一種環(huán)保型礦山洞采方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種環(huán)保型礦山洞采方法，包括以下步驟：選定工作平面、在作業(yè)面上開(kāi)出至少4個(gè)對(duì)稱設(shè)置的孔；將水射流切割槍槍嘴深入到預(yù)先打好的孔內(nèi)，水射流切割槍槍嘴朝向?yàn)榱硪粋€(gè)孔的方向，由內(nèi)而外移動(dòng)水射流割槍，直至切割完成一面；將漲裂裝置放入孔中，將已經(jīng)切割好的石塊進(jìn)行漲裂，使石材底面與山體斷裂；取出已斷裂的石材。本發(fā)明的有益效果：作業(yè)工程主要采用水射流及水力實(shí)現(xiàn)大塊巖石的開(kāi)采，整個(gè)過(guò)程不產(chǎn)生揚(yáng)塵，噪音低，提高了工人作業(yè)環(huán)境的舒適性；作業(yè)過(guò)程不產(chǎn)生振動(dòng)，解決了炸藥開(kāi)采法的爆炸沖擊、振動(dòng)造成的塌方、石塊飛濺傷人等危險(xiǎn)；此方法可實(shí)現(xiàn)進(jìn)深2米以上的石塊開(kāi)采，石塊成材率高并且操作簡(jiǎn)單。
【專利說(shuō)明】
一種環(huán)保型礦山洞采方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及石材開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種環(huán)保型礦山洞采方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的石材開(kāi)采用炸藥爆破方法或露天開(kāi)采，眾所周知，采用炸藥爆破方法開(kāi)采存在有安全性能差、炸出的礦石荒料無(wú)規(guī)則性、成材率低等不足;露天開(kāi)采是一個(gè)移除巖石表層的覆蓋物，得到所需石材的過(guò)程，主要包括穿孔、爆破、鋸切開(kāi)采、運(yùn)輸和排土等流程。露天開(kāi)采需要?jiǎng)冸x大量覆蓋在有用巖石表面的土層，還有厚度相當(dāng)大的裂縫巖石。造成需要占用大量的山地、農(nóng)田用于棄土。造成大量的植被破壞，青山掛白，形成的尾礦庫(kù)同樣也存在較大的安全隱患。前期的平臺(tái)開(kāi)采用于賠償?shù)馁M(fèi)用、用于剝離的費(fèi)用、后期治理的費(fèi)用都非常巨大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)保型礦山洞采方法，以克服目前現(xiàn)有技術(shù)中的不足。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種環(huán)保型礦山洞采方法，包括以下步驟:
51、選定工作平面:選擇要作業(yè)的山體確定需要開(kāi)采、掘進(jìn)的工作面；
52、開(kāi)孔:在作業(yè)面上開(kāi)出至少4個(gè)對(duì)稱設(shè)置的孔；
53、切割:將水射流切割槍槍嘴深入到預(yù)先打好的孔內(nèi)，水射流切割槍槍嘴朝向?yàn)榱硪粋€(gè)孔的方向，由內(nèi)而外移動(dòng)水射流割槍，直至切割完成一面，重復(fù)上述步驟，使需開(kāi)采的石材四周與山體分離；
54、漲裂:將漲裂裝置放入孔中，將已經(jīng)切割好的石塊進(jìn)行漲裂，使石材底面與山體斷裂；
55、石材移出:取出已斷裂的石材。
[0005]優(yōu)選的，在S2中，在作業(yè)面上進(jìn)行開(kāi)孔，孔的直徑彡40mm，孔的深度彡2m，孔間距離^400mm。
[0006]優(yōu)選的，在S3中，水射流切割槍的槍嘴為單槍嘴。
[0007]優(yōu)選的，在S3中，水射流切割槍的槍嘴雙向槍嘴。
[0008]優(yōu)選的，在S4中，所述漲裂裝置為水力漲裂裝置。
[0009]優(yōu)選的，所述水力漲裂裝置采用側(cè)面漲裂或頂部漲裂的方式對(duì)已經(jīng)切割好的石塊進(jìn)行漲裂。
[0010]優(yōu)選的，在S5中，石材的取出方法為繩套法、牽引法或勾拽法。
[0011]本發(fā)明的有益效果:
I)環(huán)保:作業(yè)工程主要采用水射流及水力實(shí)現(xiàn)大塊巖石的開(kāi)采，整個(gè)過(guò)程不產(chǎn)生揚(yáng)塵，噪音低，提高了工人作業(yè)環(huán)境的舒適性。
[0012]2)安全:作業(yè)過(guò)程不產(chǎn)生振動(dòng)，解決了炸藥開(kāi)采法的爆炸沖擊、振動(dòng)造成的塌方、石塊飛濺傷人等危險(xiǎn)。
[0013]3)高效:此方法可實(shí)現(xiàn)進(jìn)深2米以上的石塊開(kāi)采，石塊成材率高，可按照需要進(jìn)行各種尺寸的開(kāi)采。由于作業(yè)過(guò)程沒(méi)有諸如爆炸等方式帶來(lái)的振動(dòng)，石材不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部裂紋，保證了石材的品質(zhì)。
[0014]4)操作簡(jiǎn)單:整個(gè)作業(yè)過(guò)程3~4人即可完成。
【附圖說(shuō)明】
[0015]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0016]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的環(huán)保型礦山洞采方法的流程圖；
圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的環(huán)保型礦山的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的環(huán)保型礦山洞采方法中選定工作面的示意圖；
圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的環(huán)保型礦山洞采方法中開(kāi)孔的示意圖；
圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的環(huán)保型礦山洞采方法中切割的示意圖；
圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的環(huán)保型礦山洞采方法中采用單槍嘴的示意圖；
圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的環(huán)保型礦山洞采方法中采用雙槍嘴的示意圖；
圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的環(huán)保型礦山洞采方法中漲裂示意圖；
圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的環(huán)保型礦山洞采方法中采用水力漲裂裝置的示意圖
，
圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的環(huán)保型礦山洞采方法中采用水力漲裂裝置的示意圖
-* *
圖11是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的環(huán)保型礦山洞采方法中石材移出的示意圖。
[0017]圖中:
1、山體;2、工作面;3、新工作面;4、已完成區(qū)域;5、已打孔待切割區(qū)域;6、孔;7、水射流切割槍;8、槍嘴;9、水力漲裂裝置;10、待膨脹區(qū)域;11、石材。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0019]本發(fā)明針對(duì)礦山、隧道的石材荒料的非炸藥開(kāi)采方法，采用鉆孔、水射流切割、漲裂、石料移出四步基本作業(yè)流程，實(shí)現(xiàn)石材的開(kāi)采、洞采、山洞掘進(jìn)等功能。例如:花崗巖、大理石礦脈的非露天開(kāi)采作業(yè);公路、鐵路建設(shè)中的隧道開(kāi)挖;地鐵、地下工事的巖體掘進(jìn)等。
[0020]如圖1所示，本發(fā)明的一種環(huán)保型礦山洞采方法，主要采用鉆孔、水射流切割、漲裂、石料移出四步基本作業(yè)流程，實(shí)現(xiàn)開(kāi)采工作；
下面詳細(xì)介紹每一步的具體操作過(guò)程:
如圖2所示，單次工作面為2米，具體每次作業(yè)面的深度可根據(jù)實(shí)際情況而定，并非局限于2米深度，也可為0.5米或3米，如圖3所示，選定工作平面:根據(jù)要作業(yè)的山體I確定需要開(kāi)采、掘進(jìn)的工作面2;
如圖4所示，開(kāi)孔:在工作面2上打孔，根據(jù)石材材質(zhì)情況和開(kāi)采下石塊的尺寸要求，進(jìn)行開(kāi)孔作業(yè)，其孔徑根據(jù)水射流切割槍7槍體的直徑而定，一般不低于40mm，孔間距一般不低于400mm，孔6深度根據(jù)實(shí)際要求而定，一般選擇在2000mm;實(shí)際作業(yè)中初次完成四個(gè)孔6后即可邊切割邊打孔，以提高整體作業(yè)效率；
如圖5所示，切割:采用水射流切割方式，將水射流切割槍7的槍嘴8深入到預(yù)先打好的孔6內(nèi)，槍嘴8朝向?yàn)榱硪粋€(gè)孔6的方向，由內(nèi)而外移動(dòng)水射流割槍7，直至切割完成一面，由內(nèi)而外的好處在于切割過(guò)程中的泥漿便于排出；
如圖6所示，切割作業(yè)可采用單槍嘴，如圖7所示，切割作業(yè)也可采用雙向槍嘴，單槍嘴為一次作業(yè)完成兩個(gè)孔6之間的切割，而雙槍嘴可以完成三個(gè)孔6之間的切割，從而所短作業(yè)時(shí)間，而所用水射流可采用單項(xiàng)、二項(xiàng)、三項(xiàng)混合射流作業(yè)；
如圖8所示，漲裂:當(dāng)需要取出的石材11完成四面的切割工作后，即可實(shí)現(xiàn)石材11最后一個(gè)連接面的斷裂工作，使用各種漲裂器材將懸空的石塊取下，利用石材的脆性實(shí)現(xiàn)石材的斷裂。本發(fā)明采用水力漲裂裝置9實(shí)現(xiàn);結(jié)合圖9所示，將水力漲裂裝置9放入孔6中，將已經(jīng)切割好的石材11進(jìn)行漲裂，使里面的端面斷裂;根據(jù)實(shí)際情況水力漲裂可采用側(cè)面漲裂或頂部漲裂，結(jié)合圖10所示，已完成區(qū)域4、待膨脹區(qū)域10、待切割區(qū)域5分別為已完成切割部分、待漲裂區(qū)域和待切割區(qū)域。
[0021]如圖11所示，將切割、漲裂后成為獨(dú)立石塊的石材11取出，在工作面2內(nèi)完成打孔、切割、漲裂后，即可將石塊取出，其取出過(guò)程可采用多種方法，如繩套法、牽引法、勾拽法等。
[0022]重復(fù)上面的步驟即可完成一個(gè)作業(yè)面2的工作，當(dāng)一個(gè)作業(yè)面2完成后即可進(jìn)行新工作面3的作業(yè)，如圖2所示，如此重復(fù)即可實(shí)現(xiàn)山洞的隧道開(kāi)挖掘進(jìn)，有用礦脈的開(kāi)采，地下工程的建設(shè)等工作。
[0023]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種環(huán)保型礦山洞采方法，其特征在于:包括以下步驟: 51、選定工作平面:選擇要作業(yè)的山體確定需要開(kāi)采、掘進(jìn)的工作面； 52、開(kāi)孔:在作業(yè)面上開(kāi)出至少4個(gè)對(duì)稱設(shè)置的孔； 53、切割:將水射流切割槍槍嘴深入到預(yù)先打好的孔內(nèi)，水射流切割槍槍嘴朝向?yàn)榱硪粋€(gè)孔的方向，由內(nèi)而外移動(dòng)水射流割槍，直至切割完成一面，重復(fù)上述步驟，使需開(kāi)采的石材四周與山體分離； 54、漲裂:將漲裂裝置放入孔中，將已經(jīng)切割好的石塊進(jìn)行漲裂，使石材底面與山體斷裂； 55、石材移出:取出已斷裂的石材。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型礦山洞采方法，其特征在于:在S2中，在作業(yè)面上進(jìn)行開(kāi)孔，孔的直徑彡40mm，孔的深度彡2m，孔間距離彡400mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型礦山洞采方法，其特征在于:在S3中，水射流切割槍的槍嘴為單槍嘴。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型礦山洞采方法，其特征在于:在S3中，水射流切割槍的槍嘴為雙向槍嘴。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型礦山洞采方法，其特征在于:在S4中，所述漲裂裝置為水力漲裂裝置。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的環(huán)保型礦山洞采方法，其特征在于:所述水力漲裂裝置采用側(cè)面漲裂或頂部漲裂的方式對(duì)已經(jīng)切割好的石塊進(jìn)行漲裂。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型礦山洞采方法，其特征在于:在S5中，石材的取出方法為繩套法、牽引法或勾拽法。
【文檔編號(hào)】E21C45/00GK106089210SQ201610573107
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年7月20日
【發(fā)明人】紀(jì)新剛
【申請(qǐng)人】紀(jì)新剛