[發明專利]深部煤層切?裂?采一體化回采工藝

有效

• 申請號: 201610324419.1
• 申請日: 2016-05-16
• 公開（公告）號: CN106014411B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 葛世榮;李雪峰;王世博;張昊;耿潔;李晉瑜
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18
• 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

本發明涉及一種深部煤層切-裂-采一體化回采工藝，尤其是一種適用于在煤壁底部開切口釋放礦壓，使上部煤壁儲能釋放致裂隙發育，提高采煤機回采效率的煤層開采方法。

背景技術

隨著社會經濟的快速發展，能源消耗量增加，淺埋煤炭資源逐年減少，許多礦井進入了千米埋深的深部煤炭開采階段。深部煤層地應力增大，增加了礦井開采和巷道圍巖支護的難度。傳統的回采工藝多為一次采全高，僅對采高較大的煤層進行分層開采或放頂煤開采工藝，煤壁開采之前沒有礦壓釋放的過程，一方面會產生較大的開采擾動，另一方面不能利用地應力破煤、落煤。

目前，利用高地應力的煤層回采工藝主要有：申請號為CN102865080A公開了一種高地應力硬巖誘導致裂工程布置及非爆破回采工藝，通過開挖誘導巷道引起地應力調整促使礦石破裂崩落，對未崩落礦石用機械方式回采，但該回采工藝裝煤須配備鏟運及坑內自卸卡車等裝備設備，與綜采相比提高了工人的勞動強度；申請號為CN201510164261.1公開了一種采煤機多滾筒搖臂及采煤方法，提出了三滾筒搖臂的設計方法，采煤過程中一個滾筒在前截割煤壁釋放煤壁應力，降低上下層煤層強度，另兩個滾筒在后截割上下層煤壁，但是中間滾筒與上下滾筒間隔有限，煤壁應力釋放時間較短，不能充分利用開采擾動破煤。

發明內容

技術問題：本發明的目的是克服已有技術中的不足之處，提供一種深部煤層切-裂-采一體化回采工藝，通過在煤壁底部開切口釋放地應力，隨煤層儲能釋放和開采擾動的作用下使上部煤層內部裂隙發育，從而提高后續采煤機回采效率。

技術方案：本發明的深部煤層切-裂-采一體化回采工藝，包括如下步驟：

a、在回采工作面布置沿刮板機運行的左單滾筒采煤機、右單滾筒采煤機和雙滾筒采煤機，其中左單滾筒采煤機和右單滾筒采煤機主要用于煤壁開切口釋放煤壁應力，在煤層儲能釋放和開采擾動的作用下，上部煤層內部裂隙發育降低煤巖體強度；雙滾筒采煤機為主要落煤、裝煤設備；

b、初始采煤時，左單滾筒采煤機和右單滾筒采煤機分別布置在工作面的兩側端頭，用于煤壁底部開切缺口，釋放煤壁應力；采煤過程中，雙滾筒采煤機從左單滾筒采煤機端斜切進刀并割三角煤后進行正常采煤作業，雙滾筒采煤機后部液壓支架進行推溜，刮板機向煤壁側移動后，左單滾筒采煤機開始跟隨雙滾筒采煤機運行，在煤壁底部開切缺口，此過程中右單滾筒采煤機停留在工作面端頭；

c、雙滾筒采煤機運行至右單滾筒采煤機端后，左單滾筒采煤機迅速反向運行至原位置；

d、雙滾筒采煤機在右單滾筒采煤機端調整滾筒位置，即前滾筒在上、后滾筒在下，進行斜切進刀并割三角煤，開始反向采煤；

e、雙滾筒采煤機后部液壓支架進行推溜，刮板機向煤壁側移動后，右單滾筒采煤機開始跟隨雙滾筒采煤機運行，在煤壁底部開切缺口，此過程中左單滾筒采煤機停留在工作面端頭；

f、雙滾筒采煤機運行至左單滾筒采煤機端后，右單滾筒采煤機迅速反向運行至原位置；

g、重復步驟b、c、d、e、f，進行下一個采煤行程，直到完成整個采區。

有益效果：本發明利用深部煤層高地應力破煤，提高生產效率，在煤壁底部開切缺口，使煤壁內應力釋放，采煤過程中，一端單滾筒采煤機跟隨雙滾筒采煤機運行，在煤壁底部開切缺口，另一端單滾筒采煤機停留在工作面端頭；雙滾筒采煤機運行至工作面端頭時，跟隨的單滾筒采煤機原路返回至另一側端頭；雙滾筒采煤機調整搖臂位置斜切進刀并割三角煤后反向采煤；進刀側的單滾筒采煤機跟隨雙滾筒采煤機運行，在煤壁底部開切缺口；依次循環往復，實現利用煤層高地應力破煤，高效采煤。隨煤層儲能釋放和開采擾動的作用下，上部煤層內部裂隙發育從而降低了煤巖體強度，有利于采煤機落煤，從而提高生產效率，并可延長截齒等零部件工作壽命。本發明在不改變現有采煤機結構的基礎上，采用煤壁開切口的方法釋放煤層的高儲能使煤壁內裂隙發育，從而大大提高了回采效率。

附圖說明

圖1是本發明的工作面斜視布置示意圖。

圖2是本發明的工作面正視布置示意圖。

圖3是本發明的工作面俯布置示意視圖。

圖中：1-頂板，2-煤壁，3-右單滾筒采煤機，4-刮板機，5-雙滾筒采煤機，6-左單滾筒采煤機。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的一個實施實例作進一步的描述：