[發明專利]一種急傾斜薄煤層自行式簡易鉆采煤機及開采方法

有效

• 申請號: 201410515189.8
• 申請日: 2014-09-29
• 公開（公告）號: CN104405385A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 王旭鋒;張東升;韋祎;秦冬冬;周亞洲;汪洋
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21C27/22
• 分類號: E21C27/22;E21B7/02
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本發明涉及一種鉆采煤機及開采方法，特別涉及一種急傾斜薄煤層自行式簡易鉆采煤機及開采方法。

背景技術

近年來，我國多數礦井進入到服務年限后期，為延長服務年限，選擇開采急傾斜薄煤層。急傾斜薄煤層賦存條件復雜，具有開采難度大、煤炭資源回采率低、開采資源消耗大等特點，傳統開采方法工藝復雜、開采效率低、設備技術要求高，難以取得較好的技術經濟效果。

發明內容

本發明的目的是要提供一種結構簡單、操作方便的急傾斜薄煤層自行式簡易鉆采煤機及開采方法，解決傳統開采方法開采急傾斜薄煤層時所存在的工藝復雜、開采效率低、設備技術要求高的問題。

為了實現上述目的，本發明的技術方案：該鉆采煤機包括：主機、操縱臺、泵站、支撐液壓立柱、履帶底盤、底座、穩固液壓支柱、鉆具總成和擋煤板；主機、操縱臺、泵站和鉆具總成固定在底座上，穩固液壓支柱套裝固定在底座四個角上，底座通過四個支撐液壓立柱與履帶底盤相連接；擋煤板連接在底座的一側，鉆具總成的鉆頭端伸出擋煤板。

所述的鉆具總成由鉆頭、鉆頭接頭、高扭矩輸出軸、行星減速器、低扭矩輸入軸、鉆桿接頭、鉆桿、鉆桿連接器和噴水裝置構成；鉆頭、鉆頭接頭、高扭矩輸出軸、行星減速器、低扭矩輸入軸、鉆桿接頭和鉆桿順序連接；所述鉆頭采用錐型鉆頭，通過行星減速器與鉆桿連接，行星減速器的高扭矩輸出軸通過鉆頭接頭與鉆頭相連接，低扭矩輸入軸通過鉆桿接頭與鉆桿相連接；鉆桿采用外平鉆桿，兩根鉆桿之間通過鉆桿連接器連接，鉆桿有多根，并依次順序連接；所述噴水裝置固定在鉆桿內部。

所述擋煤板采用全透明材料制成。

該鉆采煤機的開采方法，包括如下步驟：

1)、運輸順槽內布置鉆采煤機、刮板輸送機以及膠帶輸送機，回風順槽內放置機械設備，工作人員直接由運輸順槽進入到鉆采工作面，回風順槽只用于通風、運料，不行人；

2)、調節支撐液壓立柱高度進行調整鉆采煤機機身傾斜角度，使得鉆頭和鉆桿沿著煤層傾斜方向由運輸順槽向回風順槽進行鉆煤，直至上下順槽貫通形成鉆硐，待鉆頭和鉆桿完全退出鉆硐后，鉆采煤機整體前移，并留設鉆硐煤柱，進入下一循環；

3)、鉆采過程中采出的煤炭在重力作用下沿著鉆硐自由下落至正下方的刮板輸送機上，散落在外的煤炭以人工方式裝入刮板輸送機，隨后轉載到膠帶輸送機上，運送出運輸順槽；

4)、掘進期間，順槽采用錨網支護方式，鉆采期間，鉆采工作面附近巷道采用鉸接鋼梁配合穩固液壓支柱進行局部加強支護；

5)、鉆采后的采空區采用不支護、自然垮落法處理；

6)、通風：采用U型通風方式，新鮮風流由運輸順槽進入到鉆采工作面，經貫通后的鉆硐由回風順槽進入到回風大巷排至回風井，當煤層瓦斯涌出量較大時需增加作為通風通道的鉆硐的數量，并采用局部通風機加強通風，對不作為通風通道的鉆硐打上密閉，并采用移動風墻及時隔離采空區鉆硐，進行封閉處理。

有益效果，由于采用了上述方案，

1)本發明提出的一種急傾斜薄煤層自行式簡易鉆采煤機，具有體積小、重量輕、結構簡單、運輸方便等優點，為急傾斜薄煤層開采提供了技術設備條件。采用履帶底盤結構，可以實現鉆采煤機在順槽內自行走，取消工作面鉆機輔助運輸設備，降低工作面設備成本；穩固液壓支柱隨鉆機移動，對及時支護鉆采工作面、提高工作面安全性有重要作用；調節液壓支撐立柱高度進行調整鉆機機身傾斜角度，確定鉆進方向；鉆頭采用錐型鉆頭，鉆桿采用外平鉆桿，兩者通過行星減速器連接，既有效解決了卡鉆問題，又保證鉆采煤機的鉆進功率和破煤效果，在鉆采過程中，當鉆頭碰到相對較硬的頂底板時，鉆桿也可偏向煤層鉆進，在一定范圍內自動調整鉆進方向，形成“遇硬偏軟”的鉆進特點，使得鉆頭可以始終沿著煤層鉆進，提高煤炭的鉆采品質；鉆桿通過鉆桿連接器實現多根依次連接，為提高鉆采深度提供了設備技術基礎。