[發(fā)明專利]一種急傾斜煤層綜采方法及配套設(shè)施

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310006730.8
• 申請日: 2013-01-09
• 公開（公告）號: CN103075155A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 秦玄;鄒開科
• 申請（專利權(quán)）人: 秦玄
• 主分類號: E21C41/16
• 分類號: E21C41/16;E21C25/06;E21C35/00;E21C35/24;E21F13/06;E21D23/04
• 代理公司: 重慶創(chuàng)新專利商標(biāo)代理有限公司 50125
• 代理人: 劉代春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地下煤礦綜合機(jī)械化采煤技術(shù)，特別是一種急傾斜煤層綜采方法及配套設(shè)施。?

背景技術(shù)

急傾斜煤層是指一種傾角大于45°煤層，其具有在我國的分布較廣、賦存條件復(fù)雜、開采難度大等特點。由于現(xiàn)有開采技術(shù)落后，且國內(nèi)礦井?dāng)?shù)量多。因此，近年來，我國發(fā)生了多起重大事故。由于急傾斜煤層開采空間狹小、作業(yè)空間傾斜角度大、設(shè)備倒滑危險性大、煤礦矸石飛濺等潛在威脅大，人員操作困難大。同時，其煤層構(gòu)造復(fù)雜、褶曲、斷層兼而有之，作業(yè)環(huán)境惡劣、生產(chǎn)安全隱患多、綜采難度大、對機(jī)械設(shè)備適應(yīng)性要求特別高。因此，采用現(xiàn)有的綜采工藝和設(shè)備，綜采配套設(shè)備因受設(shè)備自身重力影響而下滑是困擾綜采技術(shù)實際應(yīng)用于急傾斜煤層的一大難題，即使按偽傾斜布置綜采工作面改變配套設(shè)備的實際傾斜角度，減少下滑分力以減緩下滑趨勢，但仍難以從根本上解決綜采配套設(shè)備的下滑問題。為此，需要對現(xiàn)有地下急傾斜煤層的綜采方法及設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，以適應(yīng)急傾斜煤層的綜采要求，確保人員安全、提高其產(chǎn)量。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明第一的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種急傾斜煤層的綜合機(jī)械化采煤方法，以有效防止綜采配套設(shè)備的下滑問題。本發(fā)明的第二目的是提供一種用于急傾斜煤層綜合機(jī)械化采煤的割煤機(jī)、刮板輸送機(jī)和液壓支架的三機(jī)配套設(shè)施，以克服現(xiàn)有配套設(shè)施在用于綜采時存在嚴(yán)重下滑的缺陷。?

為實現(xiàn)第一目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。?

一種急傾斜煤層綜采方法，包括以下步驟：?

a、準(zhǔn)備：在急傾斜煤層的上下端分別開掘兩條平行的回風(fēng)順槽和運輸順槽，在回風(fēng)順槽和運輸順槽之間掘開切眼并形成一綜采工作面，綜采工作面的煤層底板上形成有至少一沿工作面推進(jìn)方向延伸的溝槽；在綜采工作面內(nèi)布置由電控系統(tǒng)控制的刮板輸送機(jī)和由多個第一液壓支架和至少一個第二液壓支架構(gòu)成的支護(hù)系統(tǒng)，刮板輸送機(jī)和第二液壓支架可利用所述溝槽防止下滑，將第二液壓支架下方的第一液壓支架與所述第二液壓支架連接固定為一體；在綜采工作面內(nèi)安設(shè)割煤機(jī)；在運輸順槽內(nèi)安設(shè)運煤機(jī)；

b、采煤：割煤機(jī)切割煤層，并在煤層底板上的設(shè)定位置形成一段溝槽以構(gòu)成工作面中已形成溝槽的朝工作面推進(jìn)方向延伸的部分；

c、移架：沿工作面推進(jìn)方向推移；

d、推溜：刮板輸送機(jī)由液壓支架推動前進(jìn)；

e、運煤：運輸順槽內(nèi)的運煤機(jī)向外運煤。

采用前述方案本發(fā)明，由于在綜采工作面的煤層底板上形成有沿工作面推進(jìn)方向設(shè)置的溝槽，刮板輸送機(jī)以及支護(hù)系統(tǒng)通過利用所述溝槽防止其下滑。可通過在現(xiàn)有技術(shù)的刮板輸送機(jī)及現(xiàn)有技術(shù)的液壓支架的機(jī)座下支撐面上突起崁合在所述溝槽內(nèi)的阻擋部件實現(xiàn)防滑，在割煤、移架和推溜過程中，阻擋部件始終崁合在溝槽內(nèi)，刮板輸送機(jī)和支護(hù)系統(tǒng)利用溝槽和阻擋部件可有效阻止其下滑。在常見的綜采工作面的三機(jī)配套中，割煤機(jī)的機(jī)座是與刮板輸送機(jī)固定連接在一起到，因此，無論割煤機(jī)的機(jī)座即使不設(shè)置防護(hù)結(jié)構(gòu)，其也可利用刮板輸送機(jī)的機(jī)座進(jìn)行防滑。這樣，無論將綜采工作面布置成真傾斜或偽傾斜方式，都可實現(xiàn)良好的防滑效果。當(dāng)然對于傾角特別大的煤層而言，利用偽傾斜方式布置綜采工作面效果更佳明顯，同時，也便于工作面內(nèi)操作人員行走和操作。其中溝槽的斷面形狀可為圓弧形、三角形、矩形、菱形等其他形狀，溝槽沿工作面推進(jìn)的延伸部分可在割煤機(jī)切割煤層時切割，也可在煤層切割完成后再采用其他如切割工具切割等方式單獨形成。?

優(yōu)選的技術(shù)方案，在所述割煤步驟中，割煤機(jī)在割煤至設(shè)定位置時，割煤機(jī)的下切割頭再向煤層底板下方切割煤層底板，以使煤層底板上形成按工作面推進(jìn)方向隨割煤進(jìn)程延伸的溝槽；所述溝槽為圓弧槽。便于割煤機(jī)直接在煤層底板上割出，提高綜采效率。?

優(yōu)選的技術(shù)方案，所述溝槽下邊緣距工作面下出口至少5m。以確保溝槽下側(cè)的煤層底板具有不被割煤機(jī)、刮板輸送機(jī)和液壓支架的下滑推力剪切掉的支撐強(qiáng)度。?

前述技術(shù)方案中的溝槽數(shù)量可為2個以上的多個，相應(yīng)刮板輸送機(jī)以及支護(hù)系統(tǒng)通過利用多個溝槽防止其下滑。?

為實現(xiàn)第二目的，本發(fā)明分別采用如下技術(shù)方案的割煤機(jī)、刮板輸送機(jī)和液壓支架。?

一種割煤機(jī)，包括機(jī)座、上切割頭、下切割頭、控制系統(tǒng)，所述機(jī)座的下支撐面上凸出有至少一棱柱，棱柱沿割煤機(jī)在綜采工作面的推進(jìn)方向延伸；所述控制系統(tǒng)還用于控制割煤機(jī)在割煤至設(shè)定位置時，割煤機(jī)的下切割頭再向煤層底板下方切割煤層底板，以使煤層底板上形成按工作面推進(jìn)方向隨割煤進(jìn)程延伸的溝槽。?