CN104612693B - 一种露天矿连续式采煤工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种采煤工艺，为解决目前露天煤矿间断或半连续采煤工艺存在的缺点和不足的技术问题，提出一种露天煤矿连续采煤工艺方法，工作方式是，履带行走式双滚筒采煤机沿着采煤推进方向来回双向移动连续切割煤层，采煤机每次进刀时则是通过抬起的双滚筒从煤壁上方往下开始进刀，完成进刀以后再使双滚筒一上一下前后布置沿着采煤推进方向进行采煤，采落下的煤通过滚筒采煤机下部的中间刮板输送系统转送至刮板式连续运输机组进行破碎和转运，最后再通过可在工作面带式输送机刚性架上随进度移动的排料小车将煤排卸到工作面带式输送机上运输至外部输送系统。本发明真正实现了在采煤推进方向和工作面走向上的连续开采，安全性、可靠性高。
Description
技术领域
本发明涉及一种采煤工艺，具体为一种露天矿连续式采煤工艺方法。
背景技术
煤矿的埋藏深度不同，可以采用不同的开采技术，当煤矿层接近地表时，使用露天开采的方式较为经济。主要方法是使用挖泥机、挖土机、卡车等设备移除表土，这些表土则被填入之前已开采的矿坑中。表土移除后，矿层将会暴露出来；这时将矿块钻碎或炸碎，使用卡车将矿砂运往选煤厂做进一步处理。当矿石开采完毕，在隔壁重复同样的步骤。煤矿使用露天开采的方式可比地下开采的方式获得较大收率。
经过有关资料的检索发现公开的有关露天采煤工艺方法的专利并不多，其中最为接近的专利有以下几个：
①公开号为CN102140916A的专利——“一种露天矿开采工艺及设备”中提出了露天矿的半连续和连续采煤工艺。从工艺上来说，该专利中介绍的工艺方法是沿着工作面方向进行开采，从设备上来说，该专利虽然介绍了采用滚筒式露天采煤机，但没有清楚说明采用的滚筒式露天采煤机是如何实现连续行走和装煤的，这是能否实现连续开采的关键所在。而且该专利采用的滚筒式露天采煤机后搭接设备与本发明开采工艺的设备组成也不同。
②公开号为CN101899976A的专利——“露天煤矿的连续采煤工艺方法”中提出了连采——连运方式的露天采煤工艺。该专利中介绍的工艺方法与本发明有两个方面的不同，首先该专利采用的连续采煤机只在与工作面成一定夹角的推进方向上割煤，而在回撤到工作面下一个推进步距的过程中并没有进行割煤，实际上并没有真正实现连续采煤。
③公开号为CN102889084A的专利——“露天煤矿薄煤层的连续开采工艺方法”中提出的采煤工艺方法与公开号为CN101899976A的专利——“露天煤矿的连续采煤工艺方法”采用的采煤工艺大致相同，在回撤到下一个推进步距的过程中没有进行割煤，因此并非真正实现连续采煤，是一种半连续采煤工艺。
④公开号为CN102947542A的专利——“连续式露天开采系统”，该专利采用的开采系统类似于井下长壁采煤系统，所使用的开采系统仅适用于大体垂直且横向延伸的开采面。因此该专利在露天煤矿的使用范围有限，并不适合在所有露天煤矿开采面上使用。
⑤公开号为CN102939434A的专利——“用于露天开采的前进式长壁系统”，该专利采用的工艺方法同样类似于井下长壁采煤工艺方法，其采矿机是在与开采面平行的工作面输送机上移动割煤，该方法虽然实现了连续采煤，但所需设备投入较大，开采成本高，灵活性不够强，搬家倒面的时候比较麻烦。
大型露天煤矿因规模较大，一座露天煤矿的总投资往往达数十亿元之巨，而其中工艺设备的投资大体占50%～60%，因此开采工艺的好坏就显得尤为重要。
发明内容
本发明针对目前露天煤矿间断或半连续采煤工艺存在的缺点和不足，从高产高效、高安全性和高可靠性的角度出发，本发明首次提出一种露天煤矿连续采煤工艺方法。
本发明的技术方案是，一种露天矿连续式采煤工艺方法，使用的设备有履带行走式双滚筒采煤机、刮板式连续运输机组、排料小车、工作面带式输送机，刮板式连续运输机组由履带行走式破碎机，桥式转载机，履带行走式转载机组成。
所述的工作面带式输送机沿着工作面走向设置，所述的履带行走式双滚筒采煤机，履带行走式转载机，桥式转载机，履带行走式破碎机沿着采煤推进方向布置，所述的采煤推进方向和工作面走向夹角大于90°。
工作方式是，履带行走式双滚筒采煤机沿着采煤推进方向来回双向移动连续切割煤层，采煤机每次进刀时则是通过抬起的双滚筒从煤壁上方往下开始进刀，完成进刀以后再使双滚筒一上一下前后布置沿着采煤推进方向进行采煤，采落下的煤通过滚筒采煤机下部的中间刮板输送系统转送至刮板式连续运输机组进行破碎和转运，最后再通过可在工作面带式输送机刚性架上随进度移动的排料小车将煤排卸到工作面带式输送机上运输至外部输送系统。真正实现了在采煤推进方向和工作面走向上的连续开采。
本发明技术方案从工艺上解决露天煤矿企业提高产能的问题，提高煤炭开采率，对实现煤矿高效和集约化安全生产均具有十分重要的意义。而且该工艺方法除了适用于露天煤矿以外，也适合在铝土、磷酸岩、油页岩、软石灰岩等矿使用，是一种效果良好的露天煤矿连续采煤工艺方法。
本发明创造的主要技术特征；
a.本发明首次将井下长壁采煤工艺和短壁采煤工艺相结合应用到露天煤矿开采工艺上，提出了履带行走式双滚筒采煤机——连续运输机组方式的开采工艺。
b.本发明所采用的设备主要由履带行走式双滚筒采煤机、刮板式连续运输机组、排料小车、工作面带式输送机组成，而刮板式连续运输机组由履带行走式破碎机，桥式转载机，履带行走式转载机组成。
c.本发明提出的工艺中，采煤推进方向与工作面走向成一定夹角，履带行走式滚筒采煤机平行布置在采煤推进方向上，采煤机每次进刀时则是通过抬起的双滚筒从煤壁上方往下开始进刀，完成进刀以后再使双滚筒一上一下前后布置沿着采煤推进方向进行采煤。其后搭接的刮板式连续运输机组紧跟着履带行走式双滚筒采煤机在采煤推进方向上前后双向行走进行破碎、转运和输送。工作面带式输送机平行于工作面走向布置。
d.本发明采用的露天滚筒采煤机没有牵引部，主要是通过履带行走机构在采煤推进方向上行走。该露天滚筒采煤机具有两个截割头，一上一下进行前后布置。割下来的煤回落到截割头下方的铲板上，再通过铲板上的星轮转运至履带行走机构中间的刮板输送机上，随后输送到后面搭接的连续运输机组上。
与背景技术中提出的技术方案相比，本发明的却别点如下：
①与专利CN102140916A“一种露天矿开采工艺及设备”相比，共同技术特征：都提出了采用滚筒采煤机进行露天矿工作面煤层的开采。
区别技术特征：不同之处有两点，一是采煤推进方向的不同，该专利是沿着工作面走向进行开采，而本发明是沿着与工作面走向成一定夹角的推进方向进行开采；滚筒采煤机结构和功能的不同，该专利采用的滚筒采煤机是在工作面输送机上进行采煤，其行走机构和功能未作进一步说明。而本发明采用的滚筒采煤机具有履带行走机构，可以在采煤推进方向上灵活机动的进行前后连续开采。
②与专利CN101899976A“露天煤矿的连续采煤工艺方法”和专利CN102889084A“露天煤矿薄煤层的连续开采工艺方法”比较
共同技术特征：均采用了连续运输机组作为采煤机的后搭接装置。
区别技术特征：本发明与之不同的地方是采煤设备不同，专利CN101899976A“露天煤矿的连续采煤工艺方法”和CN102889084A“露天煤矿薄煤层的连续开采工艺方法”中采用的是连续采煤机进行开采。而本发明中使用的是履带行走式滚筒采煤机。在与工作面成一定夹角的方向上可以实现来回连续采煤。第二个是采煤设备的不同，该专利采用的连续采煤机进行割煤，只进行单向割煤。而本发明采用的是履带行走式滚筒采煤机，可以进行双向来回割煤。再者就是这两个专利中提出的开采工艺在连续采煤机回撤到下一个推进步距的过程中没有进行采煤，因此没有实现真正意义上的连续开采，属于半连续开采工艺。而本发明中提出的开采工艺解决了回撤过程中连续采煤的问题，实现了在采煤推进方向和工作面走向上的连续开采。
③与专利CN102947542A“连续式露天开采系统”和专利CN102939434A“用于露天开采的前进式长壁系统”相比
共同技术特征：均采用了井下长壁采煤工艺的一些方法，将其应用到了露天矿采煤工艺上。
区别技术特征：第一个专利不同之处在于其仅仅适用于大体垂直且横向延伸的开采面，并且采煤推进方向与工作面走向平行。第二个专利的采煤推进方向也是与工作面走向平行。这些都是与本发明不同之处。
经济利益分析
本发明所提出的这种新的露天煤矿连续采煤工艺方法，可以实现连续开采，有效地提高煤矿企业的产能，而且相对于露天煤矿传统的间断开采工艺而言，可省去穿孔、爆破、破碎等工艺环节，不仅减少了对这些环节的设备投资，而且使生产成本大为降低，还可提高煤炭的回采率，减少对环境的污染，提高生产的安全性。其在提高露天煤矿企业效益和社会效益方面的作用是显而易见的。
附图说明
图1为本发明的工艺布置图；
图2为本发明使用的履带行走式双滚筒采煤机结构示意图；
图3为图2的俯视图；
图4为装载机构结构图。
具体实施方式
一种露天矿连续式采煤工艺方法，使用的设备有履带行走式双滚筒采煤机11、刮板式连续运输机组、排料小车15、工作面带式输送机16，刮板式连续运输机组由履带行走式破碎机14，桥式转载机13，履带行走式转载机12组成。
所述的工作面带式输送机16沿着工作面走向设置，所述的履带行走式双滚筒采煤机11，履带行走式转载机12，桥式转载机13，履带行走式破碎机14沿着采煤推进方向布置，所述的采煤推进方向和工作面走向夹角大于90°。
工作方式是，履带行走式双滚筒采煤机1沿着采煤推进方向来回双向移动连续切割煤层，采煤机每次进刀时则是通过抬起的双滚筒从煤壁上方往下开始进刀，完成进刀以后再使双滚筒一上一下前后布置沿着采煤推进方向进行采煤，采落下的煤通过滚筒采煤机下部的中间刮板输送系统转送至刮板式连续运输机组进行破碎和转运，最后再通过可在工作面带式输送机刚性架上随进度移动的排料小车5将煤排卸到工作面带式输送机6上运输至外部输送系统。真正实现了在采煤推进方向和工作面走向上的连续开采。
如图2、3所示意，一种露天矿用履带行走式双滚筒采煤机，包括履带行走机构1、中间刮板输送机2、回转支承装置3、驾驶室4、两个左右摇臂截割装置5、电气系统7和液压及冷却喷雾系统6，
所述的履带行走机构1上方通过回转支承装置3连接中间刮板输送机2，中间刮板输送机2的一侧设有驾驶室4、左右摇臂截割装置5、电气系统7和液压及冷却喷雾系统6，所述的两个左右摇臂截割装置5位于前后端，中部为电气系统7、液压及冷却喷雾系统6、驾驶室4。
如图4所示意，装载机构的结构是，左右摇臂截割装置5下设有铲板8，铲板8上设有刮板输送机构10；刮板输送机构10两侧设有星轮9，刮板输送机构10和中间刮板输送机2垂直相邻。
其中履带行走机构1和回转支承装置2可以有效地保证滚筒采煤机在采煤推进方向上前进或后退进行开采，左右摇臂截割装置5上的螺旋切割滚筒采落下的煤则回落到装载机构的铲板上，再通过铲板上的星轮将煤装载到中间刮板输送机2上，最终通过中间刮板输送机2输送到后面与其搭接的行走破碎转载设备和带式输送机上进而转运至外部煤仓。
Claims (1)
1.一种露天矿连续式采煤工艺方法，其特征是使用的设备有履带行走式双滚筒采煤机（11）、刮板式连续运输机组、排料小车（15）、工作面带式输送机（16），刮板式连续运输机组由履带行走式破碎机（14），桥式转载机（13），履带行走式转载机（12）组成，
所述的工作面带式输送机（16）沿着工作面走向设置，所述的履带行走式双滚筒采煤机（11），履带行走式转载机（12），桥式转载机（13），履带行走式破碎机（14）沿着采煤推进方向布置，所述的采煤推进方向和工作面走向夹角大于90°，
所述的履带行走式双滚筒采煤机，包括履带行走机构（1）、中间刮板输送机（2）、回转支承装置（3）、驾驶室（4）、两个左右摇臂截割装置（5）、电气系统（7） 和液压及冷却喷雾系统（6）以及装载机构，所述的履带行走机构（1） 上方通过回转支承装置（3）连接中间刮板输送机（2），中间刮板输送机（2） 的一侧设有驾驶室（4）、左右摇臂截割装置（5）、电气系统（7）和液压及冷却喷雾系统（6），所述的两个左右摇臂截割装置（5）位于前后端，中部为电气系统（7）、液压及冷却喷雾系统（6）、驾驶室（4），装载机构的结构是左右摇臂截割装置（5）下设有铲板（8），铲板（8）上设有刮板输送机构（10）；刮板输送机构（10）两侧设有星轮（9），刮板输送机构（10）和中间刮板输送机（2）垂直相邻，
工作方式是，履带行走式双滚筒采煤机（11）沿着采煤推进方向来回双向移动连续切割煤层，采煤机每次进刀时则是通过抬起的双滚筒从煤壁上方往下开始进刀，完成进刀以后再使双滚筒一上一下前后布置沿着采煤推进方向进行采煤，履带行走机构（1）和回转支承装置（3）有效地保证履带行走式双滚筒采煤机在采煤推进方向上前进或后退进行开采，左右摇臂截割装置（5）上的螺旋切割滚筒采落下的煤则回落到装载机构的铲板上，再通过铲板上的星轮将煤装载到中间刮板输送机（2）上，采落下的煤通过履带行走式双滚筒采煤机下部的中间刮板输送机转送至刮板式连续运输机组进行破碎和转运，最后再通过可在工作面带式输送机刚性架上随进度移动的排料小车（15）将煤排卸到工作面带式输送机（16）上运输至外部输送系统，真正实现了在采煤推进方向和工作面走向上的连续开采。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |