專利名稱：一種急傾斜煤層俯偽斜走向長壁綜合機械化采煤方法
技術領域：
本發明涉及煤礦地下采煤工作面綜合機械化采煤配套技術，特別是ー種急傾斜煤層俯偽斜走向長壁綜合機械化采煤方法。
背景技術：
急傾斜煤層是指ー種傾角大于45°煤層，其具有在我國的分布較廣、賦存條件復雜、開采難度大等特點。由于現有開采技術落后，且國內礦井數量多，因此，近年來，我國發生了多起重大事故。ニ〇〇六年十二月國家煤炭監察局針對近年來難采煤層開采中所發生重大事故的教訓，積極推進采煤エ藝改革，淘汰非正規采煤方法，進ー步提高急傾斜煤層安全開采技術和管理水平，對于違反《煤礦安全規程》，達不到安全要求的各種非正規采煤方法應責令其停止使用。并逐步淘汰木支柱和金屬支柱支護，提高急傾斜煤層安全開采的技術和裝備水平。由于急傾斜煤層開采空間狹小、作業空間傾斜角度大、設備倒滑危險性大、煤礦矸石飛濺等潛在威脅大，人員操作困難大。同時，其煤層構造復雜、褶曲、斷層兼而有之，作業環境惡劣、生產安全隱患多、綜采難度大、對機械設備適應性要求特別高。若簡單應用現有的綜采エ藝和設備，采用傳統的走向長壁采煤法進行綜合開采，由于在回采過程中，煤層及其頂、底板的傾角較大，采場頂、底板仍按其某些固有的規律運動，導致頂梁管理比緩傾斜煤層復雜得多，且還將面臨工作面礦壓顯現不同于緩傾斜煤層等新的問題。目前，通常采用木樁、単體等落后支護方式進行開采，其人員安全難以保證，且采出率低、資源浪費嚴重。為此，需要對現有的綜采設備和エ藝進行改進以適應急傾斜煤層的綜采要求，確保人員安全、 提聞其廣量。
發明內容
本發明的目的就是針對現有綜采技術的不足，提供一種急傾斜煤層俯偽斜走向長壁綜合機械化采煤方法，以減小工作面的實際傾角提高綜采設備防滑性能，提高綜采工作安全性、提高采出率和資源利用率。為實現上述目的，本發明采用如下技術方案。ー種急傾斜煤層俯偽斜走向長壁綜合機械化采煤方法，包括以下步驟
a、準備在急傾斜煤層的上下端分別開掘兩條平行的第一巷道和第二巷道，第一巷道和第二巷道垂直于急傾斜煤層的傾角，第一巷道和第二巷道分別用于回風和運煤；在兩巷道之間掘切眼并形成一具有俯偽斜角a為25。 35°的初采工作面，工作面俯視形狀為平行四邊形；在初采工作面內布置由電液控制系統控制的采煤機、刮板輸送機以及構成支護系統的多個俯視為平行四邊形的液壓支架，液壓支架與刮板輸送機的溜子之間設有調整油缸；刮板輸送機的機頭相對于機尾滯后布置，從刮板輸送機機尾開始，液壓支架在推進方向上依次錯開滯后一定的距離，多個液壓支架的頂梁俯視形狀沿工作面走向組合形成完整的工作面俯視形狀；在第二巷道設置轉載機用于工作面煤炭轉運；b、采煤采煤機的采煤頭上下行時割煤；
C、移架液壓支架從下至上順序移架；
d、推溜刮板輸送機的溜子采用電控系統控制的分行程多次推溜完成一次推溜量； f、運煤通過第二巷道內的轉載機向外運煤。采用前述方案的本發明，由于工作面具有俯偽斜角，從而減小了工作面的實際傾角，不僅利于設備防滑，而且可避免了煤壁片幫傷人，減少了煤炭自溜過程中因竄入采空區而造成的丟煤。同吋，由于液壓支架的頂梁俯視外輪廓形狀為平行四邊形，多個液壓支架的頂梁前邊緣依次沿工作面的俯偽斜走向設置，上下相鄰的液壓支架沿工作面的推進方向形成從上至下的依次滯后錯位，從而有效形成了急傾斜煤層俯偽斜走向長壁的平行四邊形綜采工作面，可以方便地實現綜采作業，以減少安全隱患、提高采出率和資源利用率；割煤為采煤機的采煤頭上下行割煤方式，可進ー步提高輸送機的防滑性能，另外，由于工作面呈平行四邊形狀，増大工作面通風斷面即通風面積，為工作面提高瓦斯稀釋效果和生產效率提供了基本保證，有利于工作面實現安全高效生產。且平行四邊形的液壓支架適應俯偽斜配套關系，從而可保持恒定的控頂距和足夠的行人空間，同時使得工作面在整個采煤的推進過程中保持足夠的通風面積。在推溜步驟中，刮板輸送機的推移采用電控系統結合行程傳感器的方式實現分行程多次推溜完成一次推溜量；既可以實現整體推溜，也可以實現分段成組推溜，分段成組推溜毎次的推移量應根據溜子設計的允許相鄰兩架最大推溜差距確定。由于推溜距離要靠行程傳感器保證，因此，對傳感器的可靠性和穩定性要求比平常的使用更高，從而達到更精確控制推溜行程的目的，但是不得影響工作面拉架的速度。本發明還包括在刮板輸送機推溜過程中和推溜完成后，對刮板輸送機的上移調整，以補償在推溜過程中刮板輸送機所產生的下滑位移，從而為液壓支架提供正確的牽拉位置支點，上移調整通過刮板輸送機的溜子與液壓支架之間設有的調整油缸實現。本方案中的俯偽斜角應根據急傾斜煤層的實際傾角確定，30°為常用角度，多用于煤層傾角在45° 65°的急傾斜煤層，小于50°及以下可以采用25°的俯偽斜角，大于 65°的急傾斜煤層宜采用35°左右的俯偽斜角，即偽斜角可以隨煤層傾角進行適當調整。在進行上述綜采工作面的設備配套時，要充分考慮各種類型設備的尺寸配合關系，做好切眼和工作面之間的矸石防護工作，為工作面提供安全可靠的工作空間。由于俯偽斜走向長壁綜采配套不同于傳統的正傾斜開采，整個工作面沿俯偽斜角近30°布置，對機械設備適應性要求較高，采煤機、輸送機、液壓支架三者關系必須滿足一致的梁端距和行人通道要求，否則會出現割頂梁，行人通道不通暢等問題。同時，還需要注意提高工作面支護系統穩定性，急傾斜工作面支護系統的穩定性除需保證單個支架在工作過程中的穩定外，最好是將位于排頭和排尾至少兩個相鄰的液壓支架分別形成排頭和排尾的支架防護組，使工作面支護系統有相對穩定的整體性和可靠的依托；將位于排頭的三個液壓支架的底座在工作面的推進方向形成交錯排列，以形成合理的防倒、防滑設施。由于煤層較薄，處理好工作面支架過渡段后就不會傾倒。而且受空間限制，支架在使用中防倒狀態控制在可調節范圍內。綜采工作面綜合配套方式改變了急傾斜煤層開采方法的落后現狀， 提供了安全高效的機械化開采空間，圓滿地解決急傾斜煤層的綜采關鍵技術問題，包括綜采工作面人員安全、輸送機自動推移、液壓支架移架，能方便地實現急傾斜煤層綜采工作面的安全、循環作業。本發明與現有技術相比的有益效果是，可方便地實現急傾斜煤層綜采作業，提高了采出率和資源利用率，且支護系統穩定、作業環境安全。
圖I是本發明中的具有俯偽斜角a的工作面俯視圖。圖2是本發明中的工作面位置關系示意圖，圖中0為煤層工作面的實際傾角，3 為急傾斜煤層的實際傾角。圖3是本發明中的工作面中支護系統的俯視圖。圖4是本發明中的工作面中綜合配套設備的結構示意俯視圖，其中分別為采煤機 3、刮板輸送機4、液壓支架5的底座部分、轉載機6。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進ー步的說明，但并不因此將本發明限制在所述的實施例范圍之中。參見圖I、圖2、圖3、圖4，ー種急傾斜煤層俯偽斜走向長壁綜合機械化采煤方法， 包括以下步驟
a、準備在急傾斜煤層的上下端分別開掘兩條平行的第一巷道I和第二巷道2，第一巷道I和第二巷道2垂直于急傾斜煤層的傾角，第一巷道I和第二巷道2分別用于回風和運煤；在兩巷道之間掘切眼并形成一具有俯偽斜角a為30°的初采工作面，工作面俯視形狀為平行四邊形；在初采工作面內布置由電控系統控制的采煤機3、刮板輸送機4以及構成支護系統的多個俯視為平行四邊形的液壓支架5，液壓支架5與刮板輸送機4的溜子之間設有調整油缸51 ;刮板輸送機4的機頭相對于機尾滯后布置,從刮板輸送機4機尾開始,液壓支架5在推進方向上依次錯開滯后一定的距離，多個液壓支架5的頂梁52俯視形狀沿工作面走向組合形成完整的工作面俯視形狀；在第二巷道2設置轉載機6 ；
b、采煤采煤機3的采煤頭上下行時割煤；
C、移架液壓支架5從下至上順序移架；
d、推溜刮板輸送機4采用電控系統控制的分行程多次推溜完成一次推溜量； f、運煤通過第二巷道2內的轉載機6向外運煤。在所述刮板輸送機4推溜過程中和推溜完成后，對刮板輸送機4的上移調整。本實施例中的俯偽斜角a還可小于30°直至25°，或者大于30°直至35°，以分別適用于傾角P相對較小或相對較大的急傾斜煤層。以上雖然結合了附圖描述了本發明的實施方式，但本領域的普通技術人員也可以意識到對所附權利要求的范圍內作出各種變化或修改，這些修改和變化應理解為是在本發明的范圍和意圖之內的。
權利要求
1.一種急傾斜煤層俯偽斜走向長壁綜合機械化采煤方法，其特征在于，包括以下步驟a、準備在急傾斜煤層的上下端分別開掘兩條平行的第一巷道(I)和第二巷道(2)，第一巷道(I)和第二巷道(2 )垂直于急傾斜煤層的傾角，第一巷道(I)和第二巷道(2 )分別用于回風和運煤；在兩巷道之間掘切眼并形成一具有25° 35°俯偽斜角的初采工作面，工作面俯視形狀為平行四邊形；在初采工作面內布置由電控系統控制的采煤機(3)、刮板輸送機(4)以及構成支護系統的多個俯視為平行四邊形的液壓支架(5)，液壓支架(5)與刮板輸送機(4)的溜子之間設有調整油缸(51);刮板輸送機(4)的機頭相對于機尾滯后布置,從刮板輸送機(4)機尾開始，液壓支架(5)在推進方向上依次錯開滯后一定的距離，多個液壓支架(5)的頂梁(52)俯視形狀沿工作面走向組合形成完整的工作面俯視形狀；在第二巷道(2)設置轉載機(6);b、采煤采煤機(3)的采煤頭上下行時割煤；C、移架液壓支架(5)從下至上順序移架；d、推溜刮板輸送機(4)采用電控系統控制的分行程多次推溜完成一次推溜量； f、運煤通過第二巷道(2)內的轉載機(6)向外運煤。
2.根據權利要求I所述的急傾斜煤層俯偽斜走向長壁綜合機械化采煤方法，其特征在于還包括在刮板輸送機(4)推溜過程中和推溜完成后，對刮板輸送機(4)的上移調整。
3.根據權利要求I或2所述的急傾斜煤層俯偽斜走向長壁綜合機械化采煤方法，其特征在于所述俯偽斜角為30°。
全文摘要
本發明公開了一種急傾斜煤層俯偽斜走向長壁綜合機械化采煤方法，包括以下步驟準備在急傾斜煤層的上下端分別開掘第一巷道和第二巷道；在兩巷道之間形成一具有俯偽斜角α為25°～35°的初采工作面；在初采工作面內布置采煤機、刮板輸送機以及構成支護系統的多個俯視為平行四邊形的液壓支架；刮板輸送機的機頭相對于機尾滯后布置，從刮板輸送機機尾開始，液壓支架在推進方向上依次滯后一定距離；在第二巷道設置轉載機；采煤采煤機的采煤頭上下行時割煤；移架液壓支架從下至上順序移架；推溜刮板輸送機的溜子采用分行程推溜完成一次推溜量；運煤通過轉載機向外運煤。本發明可方便地實現急傾斜煤層的綜采作業，提高了采出率和資源利用率。
文檔編號E21C41/16GK102587913SQ201210067679
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月15日 優先權日2012年3月15日
發明者何興玲, 何開祥, 周聲才, 寧桂峰, 張鳳舞, 張正輝, 易驍, 李宗福, 楚開萬, 沈大富, 王國法, 王文春, 龍官波 申請人:天地科技股份有限公司, 重慶市能源投資集團科技有限責任公司