矿方法结构,减少采切工作量,提高采矿生产能力,降低生产成本。
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本实用新型公开了一种深海海底多金属结核矿采矿装置，包括母船、矿石集中站、矿石提升系统和采矿装置；母船位于海面上，矿石集中站和采矿装置均位于海底，母船通过脐带缆连接矿石集中站、矿石提升系统和采矿装置，实现对矿石集中站、矿石提升系统和采矿装置供电和通讯；矿石集中站通过通信供电缆与采矿装置连接；采矿装置用于沿海底收集矿石，然后倾倒在矿石集中站中，矿石集中站设有盛装矿石的容器，容器能通过矿石提升系统进行提升至海面的母船。本实用新型设有多个采矿装置，可以在指定的区域内并行工作，互不干扰，采矿效率高；本实用新型的采矿装置体积小，而且其通过推进器进行姿态控制，对海底环境扰动小、破坏小。
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本发明公开了一种上向分层壁式袋装充填采矿法，在采场内，侧向推进回采工作面，出完矿后，在距离回采工作面一定距离处，沿工作面全长进行围挡，将采空区分隔成靠近回采工作面的预留空区和远离回采工作面的隔离空区，在隔离空区进行袋装充填并接顶，待充填体凝固后，再进行下一循环的采矿；下一循环采矿时以预留空区为爆破自由面进行爆破，再按上述步骤回采充填。本发明方法采用袋装充填处理采空区，控制地压，为回采创造工作面，实现安全回采；在较小的暴露空间下作业，采矿作业连续，效率高；不需留矿柱，资源回收率高，损失贫化小；能有效控制采场顶板，避免地表塌陷，采场上部不产生导水裂隙，保护地下水资源和生态环境。
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本发明公开了一种崩落采矿法覆盖层的形成方法，在顶盘围岩下第一分段采矿时，利用第一分段采矿需要的凿岩巷钻凿上向扇形中深孔，将采矿的上向扇形炮孔超深至顶盘围岩中，炮孔全长全部装填炸药，炮孔全长一次性爆破，将第一分段的矿石和上部的顶盘围岩同时爆破成碎块，爆破后矿石在下部，废石在上部。利用本发明方法不需要新掘进放顶工程，节省了费用和时间，有利于提高采场产量；减少了新打炮孔钻机安装时间，整体凿岩效率得到提高；废石的块度结构有利于地压管理和减少贫化损失。
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本发明公开了一种基于采矿机的缓倾斜薄矿脉机械化连续开采方法，沿矿体走向布置中段胶带运输巷，每隔一定距离掘进伪倾斜上山，相邻回采单元布置连续间柱和顶柱或底柱；采准切割从下中段胶带运输巷开始，采矿机从回采单元边界位置穿过顶柱或底柱掘进左右伪倾斜上山至上中段胶带运输巷；回采从右侧上山的胶带运输巷位置开始，采矿机回采矿体至左侧上山，再空载沿左侧伪倾斜上山下行，至回采单元底部，从左侧上山位置回采矿体至右侧上山，然后空载从右侧上山上行至上胶带运输巷附近，如此逆时针方向循环，最后留下中央位置预留矿柱；矿石由铲运机装到皮带上运输到地表主要矿仓。本发明运移方便，作业安全性高，回采效率高，生产能力大。
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本发明公开了一种海底硫化物采矿试验系统，包括采矿试验母船、采矿车、软管以及连接采矿试验母船和采矿车的脐带缆，还包括承重缆和用于盛装并运送采矿车所采集矿物的矿物提升仓，所述矿物提升仓通过承重缆和采矿试验母船连接，矿物提升仓和采矿车之间通过软管连接。本发明的海底硫化物采矿试验系统具有可适应海底崎岖地形、风险较低和成本较低等优点；本发明还公开了海底硫化物采矿试验系统的布放回收方法，该布放回收方法具有操作简单和快捷高效等优点。
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