[發明專利]一種采掘運支通一體化智能開采工藝

有效

• 申請號: 202010596267.7
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111706329B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 王方田;班建光;張洋
• 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: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 陸志斌

本發明公開了一種采掘運支通一體化智能開采工藝，其通過簡化工作面布置方式有效減少半煤巖巷道掘進工程量，采用雙滾筒割煤機、可直角拐彎刮板輸送機、自動裝卸式支架及伸縮風筒等自動化設備實現采掘運支通協調控制的無人工作面開采；該方法相較于傳統開采具有工作面布置簡單、巷道掘進率低、煤炭采出率高、設備自動化程度高、安全高效智能化開采等特點，具有廣闊的推廣應用前景。

技術領域

本發明涉煤層開采領域，具體涉及一種采掘運支通一體化智能開采工藝。

背景技術

當前綜采工作面需至少開掘兩條回采巷道和一條開切眼，巷道掘進率高；工作面開采設備包括液壓支架、采煤機、刮板輸送機等，工作人員多在粉塵噪音污染嚴重的環境中作業；很多煤礦進入深部開采，高地應力、高溫、高瓦斯等造成井下作業環境濕熱難耐，煤巖動力沖擊與瓦斯突出危險性增大。尤其是薄及較薄煤層開采，存在作業空間狹小，工作條件惡劣，工人勞動強度大、安全程度低，工作面單產低，經濟效益差，斷層構造及硬夾矸對開采影響大，半煤巖巷道掘進困難，采掘接替緊張等難題，造成薄及較薄煤層儲采比嚴重失調。

發明內容

針對上述存在的技術不足，本發明的目的是提供一種采掘運支通一體化智能開采工藝，其能夠簡化生產系統、降低巷道掘進率、降低工人勞動強度、提高采掘效率和改善作業環境。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：具體包括以下步驟：

S1、在礦井運輸大巷一翼布置采區，采區上邊界與礦井邊界間留設有一定寬度a保護煤柱, 運輸大巷與采區停采線間留設一定寬度b保護煤柱；

S2、采用雙滾筒割煤機掘進形成采區運輸斜巷并采用錨網索支護，在工作面超前段進行加強支護，支護完成后在運輸斜巷巷壁上布置伸縮風筒保障工作面正常通風；

S3、在運輸斜巷內布置能夠拐直角彎并用于工作面原煤運輸的刮板輸送機；刮板輸送機與大巷膠帶運輸機相連，運輸斜巷內布置機電信息控制系統用以實現對采煤工作面各機械設備的自動化控制；

S4、在靠近采區上邊界處，雙滾筒割煤機從運輸斜巷一側沿順向開采工作面進行連續割煤作業，雙滾筒割煤機按照設計的截割軌跡進行雙向自動割煤、裝煤并自動將煤裝載至刮板輸送機，刮板輸送機隨雙滾筒割煤機的運動自動伸縮；刮板輸送機前進和回撤時為防止頂板冒漏，對工作面兩側煤壁進行臨時支護；

雙向自動割煤是指當雙滾筒割煤機順向割至采區隔離保護煤柱時，雙滾筒向外調轉°與機身垂直進行返向截割，分別割透返向回采隔離煤柱與返向回采煤柱，待截割至運輸斜巷時完成一個采煤循環，采區回采完畢形成采空區。

優選地，步驟S1中，步驟S1中，寬度a的范圍為20～30m，寬度b的范圍為30～50m。

優選地，步驟S2中，在工作面超前段采用自移式液壓支架進行加強支護。

優選地，步驟S3中，雙滾筒割煤機頂部設臨時支護機構，用于保障機身作業安全。

優選地，步驟S4中，為防止頂板冒漏，工作面兩側煤壁采用自動裝卸式支架進行臨時支護，自動裝卸式支架隨刮板輸送機的前進和回撤自動進行支設和回收。

本發明的有益效果在于：本方法通過簡化工作面布置方式有效減少半煤巖巷道掘進工程量，采用雙滾筒割煤機、可直角拐彎刮板輸送機、自動裝卸式支架及伸縮風筒等自動化設備實現采掘運支通協調控制的無人工作面開采；該方法相較于傳統開采具有工作面布置簡單、巷道掘進率低、煤炭采出率高、設備自動化程度高、安全高效智能化開采等特點，具有廣闊的推廣應用前景。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。