專利名稱：極軟厚煤層鏟頂割底式一次采全高綜采方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種極軟厚煤層的采煤方法，且特別是有關(guān)于一種極軟厚煤層鏟頂割底式一次采全高綜采方法。
背景技術(shù)：
一次采全高采煤方法是我國(guó)厚煤層高效開采方法之一，在我國(guó)已得到廣泛應(yīng)用，而它對(duì)支架的要求很高。目前，一次采全高采煤方法工作面配套方式普遍是及時(shí)支護(hù)，機(jī)采高度即為支架支護(hù)高度，采煤機(jī)割煤時(shí)支架頂梁前端與煤壁間保持一定的梁端距，采煤機(jī)滾筒割煤過(guò)后，支架及時(shí)跟機(jī)移架，故稱為“及時(shí)支護(hù)”。對(duì)于一般厚煤層這種支護(hù)方法被認(rèn)為比較合理的支護(hù)方式。然而，對(duì)于極軟(f〈0.5)厚煤層(3.5 6m)，由于巖體弱膠結(jié)，煤呈松散體狀態(tài)，在采動(dòng)超前壓力作用下，煤壁和支架前方頂煤片冒嚴(yán)重，無(wú)法控制，也就是說(shuō)片幫是必然的。采用上述開采工藝無(wú)法正常生產(chǎn)，并且對(duì)于極軟煤層而言，如何利用煤層自身的特點(diǎn)來(lái)提高煤層的開采效率來(lái)解決其他開采方法效率極低的問(wèn)題，這一難題長(zhǎng)期困擾著煤炭企業(yè)。綜上，如何實(shí)現(xiàn)安全、高效地開采這類極軟煤層的采煤方法是難采煤層開采技術(shù)發(fā)展的重要目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種極松軟厚煤層一次采全高開采的有效方法，運(yùn)用此種采煤方法能有效的控制煤層頂板，避免采煤機(jī)采煤時(shí)漏頂，而且還能利用軟煤層易片幫的特點(diǎn)來(lái)提高割煤效率，實(shí)現(xiàn)一次采全高工作面高效快速的推進(jìn)。為達(dá)上述目的，本發(fā)明的極軟厚煤層鏟頂割底式一次采全高綜采方法，包括下列步驟:回采巷道沿煤層頂部掘進(jìn)，工作面與煤層搭接方式為傾斜搭接即按每日推進(jìn)度，在大采高綜采工作面運(yùn)輸平巷內(nèi)沿工作面推進(jìn)方向?qū)Φ酌哼M(jìn)行人工起底4 6m，底煤起底坡度小于10°，以此作為回采巷道與工作面搭接方式以及回收端部底煤。工作面進(jìn)行循環(huán)割煤，采煤機(jī)滾筒在液壓支架頂梁下截割、裝煤，其中采煤機(jī)前滾筒割底煤，后滾筒裝落煤，工作面煤壁片幫冒頂達(dá)到一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡，隨著裝煤的進(jìn)行，煤壁進(jìn)一步片幫，鏟式伸縮梁鏟煤板伸出，鏟落頂煤并且推移機(jī)構(gòu)將輸送機(jī)推向煤壁，推移輸送機(jī)后，操作推移機(jī)構(gòu)，將液壓支架前移，進(jìn)行實(shí)時(shí)支護(hù)。進(jìn)一步，其中，工作面一次采全高液壓支架與刮板輸送機(jī)和采煤機(jī)形成的配套關(guān)系是采煤機(jī)截割采煤時(shí)頂梁前端至煤壁的距離接近于零或負(fù)值時(shí)，液壓支架推移千斤頂活塞桿處于全部收回狀態(tài)。進(jìn)一步，液壓支架頂梁的前端為前探梁，前探梁前端為鏟式伸縮梁，鏟式伸縮梁內(nèi)置用于連接和支撐鏟式伸縮梁的千斤頂。其中，伸縮梁千斤頂?shù)纳炜s行程大于采煤機(jī)一個(gè)截深。
本發(fā)明的有益效果在于:不僅可以在頂煤冒落不充分的情況下鏟掉頂煤，還可以及時(shí)護(hù)住裸露頂板，避免造成冒頂事故，還可以利用后滾筒裝落煤，可以高效、安全地開采極軟煤層。


圖1為回采巷道布置及巷道內(nèi)超前人工起底示意圖。圖2為極軟厚煤層鏟頂割底式的開采循環(huán)示意圖。圖3為采煤機(jī)割煤示意圖。圖4為適應(yīng)于鏟頂割底式一次采全高采煤方法的液壓支架結(jié)構(gòu)圖。圖中:1、采煤機(jī)；2、輸送機(jī)；3、液壓支架；4、回采巷道；5、鏟式伸縮梁；6、前探梁；
7、頂梁;8、前滾筒；9、后滾筒；10、落煤。
具體實(shí)施例方式為了更了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實(shí)施例并配合所附圖式說(shuō)明如下。本發(fā)明的極軟厚煤層鏟頂割底式一次采全高綜采方法，包括下列步驟:回采巷道沿煤層頂部掘進(jìn)，工作面與煤層搭接方式為傾斜搭接即按每日推進(jìn)度，在大采高綜采工作面運(yùn)輸平巷內(nèi)沿工作面推進(jìn)方向?qū)Φ酌哼M(jìn)行人工起底4 6m，底煤起底坡度小于10°，以此做為回采巷道與工作面搭接方式以及回收端部底煤，具體如圖1所示。在進(jìn)行回采過(guò)程中，工作面進(jìn)行循環(huán)割煤，在極軟煤層條件下，采煤機(jī)I在液壓支架3的配套關(guān)系為超前支護(hù)，即機(jī)采截割工作循環(huán)開始時(shí)采煤機(jī)I滾筒在液壓支架3頂梁7下截割、裝煤，如圖2(a)所示。其中采煤機(jī)前滾筒8割底煤，后滾筒9裝落煤10，如圖3所示。此時(shí)工作面煤壁片幫冒頂達(dá)到一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡，采煤效率高，安全性有保障，隨著裝煤的進(jìn)行，煤壁進(jìn)一步片幫，可用鏟式伸縮梁5將頂煤鏟落，如圖2(b)所示，在圖2(b)所示狀態(tài)下，操作推移機(jī)構(gòu)將輸送機(jī)2推向煤壁，如圖2 (c)所示，推移輸送機(jī)2后，操作推移機(jī)構(gòu)，將液壓支架3前移，形成圖2 (d)狀態(tài)，進(jìn)行實(shí)時(shí)支護(hù)，從而完成一個(gè)工作循環(huán)，形成綜采工藝特征，實(shí)現(xiàn)極軟厚煤層的一次采全高的安全、高效開采。進(jìn)一步，本實(shí)施例中，工作面一次采全高液壓支架與刮板輸送機(jī)和采煤機(jī)形成的配套關(guān)系是支架頂梁梁端距(采煤機(jī)截割采煤時(shí)頂梁前端至煤壁的距離)接近于零或負(fù)值時(shí)，液壓支架推移千斤頂活塞桿處于全部收回狀態(tài)，且伸縮式鏟煤板的行程大于采煤機(jī)一個(gè)截深。圖4為適應(yīng)于鏟頂割底式一次采全高采煤方法的液壓支架結(jié)構(gòu)圖。與傳統(tǒng)液壓支架的改進(jìn)在于，增加鏟式伸縮梁5、改進(jìn)前探梁6的結(jié)構(gòu):具體就是增加了鏟式伸縮梁5伸縮空間，內(nèi)置了用于連接和支撐鏟式伸縮梁5的千斤頂，實(shí)現(xiàn)頂煤的快速鏟落以及對(duì)頂板的及時(shí)支護(hù)。綜上所述，利用本發(fā)明的方法能有效的控制煤層頂板，避免采煤機(jī)采煤時(shí)漏頂，而且還能利用軟煤層易片幫的特點(diǎn)來(lái)提高割煤效率，實(shí)現(xiàn)一次采全高工作面高效快速的推進(jìn)。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種極軟厚煤層鏟頂割底式一次采全高綜采方法，其特征是，包括下列步驟: 回采巷道沿煤層頂部掘進(jìn)，工作面與煤層搭接方式為傾斜搭接即按每日推進(jìn)度，在大采高綜采工作面運(yùn)輸平巷內(nèi)沿工作面推進(jìn)方向?qū)Φ酌哼M(jìn)行人工起底4 6m，底煤起底坡度小于10°，以此做為回采巷道與工作面搭接方式以及回收端部底煤； 工作面進(jìn)行循環(huán)割煤，采煤機(jī)滾筒在液壓支架頂梁下截割、裝煤，其中采煤機(jī)前滾筒割底煤，后滾筒裝落煤，工作面煤壁片幫冒頂達(dá)到一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡，隨著裝煤的進(jìn)行，煤壁進(jìn)一步片幫，鏟式伸縮梁的鏟煤板伸出，鏟落頂煤并且推移機(jī)構(gòu)將輸送機(jī)推向煤壁，推移輸送機(jī)后，操作推移機(jī)構(gòu)，將液壓支架前移，進(jìn)行實(shí)時(shí)支護(hù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極軟厚煤層鏟頂割底式一次采全高綜采方法，其特征是，其中，工作面一次采全高液壓支架與刮板輸送機(jī)和采煤機(jī)形成的配套關(guān)系是采煤機(jī)截割采煤時(shí)頂梁前端至煤壁的距離接近于零或負(fù)值時(shí)，液壓支架推移千斤頂活塞桿處于全部收回狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極軟厚煤層鏟頂割底式一次采全高綜采方法，其特征是，液壓支架頂梁的前端為前探梁，前探梁前端為鏟式伸縮梁，鏟式伸縮梁內(nèi)置用于連接和支撐鏟式伸縮梁的千斤頂。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的極軟厚煤層鏟頂割底式一次采全高綜采方法，其特征是，其中，伸縮梁千斤頂?shù)纳炜s行程大于采煤機(jī)一個(gè)截深。
全文摘要
本發(fā)明提供一種極軟厚煤層鏟頂割底式一次采全高綜采方法，在回采巷道沿煤層頂部掘進(jìn)，與工作面的搭接方式為傾斜搭接即按每日推進(jìn)度，在大采高綜采工作面回采巷道內(nèi)沿工作面推進(jìn)方向?qū)Φ酌哼M(jìn)行人工起底，此種搭接方法還能夠回收巷道底煤。在進(jìn)行回采過(guò)程中，支架頂梁梁端距接近零或負(fù)值，鏟式伸縮梁前端帶有鏟煤板，在采煤機(jī)前滾筒割過(guò)底煤后，鏟煤板及時(shí)伸出，不僅可以在頂煤冒落不充分的情況下鏟掉頂煤，還可以及時(shí)護(hù)住裸露頂板，避免造成冒頂事故，伸縮式鏟煤板的行程大于采煤機(jī)一個(gè)截深，隨后利用后滾筒裝落煤。本發(fā)明對(duì)于極軟(f<0.5)厚煤層(3.5～6m)的煤層條件，具有節(jié)約成本，工藝簡(jiǎn)單，安全高效等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E21C41/18GK103195427SQ20131012017
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月9日
發(fā)明者袁永, 屠世浩, 張村, 屠洪盛, 白慶升 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)