海洋砂礦無(wú)貧損開(kāi)采的一種隔離方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬海洋采礦技術(shù)領(lǐng)域
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)行海洋砂礦的采礦方法一般是；采砂船開(kāi)采、船上粗選、海中拋尾；但由于潮欽 海流和風(fēng)浪海流作用，原礦砂和尾礦砂會(huì)很快混慘，無(wú)法形成隔離采礦溝，由此造成損失和 貧化；本發(fā)明目的是；通過(guò)設(shè)置一種隨行式采礦隔離支架，使原礦砂和尾礦砂完全隔離，實(shí) 現(xiàn)無(wú)貧化、無(wú)損失開(kāi)采。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的隨行式采礦隔離支架由剛性固定組件和柔性綁扎組件兩部分組成；巧U 性固定組件有：結(jié)構(gòu)梁3、立柱4、擋砂背板5、斜撐11、滑動(dòng)底梁12、加強(qiáng)撐13 ;其中拋尾 端的擋砂背板用于支擋尾礦砂，防止貧化，回采端的擋砂背板用于遮護(hù)原礦砂，防止擴(kuò)散 損失；剛性固定組件可做成一體式或分件式現(xiàn)場(chǎng)組裝；每段長(zhǎng)度不限，多段較接，組成適 應(yīng)回采工作線長(zhǎng)度的隔離屏障；柔性綁扎組件主要是在支架兩端綁扎浮子；浮子的作用 一是調(diào)節(jié)支架的水下浮重量，二是能使支架漂浮，便于轉(zhuǎn)移；浮子用鋼、塑管或其他材料制 作，浮子上部設(shè)進(jìn)排氣管，下部設(shè)進(jìn)排水管，壓氣則排出浮子腔內(nèi)的水體，壓水則排出浮子 腔內(nèi)的空氣，W此調(diào)節(jié)浮力；當(dāng)兩個(gè)浮子她鄰時(shí)，可設(shè)置連通管使二者空腔聯(lián)通，減少每個(gè) 浮子都要設(shè)置氣、水管的麻煩；支架隨行滑動(dòng)的力學(xué)原理是；拋尾端擋砂背板的尾砂側(cè)壓 巧2(45-：!)，側(cè)壓推動(dòng)支架滑動(dòng)的水平力是F = P. cos( 5 + 〇，對(duì)支架的傾倒力矩 是1\41 =戶.(；03((5 + €).^/2巧架抗傾倒力矩是12=6:山化3；[]1(5 + ￡)山，支架抗滑動(dòng)阻力 N = [Gf+P. sin( S + e )]. S ;上述式中，尾砂的浮容重y和內(nèi)摩擦角是不可變的，但是， 尾砂堆積高度K擋砂背板與鉛垂線的偏角e (擋砂面上仰為正值，下俯為負(fù)值）、擋砂背板 與尾砂的摩擦角5、支架的浮重量Gf、支架浮重量的抗傾倒力臂Li、側(cè)壓作用點(diǎn)的力臂L,、 滑動(dòng)底梁摩擦系數(shù)S等走個(gè)參數(shù)是可變的；如：改變前后擋砂背板間的距離可W改變Li、 L2,改變支架構(gòu)件和浮子的材質(zhì)、斷面可W改變Gf，改變滑動(dòng)底梁底面的材質(zhì)、形狀可W改變 S，改變拋尾區(qū)擋砂背板的傾斜度和表面光滑度可W改變￡和8,尾砂堆積高度h由礦體 厚度設(shè)定；通過(guò)調(diào)節(jié)走個(gè)可變參數(shù)，使隔離支架達(dá)到該樣的效果：拋尾區(qū)尾砂堆積到某設(shè) 定高度h時(shí)，F(xiàn) > N，支架向回采方向滑動(dòng)，但始終保持M2 > Ml，支架不會(huì)傾翻；若礦砂層較 薄，尾砂的水平推力F不足時(shí)，可在滑動(dòng)底梁上增設(shè)滾輪，變滑動(dòng)為滾動(dòng)，W減少移動(dòng)阻力 N;該樣，在支架一側(cè)回采，另一側(cè)拋尾，支架在拋尾區(qū)的尾砂側(cè)壓作用下，自動(dòng)跟隨回采工 作面移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)原礦砂和尾礦砂隔離，降低或完全消除損失、貧化。
[0004] 說(shuō)明書(shū)【附圖說(shuō)明】：
[000引圖1是采礦隔離支架示意圖，圖中標(biāo)注符號(hào)意義如下：
[0006] 1-拋尾區(qū)，2-尾砂側(cè)壓線，3-結(jié)構(gòu)梁，4-立柱，
[0007] 5-擋砂背板，6-進(jìn)排氣管，7-浮子，8-連通管，
[000引 9-進(jìn)排水管，10-綁扎繩，11-斜撐，12-滑動(dòng)底梁，
[0009] 13--加強(qiáng)撐，14--回采方向線，15--回采工作面。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.海洋砂礦無(wú)貧損開(kāi)采的一種隔離方法，做法是： 在回采工作面和拋尾區(qū)之間設(shè)置隔離支架，支架在拋尾區(qū)的尾砂側(cè)壓作用下，隨回采 工作面向前推進(jìn)而自行跟隨移動(dòng)，使原尾砂和尾礦砂始終隔離，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)貧化、無(wú)損失開(kāi) 采；支架配置浮子，可漂浮，可下沉，方便轉(zhuǎn)移。
【專(zhuān)利摘要】海洋砂礦無(wú)貧損開(kāi)采的一種隔離方法，在回采工作面和拋尾區(qū)之間設(shè)置隔離支架，支架在拋尾區(qū)的尾砂側(cè)壓作用下，隨回采工作面向前推進(jìn)而自行跟隨移動(dòng)，使原尾砂和尾礦砂始終隔離，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)貧化、無(wú)損失開(kāi)采；支架配置浮子，可漂浮，可下沉，方便轉(zhuǎn)移。
【IPC分類(lèi)】E21C50-02
【公開(kāi)號(hào)】CN104564081
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410059008
【發(fā)明人】劉照朗
【申請(qǐng)人】廣東安元礦業(yè)勘察設(shè)計(jì)有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年2月18日