CN101429867B - 一种采煤工作面的大循环斜采方法 - Google Patents
一种采煤工作面的大循环斜采方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及煤矿开采领域，具体为一种采煤工作面的大循环斜采方法，解决现有采煤工作面调斜时存在工序杂乱、速度较慢、效率低等问题，包括确定调斜比例；将工作面划分成段；然后采煤机交替在机头与所开采段进刀，同时将所开采段作为调斜段，将溜子推移步距交替的在采煤机的最大截割深度与零之间变化，依次完成每段的小斜采循环，当完成最后一个小循环时，溜子顶直，工作面开采为呈阶梯状；最后采煤机在机头采用割三角煤斜切进刀方式，将形成的三角煤割完，即完成了一个大循环调斜开采过程，提高了斜采的效率和速度，提高了斜采期间的生产管理水平，保证了安全的效益，减少了工作面的搬家次数，减轻了工人劳动强度，适用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿开采领域，具体为一种采煤工作面的大循环斜采方法。
背景技术
公知，矿井开采生产布置，正常情况下采煤工作面布置方式为两顺槽与采区(或水平)集中运料和运输巷道垂直布置，这样有利于各生产系统合理衔接，但是对于生产现场来讲，由于井下地质构造复杂，断层、无炭柱较为发育，因此，经常出现采煤工作面两顺槽与采区集中运料、运输巷斜交布置，或两顺槽局部不平行布置，这样造成了回采工艺上工作面需要调斜开采，以避开地质构造的影响，提高煤炭资源回收率，减少工作面搬家次数。现在通常的调斜方法比较简单，一般按照工作面两顺槽的错距，由两端交错开采，调斜比例为1∶2，在实际应用中存在很多问题，比如工序比较杂乱，无法确定调斜段，而且当工作面较长时，调斜速度较慢，效率低，存在安全隐患。
发明内容
本发明为了解决现有采煤工作面调斜时存在工序杂乱、速度较慢、效率低等问题，提供一种采煤工作面的大循环斜采方法。
本发明是采用如下技术方案实现的：一种采煤工作面的大循环斜采方法，包括以下步骤：A、根据工作面皮带顺槽和轨道顺槽的错距以及工作面的长度，确定调斜比例，通常为1∶3～1∶6；B、将工作面从机头至机尾划分成等距离的n段，其中n为自然数，每段长度为20～30m；C、斜采开始时，采煤机在机头正常斜切进刀，向机尾方向正常割煤，完成第一刀后，开始正常移溜，移溜在第1段时，进行斜顶溜子，溜子推移步距从机头向机尾依次由采煤机的最大截割深度逐渐减小至零，此过程中液压支架按照常规方法循环移架、放顶，完成第一个小斜采循环；D、采煤机在第2段进刀后，采煤机向机头方向在第2段至第n段内正常割煤，溜子在第2段内移溜时，溜子推移步距从机尾向机头由零逐渐增大至采煤机的最大截割深度，第1段和第2段之间溜子推移成直线，第2段和第3段之间保证溜子的弯曲度在3°以内，此过程中液压支架按照常规方法循环移架、放顶，在形成的煤壁三角地段，液压支架要及时伸出护帮板，完成第二个小斜采循环；E、采煤机在机头进刀后，在第3段至第n段内正常割煤，溜子在第3段内移溜时，溜子推移步距从机头向机尾由采煤机的最大截割深度逐渐减小至零，第2段和第3段之间溜子推移成直线，第3段和第4段之间保证溜子的弯曲度在3°以内，此过程中液压支架按照常规方法循环移架、放顶，在形成的煤壁三角地段，液压支架要及时伸出护帮板，完成第三个小斜采循环；F、依次类推，按照上述方法分别对第4、5、6……n段进刀，完成第4、5、6……n个小斜采循环，当完成第n段开采后，溜子顶直，此时将工作面开采为呈阶梯状；G、最后采煤机在机头采用割三角煤斜切进刀方式，向机尾方向正常割煤，依次将形成的三角煤割完，此过程中要随时调整溜子的直线度，即完成了一个大循环调斜开采过程。根据现有公知常识，采煤机的最大截割深度可为0.6m或0.8m，可根据实际情况进行选择；上述调整溜子的直线度的目的是保证溜子的推移步距能满足将所有三角煤割掉，例如当采煤机刀的截割深度为0.6m时，调整溜子的推移步距为0.5～0.7m，当采煤机刀的截割深度为0.8m时，调整溜子的推移步距为0.7～0.9m。
上述方法中，将工作面从机头至机尾划分成等距离的n段后，第1段可位于机头处，也可位于机尾处，即可先从机尾处开始调斜，也可从机头处开始调斜，这要根据实际情况确定调斜方向。本发明所述的溜子的推移方法及液压支架的移架、放顶方法均为煤矿开采领域常用的技术，是本领域的普通技术人员很容易实现的。
当采煤工作面需要进行调斜开采时，在原工艺技术条件下，本发明运用原工艺的落煤、运煤及支护方式，通过进刀、移溜位置的变化，再通过推溜、液压支架移架、放顶等工艺的配合，完成一个大的斜采循环，实现采煤工作面两顺槽推进距离的不同，同时要保证采煤工作面的两直一平及工作面的工程质量，经过多次实践验证，具有以下优点：
1、利用原工艺条件，通过落煤、移溜工序时间空间的变化，实现大斜采；
2、大大提高了斜采的效率和速度，是传统斜采工艺的5倍；
3、斜采的可控性、安全性、经济性大大提高，极大地提高了斜采期间的生产管理水平，包括对皮带运输机、调斜工序等的有效管理；
4、适应性强，特别是在高档普采工作面适应性更强；
5、延长了工作面开采时间，提高了煤炭资源的回收率，缓解了采掘衔接的紧张局面；
6、为煤炭企业今后高档普采和综采工艺，回收边角煤，积累了宝贵的经验；
7、保证了安全的效益，减少了工作面的搬家次数，减轻了工人劳动强度。
附图说明
图1为本发明斜采过程中第1段、第1刀的开采示意图
图2为本发明斜采过程中第2段、第2刀的开采示意图
图3本发明斜采过程中第3段、第3刀的开采示意图
图4本发明斜采过程中第4段、第4刀的开采示意图
图5本发明斜采过程中第5段、第5刀的开采示意图
图6本发明斜采过程最后一刀的开采示意图
图中：1-皮带顺槽 2-轨道顺槽 3-机头 4-机尾 5-采煤机 6-液压支架7-煤壁 8-转载机
具体实施方式
以下是以工作面长度为150m，从机头到机尾按30m一段分为五段为例阐述本发明的斜采方法，采煤机的最大截割深度为0.6m。
(1)如图1所示，斜采开始时，采煤机5在机头正常斜切进刀，向机尾方向正常割煤，完成第一刀后，开始正常移溜，移溜在第1段时，进行斜顶溜子6，溜子推移步距从机头向机尾依次由0.6m逐渐减小至零，此过程中液压支架6按照常规方法循环移架、放顶，完成第一个小斜采循环；(2)如图2所示，采煤机在第2段进刀后，采煤机向机头方向在第2段至第5段内正常割煤，溜子在第2段内移溜时，溜子推移步距从机尾向机头由零逐渐增大至0.6m，第1段和第2段之间溜子推移成直线，第2段和第3段之间保证溜子弯曲度在3°以内，此过程中液压支架按照常规方法循环移架、放顶，在形成的煤壁三角地段，液压支架要及时伸出护帮板，尽量减少控顶面积，支架端面距大于400mm时，视顶板情况确定，在煤壁加打带帽单体液压支柱，完成第二个小斜采循环；(3)如图3所示，采煤机在机头进刀后，在第3段至第5段内正常割煤，溜子在第3段内移溜时，溜子推移步距从机头向机尾由0.6m逐渐减小至零，第3段和第2段之间溜子推移成直线，第3段和第4段之间保证溜子的弯曲度在3°以内，此过程中液压支架按照常规方法循环移架、放顶，在形成的煤壁三角地段，液压支架要及时伸出护帮板，完成第三个小斜采循环；(4)如图4所示，采煤机在第4段进刀后，在第4段至第5段内正常割煤，溜子在第4段内移溜时，溜子推移步距从机尾向机头由零逐渐增大至0.6m，第4段和第3段之间溜子推移成直线，第4段和第5段之间保证溜子的弯曲度在3°以内，此过程中液压支架按照常规方法循环移架、放顶，在形成的煤壁三角地段，液压支架要及时伸出护帮板，完成第四个小斜采循环；(5)如图5所示，采煤机在机头进刀后，在第5段内正常割煤，溜子推移步距从机头向机尾由0.6m逐渐减小至零，第4段和第5段之间溜子推移成直线，此过程中液压支架按照常规方法循环移架、放顶，在形成的煤壁三角地段，液压支架要及时伸出护帮板，完成第五个小斜采循环；当完成第5段开采后，溜子顶直，此时将工作面开采为呈阶梯状；(6)如图6所示，最后采煤机在机头采用割三角煤斜切进刀方式，通常在15-20m范围内斜切进刀，向机尾方向正常割煤，依次将形成的三角煤割完，完成第6刀，也就是采一个正规的循环，此过程中要随时调整溜子的直线度，使得溜子的推移步距在0.5m至0.7m之间，保证将所有三角煤割掉，即完成了一个大循环调斜开采过程，采用上述方法，工作面机头推进了3.6m，工作面机尾推进了0.6m，调斜比例为1∶6。
本发明所述的调斜方法适用于以下情况：1、工作面开切眼与两顺槽不垂直时；2、采煤工作面局部遇地质构造，造成工作面与两顺槽不垂直时；3、采煤工作面倾角太大(0～8°)时，工作面为避免运输机上窜或下滑时；4、为减少煤炭资源的损失，布置工作面切眼与两顺槽不垂直；5、为提高煤炭资源回收率，工作面切眼进行调斜开采。
Claims (1)
1.一种采煤工作面的大循环斜采方法，其特征是包括以下步骤：
A、根据工作面皮带顺槽(1)和轨道顺槽(2)的错距以及工作面的长度，确定调斜比例；
B、将工作面从机头(3)至机尾(4)划分成等距离的n段，其中n为自然数，每段长度为20～30m；
C、斜采开始时，采煤机(5)在机头正常斜切进刀，向机尾方向正常割煤，完成第一刀后，开始正常移溜，移溜在第1段时，进行斜顶溜子，溜子推移步距从机头向机尾依次由采煤机的最大截割深度逐渐减小至零，此过程中液压支架(6)按照常规方法循环移架、放顶，完成第一个小斜采循环；
D、采煤机在第2段进刀后，采煤机向机头方向在第2段至第n段内正常割煤，溜子在第2段内移溜时，溜子推移步距从机尾向机头由零逐渐增大至采煤机的最大截割深度，第1段和第2段之间溜子推移成直线，第2段和第3段之间保证溜子的弯曲度在3°以内，此过程中液压支架按照常规方法循环移架、放顶，在形成的煤壁三角地段，液压支架要及时伸出护帮板，完成第二个小斜采循环；
E、采煤机在机头进刀后，在第3段至第n段内正常割煤，溜子在第3段内移溜时，溜子推移步距从机头向机尾由采煤机的最大截割深度逐渐减小至零，第2段和第3段之间溜子推移成直线，第3段和第4段之间保证溜子的弯曲度在3°以内，此过程中液压支架按照常规方法循环移架、放顶，在形成的煤壁三角地段，液压支架要及时伸出护帮板，完成第三个小斜采循环；
F、依次类推，按照上述方法分别对第4、5、6......n段进刀，完成第4、5、6……n个小斜采循环，当完成第n段开采后，溜子顶直，此时工作面呈阶梯状；
G、最后采煤机在机头采用割三角煤斜切进刀方式，向机尾方向正常割煤，依次将形成的三角煤割完，此过程中要随时调整溜子的直线度，即完成了一个大循环调斜开采过程。
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