采煤用支護(hù)支架設(shè)備及其采煤方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤礦采煤技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采煤用支護(hù)支架設(shè)備及其采煤方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一個綜采工作面基本上由采煤機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、膠帶輸送機(jī)等組成。在采煤時需要支護(hù)設(shè)備支護(hù)頂板，避免煤層垮落，施工危險。
[0003]綜采工作面靠近膠帶機(jī)一側(cè)的常稱為“機(jī)頭”，另一側(cè)稱為“機(jī)尾”。目前采用的支護(hù)設(shè)備一般為在機(jī)尾側(cè)平緩過渡或垂直過渡，從而造成順槽頂板上的部分煤無法開采。
[0004]目前國際上針對工作面采高大于順槽高度的實(shí)際，機(jī)尾側(cè)割煤的工藝有兩種，分別是平緩過渡工藝和垂直過渡工藝，下面以7m采高工作面為例說明(工作面采高7m，順槽高度4.2m) ο
[0005]平緩過渡工藝:根據(jù)煤礦質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)定，相鄰支架側(cè)護(hù)板錯茬不得大于側(cè)護(hù)板高度的2/3，因此采煤機(jī)割煤到距端頭支架8架開始，逐步降低采高，每架降低幅度為350mm(重疊部分大于0.6m)，與順槽貫通時采高由7m降低到4.2m。如采用平緩過渡工藝，每進(jìn)刀Im損失煤炭資源125t。
[0006]垂直過渡工藝:機(jī)尾側(cè)一般按照四架端頭支架、兩架過渡支架布置，在貼近端頭支架的過渡架上安裝大的側(cè)護(hù)板，使過渡架的采高比端頭架的采高高出1.5m，工作面正常采高為6.Sm，截割到大護(hù)板位置時直接降到4.2m與順槽貫通。如采用垂直過渡工藝，每進(jìn)刀Im損失煤炭資源25t。
[0007]由于順槽遺留過多的煤，給采空區(qū)自燃埋下隱患。煤礦采空區(qū)一旦發(fā)火則需要投入巨大的人力、物力、財力進(jìn)行治理，而采空區(qū)自燃的必備條件是在開采過程中煤炭資源沒有回收凈，遺留在采空區(qū)內(nèi)，在合適的溫度、氧氣濃度條件下就會發(fā)生自燃。尤其是順槽頂煤，其以破碎狀態(tài)遺留在采空區(qū)，且順槽處是熱量最易積聚、采空區(qū)漏風(fēng)最大的地點(diǎn)，最容易發(fā)生自燃，存在巨大隱患。
[0008]目前國內(nèi)各大煤炭企業(yè)陸續(xù)布置大采高工作面，逐漸出現(xiàn)了 3.5m、4.0m、4.5m、
5.0m, 5.5m,6.3m、7m、7.2m等大采高綜采工作面，此類大采高綜采工作面順槽掘進(jìn)時基本都是沿煤層底板掘進(jìn)，巷道掘進(jìn)高度沒有煤層厚度大，在回采過程中順槽頂煤無法回收，垮落后全部遺留到采空區(qū)，一方面造成了煤炭資源的浪費(fèi)，另一方面給采空區(qū)高溫自然埋下了隱患。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]本發(fā)明的發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種支護(hù)效果好，利于開采順槽頂煤的采煤用支護(hù)支架設(shè)備及其采煤方法。
[0010]本發(fā)明技術(shù)方案提供一種采煤用支護(hù)支架設(shè)備，包括安裝在采煤巷道中，用于支護(hù)采煤工作面頂板的中間液壓支架裝置和位于所述采煤巷道兩端的順槽內(nèi)，用于支護(hù)順槽頂板的端頭液壓支架裝置，所述中間液壓支架裝置的兩端分別設(shè)置有一個所述端頭液壓支架裝置，每端的所述端頭液壓支架裝置與所述中間液壓支架之間均設(shè)置有過渡液壓支架裝置，其中，所述中間液壓支架裝置的中間液壓支架支護(hù)頂端、所述過渡液壓支架裝置的過渡液壓支架支護(hù)頂端和所述端頭液壓支架裝置的端頭液壓支架支護(hù)頂端都能夠在垂直方向上調(diào)節(jié)高度，且所述中間液壓支架支護(hù)頂端與所述端頭液壓支架支護(hù)頂端相平齊設(shè)置。
[0011]進(jìn)一步地，所述中間液壓支架裝置、所述過渡液壓支架裝置和所述端頭液壓支架裝置分別由至少兩個液壓支架組成。
[0012]進(jìn)一步地，所述液壓支架包括底座、第一支臂、第二支臂、第三支臂、支護(hù)頂板和第一驅(qū)動油缸裝置，其中，所述第一支臂的一端鉸接在所述底座的一端，所述第一支臂的另一端與所述第二支臂的一端鉸接在一起，所述第二支臂的另一端與所述支護(hù)頂板的一端鉸接在一起，所述支護(hù)頂板的另一端為支護(hù)頂板自由端，所述第三支臂的一端鉸接在所述底座上，所述第三支臂的另一端與所述第二支臂鉸接在一起，所述第一驅(qū)動油缸裝置安裝在所述底座上，其輸出端與所述支護(hù)頂板連接，所述第二支臂上還設(shè)置有第二驅(qū)動油缸，所述第二驅(qū)動油缸的輸出端與所述支護(hù)頂板連接。
[0013]進(jìn)一步地，所述支護(hù)頂板自由端上還鉸接有前護(hù)板，所述支護(hù)頂板的一側(cè)鉸接有側(cè)護(hù)板，所述支護(hù)頂板的下方設(shè)置有前護(hù)板驅(qū)動油缸和側(cè)護(hù)板驅(qū)動油缸，所述前護(hù)板驅(qū)動油缸的輸出端與所述前護(hù)板連接，所述側(cè)護(hù)板驅(qū)動油缸的輸出端與所述側(cè)護(hù)板連接。
[0014]進(jìn)一步地，所述第一驅(qū)動油缸裝置包括兩個第一驅(qū)動油缸，兩個所述第一驅(qū)動油缸并排安裝在所述底座上，兩個所述第一驅(qū)動油缸的輸出端分別與所述支護(hù)頂板連接。
[0015]進(jìn)一步地，該采煤用支護(hù)支架設(shè)備還包括用于安裝在所述順槽內(nèi)進(jìn)行超前支護(hù)的超前支護(hù)支架裝置。
[0016]進(jìn)一步地，所述超前支護(hù)支架裝置包括支架底座、支架梁、支架頂梁、液壓支柱和超前支架裝置，所述支架梁的一端鉸接在所述支架底座的一端，所述支架梁的另一端與所述支架頂梁鉸接在一起，所述支架頂梁的另一端向下沿伸形成支架頂梁自由端，所述超前支架裝置布置在所述支架頂梁自由端的后側(cè)，且所述支架頂梁自由端的下方與所述超前支架裝置之間設(shè)置有擋煤板，所述液壓支柱的一端安裝在所述支架底座上，其輸出端與所述支架頂梁連接。
[0017]進(jìn)一步地，所述超前支架裝置包括多個順次連接在一起的超前支架，所述超前支架包括超前支架底座、支架液壓油缸和超前支架支護(hù)端，所述支架液壓油缸安裝在所述超前支架底座上，其輸出端與所述超前支架支護(hù)端連接。
[0018]本發(fā)明技術(shù)方案還提供一種采用上述采煤用支護(hù)支架設(shè)備開采綜采工作面中順槽頂煤的采煤方法，包括如下步驟:步驟1:將中間液壓支架裝置安裝在采煤巷道中以支護(hù)采煤工作面頂板，將端頭液壓支架裝置安裝在所述采煤巷道兩端的順槽內(nèi)以支護(hù)順槽頂板；步驟2:將端頭液壓支架支護(hù)頂端的支護(hù)高度調(diào)整為與中間液壓支架支護(hù)頂端平齊，將中間液壓支架支護(hù)頂端頂緊在工作面頂板上，將端頭液壓支架支護(hù)頂端頂緊在順槽頂板上；步驟3:在所述順槽內(nèi)布置超前支護(hù)支架裝置；步驟4:使用采煤機(jī)向順槽側(cè)采煤，推動刮板機(jī)，在采煤機(jī)前移至所述順槽時，將所述超前支護(hù)支架裝置中的多個超前支架升緊，使其超前支架支護(hù)端頂緊在順槽頂板上；步驟5:所述采煤機(jī)通過其切割滾筒對順槽處的順槽頂煤進(jìn)行切割，被開采的順槽頂煤通過刮板機(jī)輸送至外部指定位置；步驟6:重復(fù)步驟4-5，直至完成所述順槽內(nèi)順槽頂煤開采。
[0019]進(jìn)一步地，所述采煤機(jī)的兩端分別設(shè)置有一個所述切割滾筒，每個所述切割滾筒通過驅(qū)動臂可轉(zhuǎn)動地連接在所述采煤機(jī)的端部上，所述采煤機(jī)的端部上分別設(shè)置有一個驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置的輸出端與所述驅(qū)動臂連接，所述驅(qū)動臂的一端鉸接在所述采煤機(jī)的端部上，其另一端與所述切割滾筒連接，所述驅(qū)動臂內(nèi)還設(shè)置有用于驅(qū)動所述切割滾筒轉(zhuǎn)動的驅(qū)動電機(jī)，所述驅(qū)動電機(jī)的輸出端與所述切割滾筒的轉(zhuǎn)軸連接，在進(jìn)行切割采煤時，兩個所述驅(qū)動臂同向同步轉(zhuǎn)動，且兩個所述切割滾筒也保持同向同步轉(zhuǎn)動采煤。
[0020]采用上述技術(shù)方案，具有如下有益效果:
[0021]該采煤用支護(hù)支架設(shè)備，包括中間液壓支架裝置、端頭液壓支架裝置和過渡液壓支架裝置，將中間液壓支架裝置安裝在采煤巷道中用于支護(hù)采煤工作面頂板，將端頭液壓支架裝置安裝在所述采煤巷道兩端的順槽內(nèi)，用于支護(hù)順槽頂板，將過渡液壓支架裝置安裝在中間液壓支架裝置和端頭液壓支架裝置之間用于連接上述兩裝置。其中中間液壓支架支護(hù)頂端、過渡液壓支架支護(hù)頂端和端頭液壓支架支護(hù)頂端都能夠在垂直方向上調(diào)節(jié)高度，將過渡液壓支架支護(hù)頂端與端頭液壓支架支護(hù)頂端相平齊設(shè)置，從而可以使得順槽采煤高度與工作面采煤高度平齊，減少順槽頂煤遺留，減少了資源浪費(fèi)。
[0022]由此，本發(fā)明提供的采煤用支護(hù)支架設(shè)備其支護(hù)強(qiáng)度高，利于采煤機(jī)開采順槽頂煤，避免了資源浪費(fèi)。本發(fā)明提供的綜采工作面中順槽頂煤的采煤方法，可以通過上述采煤用支護(hù)支架設(shè)備，順利開采順槽頂煤，提高了煤層的開采量，避免順槽頂煤遺漏過多，避免了資源浪費(fèi)，也避免了高溫自然現(xiàn)象的發(fā)生。
【附圖說明】
[0023]圖