[發(fā)明專利]薄煤層炮采工作面充填采煤方法及相關(guān)設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110393149.7
• 申請日: 2011-11-28
• 公開（公告）號: CN102444401A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁樹來;袁偉昊
• 申請（專利權(quán)）人: 袁樹來
• 主分類號: E21C41/16
• 分類號: E21C41/16;E21F15/08;E21F15/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明薄煤層炮采工作面充填采煤方法及相關(guān)設(shè)備，屬于薄煤層采煤及充填設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種薄煤層炮采工作面充填采煤的方法及相關(guān)設(shè)備。

背景技術(shù)

煤炭開采既為人類生存提供了能源，同時也對人類環(huán)境產(chǎn)生了嚴重負面影響。煤炭開采不僅在井下形成采空區(qū)，造成地表面塌陷，使地面建筑及公路損壞，而且大量廢棄物(矸石占主要)從井下排出，一是需要占用大量的土地，二是矸石山自燃又嚴重污染環(huán)境。因此傳統(tǒng)的煤炭開采方法面臨著挑戰(zhàn)。錢鳴高院士等我國學者提出煤炭綠色開采的新概念，〔礦區(qū)綠色開采技術(shù)，中國礦業(yè)大學出版社，2002年3月〕孫恒虎等提出高水材料充填技術(shù)〔當代膠結(jié)充填技術(shù)，冶金工業(yè)出版社，2008年3月〕，繆協(xié)興等提出固體廢物充填技術(shù)〔綜合機械化固體廢物充填采煤方法與技術(shù)，中國礦業(yè)大學出版社，2010年12月〕，冀中能源邢臺礦等礦井進行了廢棄物充填開采的研究和工業(yè)型試驗，并取得了成功。即：把廢棄物(矸石)充填到煤炭的采空區(qū)，使廢棄物(矸石)不再需要升井。煤炭采空區(qū)被充填的廢棄物(矸石)充滿后，就不會造成地表面的塌陷，從而解決了廢棄物(矸石)升井形成廢棄物(矸石占主要)山占地及污染環(huán)境，地表面塌陷造成的地面建筑物及公路的損壞。

但上述研究和工業(yè)型試驗只在2米以上煤層中進行，薄煤層(1.3米以下)由于開采存在：煤層厚度變化大；操作空間小，工作環(huán)境差，效益低等原因。固體廢物充填目前尚屬空白，特別是含硬質(zhì)夾矸的不能使用采煤機的薄煤層炮采工作面。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種薄煤層炮采工作面充填采煤方法及相關(guān)設(shè)備，適用于1.3m以下的薄煤層炮采工作面充填采煤。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：薄煤層炮采工作面充填采煤方法，包括采煤和充填，在同一液壓支架掩護下采煤與充填平行作業(yè)。

薄煤層炮采工作面充填采煤方法按下述步驟進行：

第一步，掘出原煤運輸巷和固體充填材料運輸巷；并切眼，形成通風系統(tǒng)；

第二步，在原煤運輸巷內(nèi)安裝第一輸送機，在開采工作面上至少安裝一個液壓支架，在液壓支架的前方安裝第二輸送機，第一輸送機通過運煤轉(zhuǎn)載機與第二輸送機連接。

第三步，在固體充填材料運輸巷安裝第三輸送機，在開采工作面上安裝的液壓支架后方安裝固體充填物料刮板輸送機，第三輸送機通過橋式轉(zhuǎn)載機與固體充填物料刮板輸送機連接。

第一輸送機、第二輸送機和第三輸送機或為刮板輸送機，或為膠帶輸送機。

第三輸送機通過投料井與地面固體充填材料輸送系統(tǒng)連接，地面固體充填材料輸送系統(tǒng)，包括：堆積場所、地面固體充填材料倉和投料井；采用裝卸機械把固體充填材料從堆積場所輸送到裝料漏斗，通過安裝在裝料漏斗下方的破碎機進行破碎，再通過第四輸送機輸送到地面固體充填材料倉，再通過安裝在地面固體充填材料倉下方的第五輸送機輸送到投料井，最后通過投料井進入第三輸送機。

第四輸送機和第五輸送機或為刮板輸送機，或為膠帶輸送機。

充填工藝流程為：由固體充填物料刮板輸送機將固體充填物料輸送至液壓支架后端進行充填，充填順序是由固體充填物料刮板輸送機機尾向機頭方向進行，當前一個擋料板落下卸料到一定高度后升起，然后下一個擋料板落下，隨即啟動前一個擋料板所在的液壓支架后部的夯實機構(gòu)，對已卸下的固體充填材料進行夯實，直到夯實為止。當整個開采工作面全部充滿，停止第一輪充填，將固體充填物料刮板輸送機拉移一個步距，用夯實機構(gòu)把固體充填物料刮板輸送機卸下的充填料全部推到液壓支架后上部，使其接頂并壓實，最后開啟所有的擋料板，對固體充填物料刮板輸送機的機頭進行充填，第一輪充填完成后將固體充填物料刮板輸送機推移一個步距至液壓支架前部，開始第二輪充填。

一種根據(jù)本發(fā)明設(shè)計的液壓支架，包括：頂梁、支柱和底座，頂梁包括前頂梁和后頂梁，前頂梁與后頂梁鉸接成一體，前探梁通過導向滑塊機構(gòu)安裝在前頂梁的前端，前探梁呈上翹結(jié)構(gòu)；前頂梁下部安裝有擋煤板，擋煤板包括上擋煤板和下?lián)趺喊澹蠐趺喊邈q接在前頂梁的下部，上擋煤板與安裝在前頂梁下部的推移裝置連接，下?lián)趺喊骞潭ò惭b在第二輸送機靠近液壓支架的底座的槽幫上，液壓支架的底座后部安裝有夯實機構(gòu)，夯實機構(gòu)下方安裝有伸縮裝置，伸縮裝置前端連接有固體充填物料刮板輸送機。