專利名稱：急傾斜長(zhǎng)壁鉆式采煤機(jī)結(jié)合液壓掩護(hù)式支架的綜采采煤法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于采煤工藝技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種適用于不同厚度、不同角度急傾斜煤層開采的急傾斜長(zhǎng)壁鉆式采煤機(jī)結(jié)合液壓掩護(hù)式支架的綜采采煤法。
背景技術(shù)：
目前，我國(guó)急傾斜煤層開采已形成相當(dāng)規(guī)模，開采急傾斜煤層的礦井占我國(guó)煤礦總數(shù)的20%左右，急傾斜煤層回采工作面數(shù)量占回采工作面總數(shù)的8%左右，產(chǎn)量為全國(guó)總產(chǎn)量的4%左右。由于我國(guó)急傾斜煤層的開采條件比較復(fù)雜，經(jīng)過多年的發(fā)展，在開采工藝技術(shù)上取得的極大進(jìn)步，創(chuàng)造了多種適合我國(guó)國(guó)情和煤層條件的開采方法，但是總體上還是存在許多不足的，例如急傾斜煤層開采的機(jī)械化程度低、資源回收率低、安全生產(chǎn)條件較差、開采效率低等等。在煤炭開采中，對(duì)于煤層厚度大于IOm的急傾斜煤層，一般采用水平分層方法開采；對(duì)于煤層厚度在IOm以下，特別是2. 0-8. Om厚的大傾角煤層，一般采用柔性掩護(hù)支架或“7”字形鋼性支架支護(hù)采場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)安全開采。實(shí)踐證明柔性掩護(hù)支架和“7”字形鋼性支架對(duì)于煤層厚度變化的適應(yīng)性較小，且回采空間小，難以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化開采。當(dāng)煤層厚度大于 4. Om時(shí)，柔性掩護(hù)支架支護(hù)剛度變小，系統(tǒng)容易失穩(wěn)；隨著煤層開采空間下移，以上兩種支架下移困難，無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)下移。因此，柔性掩護(hù)支架和“7”字形鋼性支架多用于煤層厚度較小、煤層厚度變化不大的情況下，且大多采用炮采工藝，造成支護(hù)安全性差，難以適應(yīng)煤層厚度變化，導(dǎo)致機(jī)械化程度低、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、開采效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能適應(yīng)大傾角煤層厚度和角度的變化、開采條件安全可靠、機(jī)械化程度高的急傾斜長(zhǎng)壁鉆式采煤機(jī)結(jié)合液壓掩護(hù)式支架的綜采采煤法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是急傾斜長(zhǎng)壁鉆式采煤機(jī)結(jié)合液壓掩護(hù)式支架的綜采采煤法，包括如下開采工藝步驟(1)通過調(diào)整液壓掩護(hù)式支架，實(shí)現(xiàn)對(duì)采場(chǎng)空間的可靠支撐；(2)安裝工作面刮板運(yùn)輸機(jī)和鉆式采煤機(jī)，鉆式采煤機(jī)騎在刮板運(yùn)輸機(jī)上， 刮板運(yùn)輸機(jī)是鉆式采煤機(jī)的行走軌道；(3)鉆式采煤機(jī)依靠螺旋鉆頭切割煤炭，通過鉆式采煤機(jī)搖臂的旋轉(zhuǎn)和刮板運(yùn)輸機(jī)兩側(cè)油缸控制鉆式采煤機(jī)左右移動(dòng)來調(diào)整切割范圍，將煤層切割為斜面，刮板運(yùn)輸機(jī)把切割下的煤炭向外輸送；(4)刮板運(yùn)輸機(jī)和鉆式采煤機(jī)一起沿著切割出來的煤層斜面下移至新的開采位置，重新確定急傾斜煤層深部的開采目標(biāo);按順序調(diào)整液壓掩護(hù)式支架，將液壓掩護(hù)式支架下移，實(shí)現(xiàn)對(duì)新的開采空間的可靠支撐；(6 )重復(fù)上述步驟(3 )、( 4 )和(5 )，實(shí)現(xiàn)對(duì)急傾斜煤層的開采。在步驟(4)中，將急傾斜煤層按橫向交錯(cuò)、縱向向下分層排列方式劃分成多個(gè)開采區(qū)域，并按照該順序和趨勢(shì)向下推進(jìn)開采。所述液壓掩護(hù)式支架包括主梁、掩護(hù)梁、前支柱和后支柱，主梁與掩護(hù)梁的內(nèi)端相鉸接，主梁和掩護(hù)梁下面分別與前支柱和后支柱相鉸接；主梁和掩護(hù)梁的外端分別活動(dòng)裝
3設(shè)有伸縮前梁和伸縮后梁，主梁和伸縮前梁上安裝有前伸縮液壓缸，掩護(hù)梁和伸縮后梁上安裝有后伸縮液壓缸。所述主梁和掩護(hù)梁的內(nèi)端鉸接安裝有平衡液壓缸。所述伸縮前梁和伸縮后梁前端分別設(shè)有前撐板和后撐板。所述前撐板和后撐板的前面均設(shè)有鋸齒形接觸面。所述主梁和掩護(hù)梁上通過側(cè)護(hù)板導(dǎo)套分別設(shè)有前側(cè)護(hù)板和后側(cè)護(hù)板，前側(cè)護(hù)板和主梁之間通過側(cè)護(hù)板液壓缸相連，后側(cè)護(hù)板和掩護(hù)梁之間通過側(cè)護(hù)板液壓缸相連。所述前支柱和后支柱下端分別設(shè)有前底座和后底座。所述前支柱和后支柱為伸縮式。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是
1、本發(fā)明針對(duì)急傾斜煤層下行開采煤壁的特點(diǎn)，通過液壓掩護(hù)式支架對(duì)采場(chǎng)空間的可靠支撐、工作面鉆式采煤機(jī)對(duì)煤層的切割和刮板運(yùn)輸機(jī)對(duì)煤炭的輸送，可有效避免工作面打眼放炮落煤，開采條件安全可靠，開采工藝簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，省時(shí)省力，機(jī)械化程度高，工作效率高，能適應(yīng)大傾角煤層厚度和角度的變化，適用于厚度為2. 0-8. Om的急傾斜煤層的機(jī)械化開采。2、液壓掩護(hù)式支架的主梁與掩護(hù)梁的內(nèi)端相鉸接，主梁和掩護(hù)梁下面分別與前支柱和后支柱相鉸接，實(shí)現(xiàn)縱向支撐；主梁和掩護(hù)梁的外端分別活動(dòng)裝設(shè)有伸縮前梁和伸縮后梁，主梁和伸縮前梁上安裝有前伸縮液壓缸，掩護(hù)梁和伸縮后梁上安裝有后伸縮液壓缸， 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，能適應(yīng)大傾角煤層厚度和角度的變化，可根據(jù)開采煤層的厚度來調(diào)整支護(hù)范圍(寬度)，操作簡(jiǎn)便，支護(hù)可靠性高，使用安全可靠，適用于厚度為2. 0-8. Om的急傾斜煤層機(jī)械化開采過程中的采場(chǎng)支護(hù)，為機(jī)械化開采創(chuàng)造了有利條件。3、主梁和掩護(hù)梁的內(nèi)端鉸接安裝有平衡液壓缸，用于調(diào)整主梁與掩護(hù)梁間的支護(hù)角度，以適應(yīng)煤層角度的變化，保證支架處于理想的支護(hù)位態(tài)。4、伸縮前梁和伸縮后梁前端分別設(shè)有前撐板和后撐板，前撐板和后撐板的前面均設(shè)有使其形成鋸齒面的鋸齒，增大與巖壁的摩擦系數(shù)，提高支護(hù)可靠性。5、主梁和掩護(hù)梁上通過側(cè)護(hù)板導(dǎo)套分別設(shè)有前側(cè)護(hù)板和后側(cè)護(hù)板，前側(cè)護(hù)板和主梁之間通過側(cè)護(hù)板液壓缸相連，后側(cè)護(hù)板和掩護(hù)梁之間通過側(cè)護(hù)板液壓缸相連，提高支架間的支護(hù)效果，避免出現(xiàn)支護(hù)盲區(qū)。6、前支柱和后支柱下端分別設(shè)有前底座和后底座，增加前支柱和后支柱的受力面積，提高支架的剛度和支撐可靠性。7、前支柱和后支柱為伸縮式，可調(diào)整支撐長(zhǎng)度，以適應(yīng)主梁和掩護(hù)梁的支護(hù)需要。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2為圖1中所用的液壓掩護(hù)式支架的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為圖2的俯視圖。
具體實(shí)施例方式如圖2和圖3所示的液壓掩護(hù)式支架，其包括主梁10和掩護(hù)梁12，主梁10與掩護(hù)梁12的內(nèi)端相鉸接，主梁10和掩護(hù)梁12的內(nèi)端鉸接安裝有平衡液壓缸11，平衡液壓缸 11位于主梁10與掩護(hù)梁12內(nèi)端鉸接處下方，用于調(diào)整主梁10與掩護(hù)梁12間的支護(hù)角度， 以適應(yīng)煤層角度的變化，保證支架處于理想的支護(hù)位態(tài)。主梁10和掩護(hù)梁12的外端分別活動(dòng)插裝有伸縮前梁7和伸縮后梁16，主梁10和伸縮前梁7上連接有前伸縮液壓缸5，掩護(hù)梁12和伸縮后梁16上連接有后伸縮液壓缸14，通過前伸縮液壓缸5和后伸縮液壓缸14 分別調(diào)整伸縮前梁7和伸縮后梁16的伸出與縮回量，以調(diào)整支架的護(hù)頂范圍。伸縮前梁7 和伸縮后梁16前端分別設(shè)有前撐板6和后撐板17，前撐板6和后撐板17的前面均設(shè)有鋸齒形接觸面23，增大與巖壁18的摩擦系數(shù)，提高支護(hù)可靠性。主梁10和掩護(hù)梁12下面通過鉸鏈8分別與前支柱4和后支柱15相鉸接，實(shí)現(xiàn)縱向支撐，前支柱4和后支柱15為伸縮式，可調(diào)整支撐長(zhǎng)度，以適應(yīng)主梁10和掩護(hù)梁12的支護(hù)需要；前支柱4和后支柱15下端分別設(shè)有前底座2和后底座19，增加前支柱4和后支柱15的受力面積，提高支架的剛度和支撐可靠性。主梁10和掩護(hù)梁12上通過側(cè)護(hù)板導(dǎo)套1分別設(shè)有前側(cè)護(hù)板9和后側(cè)護(hù)板13， 提高支架間的支護(hù)效果，前側(cè)護(hù)板9和主梁10之間通過側(cè)護(hù)板液壓缸3相連，后側(cè)護(hù)板13 和掩護(hù)梁12之間通過側(cè)護(hù)板液壓缸31相連。如圖1所示的急傾斜長(zhǎng)壁鉆式采煤機(jī)結(jié)合液壓掩護(hù)式支架的綜采采煤法，其開采工藝步驟為(1)通過調(diào)整液壓掩護(hù)式支架，實(shí)現(xiàn)對(duì)采場(chǎng)空間的可靠支撐；(2)安裝工作面刮板運(yùn)輸機(jī)20和鉆式采煤機(jī)21，鉆式采煤機(jī)21騎在刮板運(yùn)輸機(jī)20上，刮板運(yùn)輸機(jī)20是鉆式采煤機(jī)21的行走軌道；(3)鉆式采煤機(jī)21依靠螺旋鉆頭沈切割煤炭，通過鉆式采煤機(jī) 21搖臂M的旋轉(zhuǎn)和刮板運(yùn)輸機(jī)20兩側(cè)油缸25控制鉆式采煤機(jī)21左右移動(dòng)來調(diào)整切割范圍，將煤層切割為斜面，刮板運(yùn)輸機(jī)20把切割下的煤炭向外輸送；(4)刮板運(yùn)輸機(jī)20和鉆式采煤機(jī)21 —起沿著切割出來的煤層斜面下移至新的開采位置，重新確定急傾斜煤層深部的開采目標(biāo)；(5)按順序調(diào)整液壓掩護(hù)式支架，將液壓掩護(hù)式支架下移，實(shí)現(xiàn)對(duì)新的開采空間的可靠支撐；(6)重復(fù)上述步驟(3)、(4)和(5)，實(shí)現(xiàn)對(duì)急傾斜煤層的開采。實(shí)際采煤過程中，將急傾斜煤層被劃分為a、b、C、d、e等多個(gè)開采區(qū)域22，a、b、c、 d、e橫向交錯(cuò)、縱向向下分層排列，根據(jù)本發(fā)明的開采方法，按照a — b — c — d — e的順序和趨勢(shì)向下推進(jìn)開采。本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，根據(jù)開采煤層的厚度來調(diào)整支護(hù)范圍(寬度)，操作簡(jiǎn)便， 使用安全可靠，適用于厚度2. 0-8. Om的急傾斜煤層機(jī)械化開采。
權(quán)利要求
1.急傾斜長(zhǎng)壁鉆式采煤機(jī)結(jié)合液壓掩護(hù)式支架的綜采采煤法，其特征在于，包括如下開采工藝步驟(1)通過調(diào)整液壓掩護(hù)式支架，實(shí)現(xiàn)對(duì)采場(chǎng)空間的可靠支撐；(2)安裝工作面刮板運(yùn)輸機(jī)和鉆式采煤機(jī)，鉆式采煤機(jī)騎在刮板運(yùn)輸機(jī)上，刮板運(yùn)輸機(jī)是鉆式采煤機(jī)的行走軌道；(3)鉆式采煤機(jī)依靠螺旋鉆頭切割煤炭，通過鉆式采煤機(jī)搖臂的旋轉(zhuǎn)和刮板運(yùn)輸機(jī)兩側(cè)油缸控制鉆式采煤機(jī)左右移動(dòng)來調(diào)整切割范圍，將煤層切割為斜面，刮板運(yùn)輸機(jī)把切割下的煤炭向外輸送；(4)刮板運(yùn)輸機(jī)和鉆式采煤機(jī)一起沿著切割出來的煤層斜面下移至新的開采位置，重新確定急傾斜煤層深部的開采目標(biāo)；(5)按順序調(diào)整液壓掩護(hù)式支架，將液壓掩護(hù)式支架下移，實(shí)現(xiàn)對(duì)新的開采空間的可靠支撐；(6)重復(fù)上述步驟(3)、(4) 和(5 )，實(shí)現(xiàn)對(duì)急傾斜煤層的開采。
2.如權(quán)利要求1所述的急傾斜長(zhǎng)壁鉆式采煤機(jī)結(jié)合液壓掩護(hù)式支架的綜采采煤法，其特征在于，在步驟(4)中，將急傾斜煤層按橫向交錯(cuò)、縱向向下分層排列方式劃分成多個(gè)開采區(qū)域，并按照該順序和趨勢(shì)向下推進(jìn)開采。
3.如權(quán)利要求1所述的急傾斜長(zhǎng)壁鉆式采煤機(jī)結(jié)合液壓掩護(hù)式支架的綜采采煤法，其特征在于，所述液壓掩護(hù)式支架包括主梁、掩護(hù)梁、前支柱和后支柱，主梁與掩護(hù)梁的內(nèi)端相鉸接，主梁和掩護(hù)梁下面分別與前支柱和后支柱相鉸接；主梁和掩護(hù)梁的外端分別活動(dòng)裝設(shè)有伸縮前梁和伸縮后梁，主梁和伸縮前梁上安裝有前伸縮液壓缸，掩護(hù)梁和伸縮后梁上安裝有后伸縮液壓缸。
4.如權(quán)利要求3所述的急傾斜長(zhǎng)壁鉆式采煤機(jī)結(jié)合液壓掩護(hù)式支架的綜采采煤法，其特征在于，所述主梁和掩護(hù)梁的內(nèi)端鉸接安裝有平衡液壓缸。
5.如權(quán)利要求3或4所述的急傾斜長(zhǎng)壁鉆式采煤機(jī)結(jié)合液壓掩護(hù)式支架的綜采采煤法，其特征在于，所述伸縮前梁和伸縮后梁前端分別設(shè)有前撐板和后撐板。
6.如權(quán)利要求5所述的急傾斜長(zhǎng)壁鉆式采煤機(jī)結(jié)合液壓掩護(hù)式支架的綜采采煤法，其特征在于，所述前撐板和后撐板的前面均設(shè)有鋸齒形接觸面。
7.如權(quán)利要求6所述的急傾斜長(zhǎng)壁鉆式采煤機(jī)結(jié)合液壓掩護(hù)式支架的綜采采煤法，其特征在于，所述主梁和掩護(hù)梁上通過側(cè)護(hù)板導(dǎo)套分別設(shè)有前側(cè)護(hù)板和后側(cè)護(hù)板，前側(cè)護(hù)板和主梁之間通過側(cè)護(hù)板液壓缸相連，后側(cè)護(hù)板和掩護(hù)梁之間通過側(cè)護(hù)板液壓缸相連。
8.如權(quán)利要求7所述的急傾斜長(zhǎng)壁鉆式采煤機(jī)結(jié)合液壓掩護(hù)式支架的綜采采煤法，其特征在于，所述前支柱和后支柱下端分別設(shè)有前底座和后底座。
9.如權(quán)利要求8所述的急傾斜長(zhǎng)壁鉆式采煤機(jī)結(jié)合液壓掩護(hù)式支架的綜采采煤法，其特征在于，所述前支柱和后支柱為伸縮式。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種急傾斜長(zhǎng)壁鉆式采煤機(jī)結(jié)合液壓掩護(hù)式支架的綜采采煤法，開采工藝步驟為通過液壓掩護(hù)式支架對(duì)采場(chǎng)空間可靠支撐；安裝工作面刮板運(yùn)輸機(jī)和鉆式采煤機(jī)，鉆式采煤機(jī)騎在刮板運(yùn)輸機(jī)上，刮板運(yùn)輸機(jī)是鉆式采煤機(jī)的行走軌道；鉆式采煤機(jī)依靠螺旋鉆頭切割煤炭，通過鉆式采煤機(jī)搖臂的旋轉(zhuǎn)和刮板運(yùn)輸機(jī)兩側(cè)油缸控制鉆式采煤機(jī)左右移動(dòng)來調(diào)整切割范圍，將煤層切割為斜面，刮板運(yùn)輸機(jī)把切割下的煤炭向外輸送；刮板運(yùn)輸機(jī)和鉆式采煤機(jī)沿著切割出來的煤層斜面下移，重新確定急傾斜煤層深部的開采目標(biāo)；按順序調(diào)整液壓掩護(hù)式支架，將液壓掩護(hù)式支架下移，實(shí)現(xiàn)對(duì)新的開采空間的可靠支撐。適用于厚度為2.0-8.0m急傾斜煤層的機(jī)械化開采。
文檔編號(hào)E21C41/16GK102251774SQ201110176078
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者張麗梅, 李東印, 李化敏, 熊祖強(qiáng), 王文, 袁瑞甫 申請(qǐng)人:河南理工大學(xué)