阅读说明：本技术 一种集矿石开采和破碎于一体的高效采矿设备及方法 (Efficient mining equipment and method integrating ore mining and crushing ) 是由 毛东强 于 2020-05-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种集矿石开采和破碎于一体的高效采矿设备及方法,包括开采装置,开采装置包括底盘和分别设置于其前后侧的行走机构,底盘的顶部且从左往右顺次设置有石块收集机构、用于将质密矿石层破碎成散状石块的矿石层破碎机构、第一颚式破碎机和第二颚式破碎机,所述第一颚式破碎机破碎区的上方设置有压矿石的压印机构,底盘的下方设置有液压缸和第一绞龙输送机,第一绞龙输送机出口端伸入于第一颚式破碎机的进料口内,第二绞龙输送机的入口端与第一颚式破碎机的出料口连通,第二绞龙输送机的出口端伸入于第二颚式破碎机的入料口内。本发明的有益效果是：提高矿石开采效率、提高石块破碎效率、提高破碎后矿石粒径均匀度、操作简单。(The invention discloses a high-efficiency mining device and a method integrating ore mining and crushing, wherein the mining device comprises a chassis and traveling mechanisms respectively arranged on the front side and the rear side of the chassis, a stone collecting mechanism, a stone layer crushing mechanism for crushing a dense ore layer into bulk stones, a first jaw crusher and a second jaw crusher are sequentially arranged on the top of the chassis from left to right, a pressing mechanism for pressing ores is arranged above a crushing area of the first jaw crusher, a hydraulic cylinder and a first auger conveyor are arranged below the chassis, the outlet end of the first auger conveyor extends into a feed port of the first jaw crusher, the inlet end of the second auger conveyor is communicated with a discharge port of the first jaw crusher, and the outlet end of the second auger conveyor extends into a feed port of the second jaw crusher. The invention has the beneficial effects that: the ore mining efficiency is improved, the stone crushing efficiency is improved, the uniformity of the particle size of the crushed ore is improved, and the operation is simple.)

一种集矿石开采和破碎于一体的高效采矿设备及方法

技术领域

本发明涉及矿石开采及破碎的技术领域，特别是一种集矿石开采和破碎于一体的高效采矿设备及方法。

背景技术

矿石是指从经过矿山中采下来含有某种有价值的矿物质的石块，石块经过破碎、粉碎等逐级加工后可以应用在金属矿山、冶金工业、化学工业、建筑工业、铁（公）路施工单位、水泥工业及砂石行业等工程领域中。矿石又分为埋层矿石和裸层矿石，其中埋层矿石埋藏在山体内，而裸层矿石裸露在地表面上，由于裸层矿石裸露在外部，因此开采比较方便。现有开采裸层矿石的工作步骤为，先采用采矿设备的振动式破碎装置将裸层矿石的表面破碎，以使裸矿层中的石块疏散开，然后工人使用挖掘机的铲斗将疏散开的石块铲入运输车的货箱内，通过运输车将石块运输到指定的堆料区域，然后工人用铲子将石块铲入颚式破碎机中，通过颚式破碎机中，当石块进入到破碎机的破碎工位时，破碎机中的两个破碎辊挤压破碎石块，从而最终从破碎机的出料口处得到所需的小粒径矿石。

然而，现在的开采和破碎方法虽然能够加工出小粒径矿石，但是仍然存在以下缺陷：1、裸矿层中的石块凝聚成饼状，而采矿设备中只有一个破碎装置，导致工人需要多次操作破碎装置以使其上的冲击钻杆在饼状石块上冲击多次，冲击后才能得到散状石块，才能方便后续的颚式破碎机顺利进行破碎，这无疑是降低了矿石的开采效率。2、疏散开的石块需要通过运输车运输到指定的破碎区域，中间输送距离长，这无疑会耽误破碎时间，同样降低了矿石的开采效率。3、工人将石块将铲入到颚式破碎机内后，石块大量堆积于两个破碎辊之间，石块的流动速度慢，导致需要等待很长时间才能将堆积的石块破碎掉，这无疑是降低了石块的破碎效率。4、石块的硬度较大，对颚式破碎机内的两个破碎辊损耗大，从而降低了破碎辊的使用寿命，且有的石块的表面大部分呈弧形状，导致石块很难吃入到两个破碎辊之间的破碎区内，进一步的降低了石块的破碎效率。5、颚式破碎机只能对石块进行一次破碎，导致破碎后的小粒径矿石中仍然夹带有大粒径的矿石，因此存在破碎不均匀的缺陷。因此亟需一种提高矿石开采效率、提高石块破碎效率、提高破碎后矿石粒径均匀度的设备。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构紧凑、提高矿石开采效率、提高石块破碎效率、提高破碎后矿石粒径均匀度、操作简单的集矿石开采和破碎于一体的高效采矿设备及方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种集矿石开采和破碎于一体的高效采矿设备，它包括开采装置，所述开采装置包括底盘和分别设置于其前后侧的行走机构，所述底盘的顶部且从左往右顺次设置有石块收集机构、用于将质密矿石层破碎成散状石块的矿石层破碎机构、第一颚式破碎机和第二颚式破碎机，所述第一颚式破碎机破碎区的上方设置有压矿石的压印机构，所述第二颚式破碎机破碎区的上方设置有斜板，斜板上开设有多个漏料孔，漏料孔沿破碎区长度方向依次设置，所述底盘的下方设置有液压缸和第一绞龙输送机，液压缸的缸筒固设于底盘上，活塞杆固设于第一绞龙输送机的外壳上，第一绞龙输送机的入口端朝左设置，第一绞龙输送机出口端伸入于第一颚式破碎机的进料口内，第一颚式破碎机与第二颚式破碎机之间设置有第二绞龙输送机，第二绞龙输送机的入口端与第一颚式破碎机的出料口连通，第二绞龙输送机的出口端伸入于第二颚式破碎机的入料口内。

所述石块收集机构包括副旋转机构，所述副旋转机构的转动部上设置有左铰链座I和右铰链座I，右铰链座I上铰接有副臂，副臂的左端部向左延伸于底盘外部，且延伸部的顶部固设有水平设置的副油缸，副臂左延伸部的端面上铰接有刮板，刮板的上端部铰接于副油缸活塞杆的作用端上，右铰链座I上设置有副升降油缸，副升降油缸的缸筒铰接于左铰链座I上，副升降油缸的活塞杆铰接于副臂的左延伸部上。

所述副旋转机构包括副液压马达和副转盘，副液压马达的顶部设置输出轴，所述副转盘安装于输出轴上，所述左铰链座I和右铰链座I均固设于副转盘的顶部。

所述矿石层破碎机构包括主旋转机构，所述主旋转机构的转动部上设置有左铰链座II和右铰链座II，右铰链座II上铰接有主臂，主臂的左延伸部向左延伸于刮板的外侧，且主臂的延伸部设置于副臂延伸部的上方，主臂延伸部的左端面上铰接有旋转盘，旋转盘的底表面上设置有多个破碎装置，主臂的延伸部上固设有垂向设置的主油缸，主油缸位于旋转盘的上方，主油缸活塞杆的作用端上铰接有连杆，连杆的另一端铰接于旋转盘上，左铰链座II上设置有主升降油缸，主升降油缸的缸筒铰接于主臂的延伸部上。

所述主旋转机构包括主液压马达和主转盘，主液压马达的顶部设置输出轴，所述主转盘安装于输出轴上，所述左铰链座II和右铰链座II均固设于主转盘的顶部。

所述破碎装置包括破碎臂、冲击钻杆和冲击钻杆驱动装置，所述破碎臂的上端部焊接于旋转盘的底表面上，冲击钻杆驱动装置设置于破碎臂内，冲击钻杆安装于冲击钻杆驱动装置的输出端上。

所述第一颚式破碎机包括第一箱体，第一箱体固设于底盘上，第一箱体内且位于其左右侧分别固设有楔形块和挡料板，楔形块的斜面向右倾斜向下设置，斜面上沿其坡度方向依次开设有多个纵向设置的凹槽，楔形块斜面的下边缘与挡料板之间形成有间隙，第一箱体内且位于其前后壁之间旋转安装有左破碎辊和右破碎辊，左破碎辊与右破碎辊之间的破碎区位于间隙的正下方，第一箱体的外部设置有动力单元I，动力单元I的输出端与左破碎辊和右破碎辊连接，所述第一箱体左侧壁上开设有进料口，进料口位于楔形块斜面的上边缘的上方；所述压印机构设置于破碎区的上方，压印机构包括垂向油缸、压板和硬质合金锥形头，压板设置于第一箱体内，且其右端部铰接于第一箱体的右壁上，压板的左端部位于楔形块斜面的正上方，且其底表面上固设有多个硬质合金锥形头，垂向油缸固定安装于第一箱体的顶部，且其活塞杆的作用端铰接于压板上，所述第一箱体的底部设置有出料口。

所述第二颚式破碎机包括第二箱体，第二箱体固设于底盘上，第二箱体内且位于其左右壁之前旋转安装有前破碎辊和后破碎辊，第二箱体的外部设置有动力单元II，动力单元II的输出端与前破碎辊和后破碎辊连接，所述斜板焊接于第二箱体左侧壁上，斜板向右倾斜向下设置，第二箱体的左侧壁上开设有位于斜板上方的入料口，所述第二箱体的底部设置有锥形仓。

所述行走机构为履带行走机构，所述底盘上设置有液压系统、操作室和用于驱动履带行走机构行驶的动力系统，动力系统和液压系统均设置于操作室内，液压系统与主油缸、副油缸、主升降油缸、副升降油缸、主液压马达、冲击钻杆驱动装置、副液压马达、垂向油缸电连接，动力单元I包括减速器I和电机I，电机I的输出轴与减速器I的输入轴经联轴器连接，减速器I上设置有两个输出轴，两个输出轴分别与左破碎辊和右破碎辊的一端经联轴器连接，动力单元II包括减速器II和电机II，电机II的输出轴与减速器II的输入轴经联轴器连接，减速器II上设置有两个输出轴，两个输出轴分别与前破碎辊和后破碎辊的一端经联轴器连接。

所述高效采矿设备开采和破碎矿石的方法，它包括以下步骤：

S1、操作人员座在操作室内操作动力系统使履带行走机构在裸露矿层上从右往左运动，到位后关闭动力系统，此时履带行走机构停留在裸露矿层上；

S2、散状石块的获取，工人操作主升降油缸活塞杆缩回，主升降油缸带动主臂绕着右铰链座I向下旋转，主臂带动旋转盘及破碎装置向下运动，当观察到破碎装置的冲击钻杆快要接近裸露矿层表面时关闭主升降油缸，随后操作主油缸使其活塞杆伸出，活塞杆带动连杆向下旋转，连杆带动旋转盘向下旋转，从而使旋转盘上的所有破碎装置向下旋转，当观察到冲击钻杆正对着裸露矿层表面时立即关闭主油缸，最后操作冲击钻杆驱动装置启动，冲击钻杆驱动装置带动相对应的冲击钻杆上下往复振动，在振动时将质密的矿层破碎，从而获得散状石块；

S3、散状石块的收集，操作人员打开动力系统，以使履带行走机构继续向左移动一段距离，当操作人员观察到刮板处于步骤S2中散状石块的左侧时立即关闭动力系统；随后操作液压缸使其活塞杆向下伸出，活塞杆带动第一绞龙输送机下降；随后操作人员操作副升降油缸使其活塞杆缩回，副升降油缸带动副臂绕着右铰链座II向下旋转，当观察到刮板的下边缘接触到散状矿石表面后关闭副升降油缸，随后操作副油缸使其活塞杆伸出，活塞杆带动刮板绕着其与副臂之间的铰链做逆时针转动，转动的刮板将散状石块刮入到第一绞龙输送机的入口端内，从而实现了散状石块的收集；

S4、散状石块的初步破碎，具体包括以下步骤：

S41、在步骤S3中收集散状石块的同时打开第一绞龙输送机，第一绞龙输送机将散状石块运输到其出口端处，落下的散状石块经进料口落到楔形块的斜面上，在重力下散状石块沿着斜面向压印工位方向运动；在打开第一绞龙输送机的同时打开电机I，电机I带动减速器I转动，减速器I带动左破碎辊和右破碎辊做相对立的转动；打开电机I后操作垂向油缸，使垂向油缸的活塞杆做往复的上下运动，活塞杆带动压板绕着其与第一箱体之间的铰链做上下的往复运动，压板上的硬质合金锥形头往复的压运动到其下方的散状石块上，硬质合金锥形头压在散状石块上后在石块上产生压痕；

S42、压有压痕的散状石块通过压印工位后穿过间隙并落入到左破碎辊和右破碎辊所形成的破碎区中，相对运动的左破碎辊和右破碎辊将落到其上的石块挤压破碎，破碎后得到的半成品颗粒矿石，从而实现了散状石块的初步破碎；

S5、成品颗粒矿石的制备，步骤S42中，半成品颗粒矿石在重力作用下，半成品颗粒矿石穿过出料口并进入第二绞龙输送机内，启动第二绞龙输送机和电机II，电机II带动减速器II转动，减速器II带动前破碎辊和后破碎辊做相对立的转动，第二绞龙输送机将落入其内的半成品颗粒矿石输送到其出口端处，随后半成品颗粒矿石落入到斜板上，半成品颗粒矿石沿着斜板的斜面向下运动，在运动过程中，从各个漏料孔处向下掉落，掉落后进入前破碎辊和后破碎辊所形成的破碎区内，前破碎辊和后破碎辊对半成品颗粒矿石进行二次破碎，破碎后得到的成品颗粒矿石从锥形仓处落到底盘的顶表面上，从而最终实现了成品颗粒矿石的制备；

S6、重复S1~S5即可沿着裸矿石层表面逐渐进行开采并破碎矿石，整个开采到破碎过程均在底盘上进行，实现了连续开采和破碎。

本发明具有以下优点：

1、本发明的主臂延伸部的左端面上铰接有旋转盘，旋转盘的底表面上设置有多个破碎装置，主臂的延伸部上固设有垂向设置的主油缸，主油缸位于旋转盘的上方，主油缸活塞杆的作用端上铰接有连杆，连杆的另一端铰接于旋转盘上，左铰链座II上设置有主升降油缸，主升降油缸的缸筒铰接于主臂的延伸部上；由于可在液压系统上启动所有的破碎装置，因此可以使多个冲击钻杆同时工作，同时工作的冲击钻杆能够一次性将结成饼的饼状石块破碎成散状石块，相比传统利用一个冲击钻杆在饼状石块上冲击多次的方式，极大的缩短了处理饼状石块所消耗的时间，从而极大的提高了矿石的开采效率。

2、本发明的压印机构设置于破碎区的上方，压印机构包括垂向油缸、压板和硬质合金锥形头，压板设置于第一箱体内，且其右端部铰接于第一箱体的右壁上，压板的左端部位于楔形块斜面的正上方，且其底表面上固设有多个硬质合金锥形头，垂向油缸固定安装于第一箱体的顶部，且其活塞杆的作用端铰接于压板上，当垂向油缸的活塞杆做往复的上下运动时，活塞杆带动压板绕着其与第一箱体之间的铰链做上下的往复运动，压板上的硬质合金锥形头往复的压运动到其下方的散状石块上，硬质合金锥形头压在散状石块上后在石块上产生压痕；压有压痕的散状石块通过压印工位后穿过间隙并落入到左破碎辊和右破碎辊所形成的破碎区中，相对运动的左破碎辊和右破碎辊将落到其上的石块挤压破碎，破碎后得到的半成品颗粒矿石，从而实现了散状石块的初步破碎；由于散状石块在进入破碎区前，预先在石块上压印压痕，石块受压后应力在压痕处集中，石块强度降低，使其进入破碎区后很容易被破碎，从而避免了左右破碎辊在短时间内损坏，从而极大的延长了破碎辊的使用寿命。此外，由于石块上压有压痕，使石块能够快速的吃入于破碎区内进行破碎，有效避免了由于石块表面为弧形而很难吃入到破碎区内，从而极大的提高了石块的破碎效率。

3、散状石块是沿着楔形块斜面逐渐进入到破碎区内进行破碎的，避免了石块大量堆积在破碎区内，该设备确保了进入到破碎区内的石块能够立即进行破碎，停留时间短，从而极大的提高了石块的破碎效率。

4、本发明第二颚式破碎机破碎区的上方设置有斜板，斜板上开设有多个漏料孔，漏料孔沿破碎区长度方向依次设置，由于多个漏料孔的连线位于前破碎辊和后破碎辊所形成的破碎区的上方，从而实现了将半成品颗粒矿石分散到破碎区内进行二次破碎，以将半成品颗粒矿石中夹带的大颗粒矿石析出，析出后再将其破碎掉，因此该设备通过对矿石初步破碎和二次破碎，从而极大的提高了破碎后矿石粒径均匀度。

5、本发明通过第一绞龙输送机将开采出的矿石直接输送到第一颚破碎机内进行破碎，因此无需采用运输车将开采出的散状矿石再运输到指定的堆积区域，极大节省了运输时间和成本，从而进一步的提高了矿石的开采效率。

附图说明

图1 为本发明的结构示意图；

图2 为图1的结构示意图；

图3 为底盘与第一绞龙输送机安装后的侧视图；

图4 为第一颚式破碎机、第二颚式破碎机与底盘的安装示意图；

图5 为图4的A-A截面示意图；

图6 为图4的B向视图；

图7为图4的C-C的截面示意图；

图8 为压板的仰视图；

图9 为行走机构的结构示意图；

图中，1-底盘，2-行走机构，3-石块收集机构，4-矿石层破碎机构，5-第一颚式破碎机，6-第二颚式破碎机，7-斜板，8-漏料孔，9-液压缸，10-第一绞龙输送机，11-进料口，12-第二绞龙输送机，13-出料口，14-入料口，15-左铰链座I，16-右铰链座I，17-副臂，18-副油缸，19-刮板，20-副升降油缸，21-副液压马达，22-副转盘，23-左铰链座II，24-右铰链座II，25-主臂，26-旋转盘，27-破碎装置，28-主油缸，29-连杆，30-主升降油缸，31-主液压马达，32-主转盘，33-破碎臂，34-冲击钻杆，35-第一箱体，36-楔形块，37-挡料板，38-凹槽，39-间隙，40-左破碎辊，41-右破碎辊，42-垂向油缸，43-压板，44-硬质合金锥形头，45-第二箱体，46-前破碎辊，47-后破碎辊，48-锥形仓，49-液压系统，50-操作室，51-减速器I，52-电机I，53-减速器II，54-电机II，55-通槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：

如图1~9所示，一种集矿石开采和破碎于一体的高效采矿设备，它包括开采装置，所述开采装置包括底盘1和分别设置于其前后侧的行走机构2，所述底盘1的顶部且从左往右顺次设置有石块收集机构3、用于将质密矿石层破碎成散状石块的矿石层破碎机构4、第一颚式破碎机5和第二颚式破碎机6，所述第一颚式破碎机5破碎区的上方设置有压矿石的压印机构，所述第二颚式破碎机6破碎区的上方设置有斜板7，斜板7上开设有多个漏料孔8，漏料孔8沿破碎区长度方向依次设置，所述底盘1的下方设置有液压缸9和第一绞龙输送机10，液压缸9的缸筒固设于底盘1上，活塞杆固设于第一绞龙输送机10的外壳上，第一绞龙输送机10的入口端朝左设置，第一绞龙输送机10出口端伸入于第一颚式破碎机5的进料口11内，第一颚式破碎机5与第二颚式破碎机6之间设置有第二绞龙输送机12，第二绞龙输送机12的入口端与第一颚式破碎机5的出料口13连通，第二绞龙输送机12的出口端伸入于第二颚式破碎机6的入料口14内。底盘1上开设有通槽55，所述第二绞龙输送机12向上贯穿通槽55设置。

如图1所示，所述石块收集机构3包括副旋转机构，所述副旋转机构的转动部上设置有左铰链座I15和右铰链座I16，右铰链座I16上铰接有副臂17，副臂17的左端部向左延伸于底盘1外部，且延伸部的顶部固设有水平设置的副油缸18，副臂17左延伸部的端面上铰接有刮板19，刮板19的上端部铰接于副油缸18活塞杆的作用端上，右铰链座I16上设置有副升降油缸20，副升降油缸20的缸筒铰接于左铰链座I15，副升降油缸20的活塞杆铰接于副臂17的左延伸部上。所述副旋转机构包括副液压马达21和副转盘22，副液压马达21的顶部设置输出轴，所述副转盘22安装于输出轴上，所述左铰链座I15和右铰链座I16均固设于副转盘22的顶部。

如图1所示，所述矿石层破碎机构4包括主旋转机构，所述主旋转机构的转动部上设置有左铰链座II23和右铰链座II24，右铰链座II24上铰接有主臂25，主臂25的左延伸部向左延伸于刮板19的外侧，且主臂25的延伸部设置于副臂17延伸部的上方，主臂25延伸部的左端面上铰接有旋转盘26，旋转盘26的底表面上设置有多个破碎装置27，主臂25的延伸部上固设有垂向设置的主油缸28，主油缸28位于旋转盘26的上方，主油缸28活塞杆的作用端上铰接有连杆29，连杆29的另一端铰接于旋转盘26上，左铰链座II23上设置有主升降油缸30，主升降油缸30的缸筒铰接于主臂25的延伸部上。所述主旋转机构包括主液压马达31和主转盘32，主液压马达31的顶部设置输出轴，所述主转盘32安装于输出轴上，所述左铰链座II23和右铰链座II24均固设于主转盘32的顶部。所述破碎装置27包括破碎臂33、冲击钻杆34和冲击钻杆驱动装置，所述破碎臂33的上端部焊接于旋转盘26的底表面上，冲击钻杆驱动装置设置于破碎臂33内，冲击钻杆34安装于冲击钻杆驱动装置的输出端上。

如图1、4、5、6、8所示，所述第一颚式破碎机5包括第一箱体35，第一箱体35固设于底盘1上，第一箱体35内且位于其左右侧分别固设有楔形块36和挡料板37，楔形块36的斜面向右倾斜向下设置，斜面上沿其坡度方向依次开设有多个纵向设置的凹槽38，楔形块36斜面的下边缘与挡料板37之间形成有间隙39，第一箱体35内且位于其前后壁之间旋转安装有左破碎辊40和右破碎辊41，左破碎辊40与右破碎辊41之间的破碎区位于间隙39的正下方，第一箱体35的外部设置有动力单元I，动力单元I的输出端与左破碎辊40和右破碎辊41连接，所述第一箱体35左侧壁上开设有进料口11，进料口11位于楔形块36斜面的上边缘的上方；所述压印机构设置于破碎区的上方，压印机构包括垂向油缸42、压板43和硬质合金锥形头44，压板43设置于第一箱体35内，且其右端部铰接于第一箱体35的右壁上，压板43的左端部位于楔形块36斜面的正上方，且其底表面上固设有多个硬质合金锥形头44，垂向油缸42固定安装于第一箱体35的顶部，且其活塞杆的作用端铰接于压板43上，所述第一箱体35的底部设置有出料口13。动力单元I包括减速器I51和电机I52，电机I52的输出轴与减速器I51的输入轴经联轴器连接，减速器I51上设置有两个输出轴，两个输出轴分别与左破碎辊40和右破碎辊41的一端经联轴器连接。

如图1、4、7所示，所述第二颚式破碎机6包括第二箱体45，第二箱体45固设于底盘1上，第二箱体45内且位于其左右壁之前旋转安装有前破碎辊46和后破碎辊47，第二箱体45的外部设置有动力单元II，动力单元II的输出端与前破碎辊46和后破碎辊47连接，所述斜板7焊接于第二箱体45左侧壁上，斜板7向右倾斜向下设置，第二箱体45的左侧壁上开设有位于斜板7上方的入料口14，所述第二箱体45的底部设置有锥形仓48。动力单元II包括减速器II53和电机II54，电机II54的输出轴与减速器II53的输入轴经联轴器连接，减速器II53上设置有两个输出轴，两个输出轴分别与前破碎辊46和后破碎辊47的一端经联轴器连接。

如图1和9所示，所述行走机构2为履带行走机构，所述底盘1上设置有液压系统49、操作室50和用于驱动履带行走机构行驶的动力系统，动力系统和液压系统均设置于操作室50内，液压系统与主油缸28、副油缸18、主升降油缸30、副升降油缸20、主液压马达31、冲击钻杆驱动装置、副液压马达21、垂向油缸42电连接。 液压系统能够使主油缸28、副油缸18、主升降油缸30、副升降油缸20、冲击钻杆驱动装置、垂向油缸42的活塞杆动作。同时还能使主液压马达31和副液压马达21的输出轴转动，从而带动相连的转盘动作，进而调整冲击钻杆34和刮板19的位置，方便顺利破损裸露矿层和收集散状矿石。

所述高效采矿设备开采和破碎矿石的方法，它包括以下步骤：

S1、操作人员座在操作室50内操作动力系统使履带行走机构在裸露矿层上从右往左运动，到位后关闭动力系统，此时履带行走机构停留在裸露矿层上；

S2、散状石块的获取，工人操作主升降油缸30活塞杆缩回，主升降油缸30带动主臂25绕着右铰链座I16向下旋转，主臂25带动旋转盘26及破碎装置27向下运动，当观察到破碎装置27的冲击钻杆34快要接近裸露矿层表面时关闭主升降油缸30，随后操作主油缸28使其活塞杆伸出，活塞杆带动连杆29向下旋转，连杆29带动旋转盘26向下旋转，从而使旋转盘26上的所有破碎装置27向下旋转，当观察到冲击钻杆34正对着裸露矿层表面时立即关闭主油缸28，最后操作冲击钻杆驱动装置启动，冲击钻杆驱动装置带动相对应的冲击钻杆34上下往复振动，在振动时将质密的矿层破碎，从而获得散状石块；由于可在液压系统49上启动所有的破碎装置27，因此可以使多个冲击钻杆34同时工作，同时工作的冲击钻杆34能够一次性将结成饼的饼状石块破碎成散状石块，相比传统利用一个冲击钻杆在饼状石块上冲击多次的方式，极大的缩短了处理饼状石块所消耗的时间，从而极大的提高了矿石的开采效率；

S3、散状石块的收集，操作人员打开动力系统，以使履带行走机构继续向左移动一段距离，当操作人员观察到刮板19处于步骤S2中散状石块的左侧时立即关闭动力系统；随后操作液压缸9使其活塞杆向下伸出，活塞杆带动第一绞龙输送机10下降；随后操作人员操作副升降油缸20使其活塞杆缩回，副升降油缸20带动副臂17绕着右铰链座II24向下旋转，当观察到刮板19的下边缘接触到散状矿石表面后关闭副升降油缸20，随后操作副油缸18使其活塞杆伸出，活塞杆带动刮板19绕着其与副臂17之间的铰链做逆时针转动，转动的刮板19将散状石块刮入到第一绞龙输送机10的入口端内，从而实现了散状石块的收集；

S4、散状石块的初步破碎，具体包括以下步骤：

S41、在步骤S3中收集散状石块的同时打开第一绞龙输送机10，第一绞龙输送机10将散状石块运输到其出口端处，落下的散状石块经进料口11落到楔形块36的斜面上，在重力下散状石块沿着斜面向压印工位方向运动；在打开第一绞龙输送机10的同时打开电机I52，电机I52带动减速器I51转动，减速器I51带动左破碎辊40和右破碎辊41做相对立的转动；打开电机I52后操作垂向油缸42，使垂向油缸42的活塞杆做往复的上下运动，活塞杆带动压板43绕着其与第一箱体35之间的铰链做上下的往复运动，压板43上的硬质合金锥形头44往复的压运动到其下方的散状石块上，硬质合金锥形头44压在散状石块上后在石块上产生压痕；

S42、压有压痕的散状石块通过压印工位后穿过间隙39并落入到左破碎辊40和右破碎辊41所形成的破碎区中，相对运动的左破碎辊40和右破碎辊41将落到其上的石块挤压破碎，破碎后得到的半成品颗粒矿石，从而实现了散状石块的初步破碎；由于散状石块在进入破碎区前，预先在石块上压印压痕，石块受压后应力在压痕处集中，石块强度降低，使其进入破碎区后很容易被破碎，从而避免了左右破碎辊在短时间内损坏，从而极大的延长了破碎辊的使用寿命。此外，由于石块上压有压痕，使石块能够快速的吃入于破碎区内进行破碎，有效避免了由于石块表面为弧形而很难吃入到破碎区内，从而极大的提高了石块的破碎效率。

此外散状石块是沿着楔形块36斜面逐渐进入到破碎区内进行破碎的，避免了石块大量堆积在破碎区内，该设备确保了进入到破碎区内的石块能够立即进行破碎，停留时间短，从而极大的提高了石块的破碎效率。

S5、成品颗粒矿石的制备，步骤S42中，半成品颗粒矿石在重力作用下，半成品颗粒矿石穿过出料口13并进入第二绞龙输送机12内，启动第二绞龙输送机12和电机II54，电机II54带动减速器II53转动，减速器II53带动前破碎辊46和后破碎辊47做相对立的转动，第二绞龙输送机12将落入其内的半成品颗粒矿石输送到其出口端处，随后半成品颗粒矿石落入到斜板7上，半成品颗粒矿石沿着斜板7的斜面向下运动，在运动过程中，从各个漏料孔8处向下掉落，掉落后进入前破碎辊46和后破碎辊47所形成的破碎区内，前破碎辊46和后破碎辊47对半成品颗粒矿石进行二次破碎，破碎后得到的成品颗粒矿石从锥形仓48处落到底盘1的顶表面上，从而最终实现了成品颗粒矿石的制备；由于多个漏料孔8的连线位于前破碎辊46和后破碎辊47所形成的破碎区的上方，从而实现了将半成品颗粒矿石分散到破碎区内进行二次破碎，以将半成品颗粒矿石中夹带的大颗粒矿石析出，析出后再将其破碎掉，因此该设备通过对矿石初步破碎和二次破碎，从而极大的提高了破碎后矿石粒径均匀度。

S6、重复S1~S5即可沿着裸矿石层表面逐渐进行开采并破碎矿石，整个开采到破碎过程均在底盘1上进行，实现了连续开采和破碎。无需采用运输车将开采出的散状矿石再运输到指定的堆积区域，极大节省了运输时间和成本，从而进一步的提高了矿石的开采效率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。