CN110273686B - 大倾角结构复杂厚煤层大采高综采回采工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及采煤工艺，公开了一种大倾角结构复杂厚煤层大采高综采回采工艺。本工艺留存未割段进刀，通过未割段的支撑作用，减小空顶面积，防止片帮冒顶事故的发生，自上而言的第一次跟机移架也可以一定程度上与未割段相配合进一步提高整个工作面的稳定性，保证端头支架尾架行人通道畅通；分两次移动液压支架可以解决液压支架无法一次性推移到一个截深的问题，保证刮板输送机可以推移到位，维护设备运行安全。

Description

大倾角结构复杂厚煤层大采高综采回采工艺

技术领域

本发明涉及采煤工艺，尤其是一种大倾角结构复杂厚煤层大采高综采回采工艺。

背景技术

大倾角厚煤层一般指倾角在35°～55°，厚度大于3.5m煤层。大倾角厚煤层可通过大采高综采回采工艺进行采煤生产，大采高综采是对3.5m以上的厚煤层一次采全高。大采高综采的采煤设备主要包括采煤机7、液压支架3和刮板输送机8、桥式转载机9等。大采高综采回采工艺的大采高液压支架主要包括抬底装置34、调推杆装置36、护帮板31、伸缩梁35等结构。采煤机7将煤割落至刮板输送机8，通过刮板输送机8将煤输送至运输巷4的桥式转载机9，然后转运出去。

现有技术中开采大倾角厚煤层常采用的大倾角大采高综采工艺为：下行(从上往下的顺序)割煤，上行(从下往上的顺序)清扫浮煤，上行拉移支架，上行推移刮板输送机。公开号为CN106522953A的专利申请公开了一种急倾斜厚煤层走向长壁综放开采动态分段采放工艺，该工艺包括，在急倾斜厚煤层中开掘两条巷道分别作为运输巷和回风巷，在所述急倾斜厚煤层中布置走向长壁综放工作面，在所述走向长壁综放工作面布置放煤支架、采煤机、刮板输送机等回采设备，采煤机采煤后，将所述放煤支架自上而下移架，依据煤层赋存和工作面开采条件，将所述放煤支架自上至下依次动态划分为数段，每个分段内自下而上放煤，直至放完工作面下部最后一个分段的顶煤。该工艺发挥急倾斜厚煤层走向长壁综放开采动态分段采放工艺的优势，实现均衡放煤，提高综放设备稳定性，提高资源回收率，

含夹石(夹矸)层的煤层称结构复杂煤层。大倾角结构复杂厚煤层特点：

(1)具有开采赋存条件复杂，开采难度大，煤种(常见为主焦煤)好；

(2)煤层倾角变化较大。同一个倾斜平面上，煤层倾角为35°～46°；煤层结构复杂，夹矸厚度变化较大0.5～4.3m；

(3)岩层硬度变化大，普氏系数f＝0.5～6.0；煤层顶底板变化大。

大倾角大采高综采工艺难以适用大倾角结构复杂厚煤层大采高综采开采工艺。

(1)为了防止工作面刮板输送机出现断链事故，上端头斜切进刀后，支架不能及时前移，进而易造成工作面上端头空顶面积大，容易发生片帮冒顶事故；

(2)煤层倾角变化较大，工作面无法形成一条直线，而是一条曲线，液压支架、采煤机、刮板输机相互制约，从而造成液压支架无法推移到一个截深，从而刮板输送机无法一次推到位，采煤机无法割到顶煤，易割液压支架伸缩梁、刮板输送机中板的铲板，造成采煤机损坏。

(3)造成端头支架尾架被采空区的矸石掩埋，端头支架尾架行人通道不畅。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种大倾角结构复杂厚煤层大采高综采回采工艺，可以有效防止片帮冒顶和采煤设备损坏。

本发明公开的大倾角结构复杂厚煤层大采高综采回采工艺，包括如下步骤：

采煤机从工作面上端头留存未割段进刀，采煤机下行割煤；

第一次跟随采煤机移动液压支架，移动距离小于采煤机截深；

第二次移动液压支架，两次移动距离之和等于采煤机截深；

采煤机下行割煤至下端头，移动桥式转载机；

采煤机上行割去预留的未割段，推移刮板运输机到位。

优选地，在第一次跟随采煤机移动液压支架和第二次移动液压支架之间，在靠近上端头的位置推移刮板运输机，推移距离小于采煤机截深。优选地，两次移动液压支架至下起A#液压支架，采煤机下行割煤至下端头后，停机至下起A#液压支架，15≤A≤25；

按从上往下顺序第一次移动液压支架至3#液压支架，拉移运输巷的桥式转载机，拉移运输巷的急倾斜横式端头液压支架，第一次移动工作面下起3#、2#、1#液压支架，第二次移动工作面下起1#～A#液压支架。

优选地，在第一次移动工作面下起3#、2#、1#液压支架后，先推移下起1#～B#液压支架对应的刮板运输机，B＜A，推进距离小于采煤机截深，再第二次移动工作面下起1#～B#液压支架；

采煤机下滚筒和上滚筒在同一斜面下行割底煤至机尾，推移B#～(A-1)#液压支架对应的刮板运输机，采煤机两滚筒上行割底煤至靠近上端头处，完成剩余液压支架的第二次推移，滞后采煤机推移刮板运输机到位。

优选地，采煤机上行割底煤时，滞后采煤机8～12架液压支架推移刮板运输机。

优选地，第一次移动液压支架的距离大于第二次移动液压支架的距离，第一次移动液压支架的距离小于等于采煤机截深的3/4，第二次移动液压支架的距离大于等于采煤机截深的1/4。

优选地，在推移刮板运输机时，将液压支架的抬底装置伸出，压住倒推式推溜框，使刮板运输机不向下方倾斜，再连续3～6架液压支架一起平稳推移刮板运输机。

优选地，在工作面的液压支架安装一根基准线，每M架液压支架上固定一处基准线，每次移动液压支架前，先将两架固定有基准线移出相应的距离，再移动其余的液压支架。

优选地，移动液压支架前，将液压支架调推杆装置伸出至倒推式推溜框。

优选地，每次移动液压支架后，将液压支架护帮板护帮，空顶距超过规定时，伸出伸缩梁，再将护帮板护帮。

本发明的有益效果是：本工艺留存未割段进刀，通过未割段的支撑作用，减小空顶面积，防止片帮冒顶事故的发生，自上而下的第一次跟机移架也可以一定程度上与未割段相配合进一步提高整个工作面的稳定性，保证端头支架尾架行人通道畅通；分两次移动液压支架可以解决液压支架无法一次性推移到一个截深的问题，保证刮板输送机可以推移到位，维护设备运行安全。

附图说明

图1是大采高液压支架的布置示意图；

图2是工作面两次移架的示意图。

附图标记：液压支架3，护帮板31，基准线32，抬底装置34，伸缩梁35，调推杆装置36，电缆槽10，运输巷4，回风巷5，端头液压支架6，采煤机7，上滚筒71，下滚筒72，刮板运输机8，桥式转载机9，电缆槽10，倒推式推溜框11，液压支架编号1#～n#。

具体实施方式

下面对本发明进一步说明。

本发明公开的大倾角结构复杂厚煤层大采高综采回采工艺，包括如下步骤：

采煤机从工作面上端头留存未割段进刀，如图2所示，靠近回风巷5的上端头预留一段煤未割，采煤机7直接从其下方开始割煤，采煤机7下行割煤，即从上方的回风巷55往下向着下方的运输巷4顺序割煤，同理上行则是指从下方的运输巷4至上方的回风巷55的移动；

第一次跟随采煤机7移动液压支架3，移动距离小于采煤机7截深；

第二次移动液压支架3，两次移动距离之和等于采煤机7截深；就移架距离而言，作为优选方式，如图2所示，采煤机7截深为D，第一次移动液压支架3的距离D1大于第二次移动液压支架3的距离D2，第一次移动液压支架3移动距离更远，以便于第二次移动液压支架3能够顺利到位，第一次移动液压支架3的距离D1小于等于采煤机7截深的3/4，第二次移动液压支架3的距离D2大于等于采煤机7截深的1/4，D＝D1+D2。

采煤机7下行割煤至下端头，移动桥式转载机9，桥式转载机9的同时移动相关的附属设备；

采煤机7上行割去预留的未割段，推移刮板运输机8到位，如此则完成了一个截深的割煤，可重复上述过程，进行下一个截深的割煤。

为了保证移动液压支架3的准确到位，在工作面的液压支架3安装一根基准线，每M架液压支架3上固定一处基准线，每次移动液压支架3前，先将两架固定有基准线移出相应的距离，再移动其余的液压支架3。M的数值根据液压支架3的数量等实际情况而定，例如M可以取8、10、12等值。

在第一次跟随采煤机7移动液压支架3和第二次移动液压支架3之间，在靠近上端头的位置推移刮板运输机8，推移距离小于采煤机7截深。这是由于倾角变化较大，液压支架的底座要与刮板输送机上伸缩挡煤板相碰而要再次推溜，同时保证支架以基准线拉直。

为了便于桥式转载机9的拉移，两次移动液压支架3至下起A#液压支架3，采煤机7下行割煤至下端头后，停机至下起A#液压支架3，15≤A≤25；

按从上往下顺序第一次移动液压支架3至3#液压支架3，拉移运输巷4的桥式转载机9，拉移运输巷4的急倾斜横式端头液压支架6，第一次移动工作面下起3#、2#、1#液压支架3，第二次移动工作面下起1#～A#液压支架3。这里的A最好选择为M的整数倍，以便于后续的移动液压支架3。例如M取值为10，则A可以取值20。

在第一次移动工作面下起3#、2#、1#液压支架3后，先推移下起1#～B#液压支架3对应的刮板运输机8，B＜A，推进距离小于采煤机7截深，再第二次移动工作面下起1#～B#液压支架3；

采煤机7下滚筒和上滚筒71在同一斜面下行割底煤至机尾，推移B#～(A-1)#液压支架3对应的刮板运输机8，采煤机7两滚筒上行割底煤至靠近上端头处，保证刮板输送机可弯曲度，完成剩余液压支架3的第二次推移，滞后采煤机7推移刮板运输机8到位，通常在采煤机7后8～12架液压支架3推移刮板运输机8。这里B的取值也最好是M的整数倍，进一步来讲，B的取值最好即为M值。

在上述工艺中还需注意一些问题，移动液压支架3前，将液压支架3调推杆装置36伸出至电缆槽10。每次移动液压支架3后，将液压支架3护帮板31护帮，空顶距超过规定时，伸出伸缩梁35，再将护帮板31护帮。

因煤层倾角α变化较大，刮板运输机8可能处于煤层与夹矸交汇处，煤已滑落一部分，刮板运输机8上的电缆槽10与液压支架3的底座相碰，损坏电缆槽10，在推移刮板运输机8时，将液压支架3的抬底装置34伸出，压住电缆槽10，使刮板运输机8不向下方倾斜，再连续3～6架液压支架3一起平稳推移刮板运输机8。

下面以采煤机7截深为800mm大倾角结构复杂厚煤层回采工艺为例，工作面布置：伪斜角为-1°～1°，工作面自下而上共n个液压支架3，每10架液压支架3固定一处基准线，具体工艺流程如下：

上端头留未割段进刀→采煤机7下行(从上(回风巷5)往下(运输巷4)的顺序)割煤→第一次跟机移动液压支架3(500-600mm)→(从n-10#到n-20#)推移刮板运输机8(300-200mm)→二次移动液压支架3(300-200mm)。

两次移架至20#液压支架3处→采煤机7下行割煤至下端头并停机在20#液压支架3处。

按从上往下顺序移动液压支架3(500-600mm)至3#支架→拉运输巷4的桥式转载机9→拉移运输巷4的急倾斜横式端头液压支架6→移工作面3#、2#、1#液压支架3(500-600mm)→推移刮板运输机81#～10#(推进300-200mm)→二次移动液压支架31#～10#(300-200mm)→推刮板运输机81#～10#(推进500-600mm)→采煤的下滚筒和上滚筒71在同一斜面下行割底煤至机尾→推溜11#～19#(推进300-200mm)→采煤机7两滚筒上行割底煤至上端头液压支架n-10#处→滞后采煤机7约10架液压支架3推移刮板运输机8→割去预留的未割段→移动未割段的液压支架3和刮板运输机8→上端头留未割段进刀。

Claims (9)

1.大倾角结构复杂厚煤层大采高综采回采工艺，其特征在于，包括如下步骤：

采煤机(7)从工作面上端头留存未割段进刀，采煤机(7)下行割煤；

第一次跟随采煤机(7)移动液压支架(3)，移动距离小于采煤机(7)截深；

第二次移动液压支架(3)，两次移动距离之和等于采煤机(7)截深；

采煤机(7)下行割煤至下端头，移动桥式转载机(9)；

采煤机(7)上行割去预留的未割段，推移刮板运输机(8)到位；

两次移动液压支架(3)至下起A#液压支架(3)，采煤机(7)下行割煤至下端头后，停机至下起A#液压支架(3)，15≤A≤25；

按从上往下顺序第一次移动液压支架(3)至3#液压支架(3)，拉移运输巷(4)的桥式转载机(9)，拉移运输巷(4)的急倾斜横式端头液压支架(6)，第一次移动工作面下起3#、2#、1#液压支架(3)，第二次移动工作面下起1#～A#液压支架(3)。

2.如权利要求1所述的大倾角结构复杂厚煤层大采高综采回采工艺，其特征在于：在第一次跟随采煤机(7)移动液压支架(3)和第二次移动液压支架(3)之间，在靠近上端头的位置推移刮板运输机(8)，推移距离小于采煤机(7)截深。

3.如权利要求1所述的大倾角结构复杂厚煤层大采高综采回采工艺，其特征在于：在第一次移动工作面下起3#、2#、1#液压支架(3)后，先推移下起1#～B#液压支架(3)对应的刮板运输机(8)，B＜A，推进距离小于采煤机(7)截深，再第二次移动工作面下起1#～B#液压支架(3)；

采煤机(7)下滚筒和上滚筒(71)在同一斜面下行割底煤至机尾，推移B#～(A-1)#液压支架(3)对应的刮板运输机(8)，采煤机(7)两滚筒上行割底煤至靠近上端头处，完成剩余液压支架(3)的第二次推移，滞后采煤机(7)推移刮板运输机(8)到位。

4.如权利要求3所述的大倾角结构复杂厚煤层大采高综采回采工艺，其特征在于：采煤机(7)上行割底煤时，滞后采煤机(7)8～12架液压支架(3)推移刮板运输机(8)。

5.如权利要求1～4任一项所述的大倾角结构复杂厚煤层大采高综采回采工艺，其特征在于：第一次移动液压支架(3)的距离大于第二次移动液压支架(3)的距离，第一次移动液压支架(3)的距离小于等于采煤机(7)截深的3/4，第二次采煤机(7)移动液压支架(3)的距离大于等于采煤机(7)截深的1/4。

6.如权利要求1所述的大倾角结构复杂厚煤层大采高综采回采工艺，其特征在于：在推移刮板运输机(8)时，将液压支架(3)的抬底装置(34)伸出，压住倒推式推溜框(11)，使刮板运输机(8)不向下方倾斜，再连续3～6架液压支架(3)一起平稳推移刮板运输机(8)。

7.如权利要求1所述的大倾角结构复杂厚煤层大采高综采回采工艺，其特征在于：在工作面的液压支架(3)安装一根基准线，每M架液压支架(3)上固定一处基准线，每次移动液压支架(3)前，先将两架固定有基准线移出相应的距离，再移动其余的液压支架(3)。

8.如权利要求1所述的大倾角结构复杂厚煤层大采高综采回采工艺，其特征在于：移动液压支架(3)前，将液压支架(3)调推杆装置(36)伸出至倒推式推溜框(11)。

9.如权利要求1所述的大倾角结构复杂厚煤层大采高综采回采工艺，其特征在于：每次移动液压支架(3)后，将液压支架(3)护帮板(31)护帮，空顶距超过规定时，伸出伸缩梁(35)，再将护帮板(31)护帮。

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