CN105221185A - 一种采煤工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及煤矿的开采工艺技术领域，尤其涉及一种采煤工艺，其包括以下步骤：S1、在采煤区的工作面前安装好采煤机、刮板输送机和前顶梁处设有伸缩梁的液压支架；S2、利用采煤机进行采煤，同时刮板输送机将采煤机采下的煤运出；S3、当采煤机向前推进距离S时，液压支架的伸缩梁向前伸出长度S；S4、重复S2和S3，直至伸缩梁全部伸出；S5、采煤完成后，收回伸缩梁，移动液压支架至采煤后形成的新工作面；S6、充填液压支架后方的采空区。本发明提出的采煤工艺实现了采多刀煤进行一次填充，且开采与充填可同时进行，大大提高了煤矿开采效率。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿开采技术领域，尤其涉及一种采煤工艺。
背景技术
我国煤炭开采形式以井工开采为主，充填采矿法有提高煤炭回采率，充分利用资源，有效控制地压，减少或消除地表沉降及可在“三下”开采等优点，加上采空区可以用废石来充填，可减少矸石等废物的堆放及环境污染，改善矿区周围生态环境，是钱鸣高院士倡导的煤矿绿色开采的重要组成部分。基于这些优点，在我国目前的能源状况及形势下，充填采矿法越来越受到人们的重视，充填工艺技术也在充填采矿法不断改造与发展的过程中得到创新与发展，形成了多种充填开采方法。煤矿充填开采方法按充填介质类型及其运送时的物相状态可以分为：水砂充填、膏体充填、矸石充填以及高水材料充填。
现有技术中的充填采矿法由于受现有设备，尤其是支护设备的限制，在开采过程中通常需要采一刀煤后，移动液压支架，然后进行充填，在开采整个过程中需要多次移动液压支架，耗费时间较长，工作效率低。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种采煤工艺，实现采多刀煤，进行一次充填，提高工作效率。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种采煤工艺，包括以下步骤：
S1、在采煤区的工作面前安装好采煤机、刮板输送机和前顶梁处设有伸缩梁的液压支架；
S2、利用所述采煤机进行采煤，同时所述刮板输送机将所述采煤机采下的煤运出；
S3、当所述采煤机向前推进距离S时，所述液压支架的伸缩梁向前伸出长度S；
S4、重复S2和S3，直至所述伸缩梁全部伸出；
S5、采煤完成后，收回所述伸缩梁，移动所述液压支架至采煤后形成的新工作面；
S6、充填所述液压支架后方的采空区。
其中，所述S6中充填的材料为超高水材料。
其中，所述液压支架为高水充填开采液压支架，所述高水充填开采液压支架前方进行开采支护，后方进行充填支护。
其中，所述伸缩梁的全长为所述采煤机每次推进距离S的3倍。
其中，所述S6中充填采空区采用将超高水充填材料输送至采空区，让其自然流淌和满溢与通过管路将超高水充填材料导引至预先设于采空区的充填包内的两种混合式充填方式。
其中，所述S6包括以下步骤：
S61，在所述高水充填开采液压支架的后方挂设充填包，并向充填包中充入超高水充填材料；
S62，将超高水充填材料运输至相邻两充填包之间的剩余空间，对剩余空间进行充填。
其中，所述S2中采用双滚筒采煤机穿梭采煤，所述双滚筒采煤机包括前滚筒、后滚筒和滚筒截齿机，所述前滚筒用于割顶煤，所述后滚筒用于割底煤，所述滚筒截齿机用于机械落煤。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本发明提供的采煤工艺，通过在采煤机推进时伸出伸缩梁及时对顶板进行支护，采煤机可采多刀煤，直至采煤机推进至伸缩梁的最长伸出距离，前移液压支架，对液压支架后方进行一次充填，在充填的同时，前方采煤机也可以同时工作。既实现了及时支护采煤，又可以实现充填与采煤平行作业。由于伸缩梁的临时支护，增加了采煤的刀数，同时前方采煤与后方充填的时间达到平衡，缩短了整个开采过程中单循环的时间，提高了开采效率。
附图说明
图1是本发明实施例的采煤工艺的充填工作面布置示意图；
图2是本发明实施例采用的高水充填开采液压支架的结构示意图。
图中：1：前顶梁；2：后顶梁；3：延长结构；31：伸缩梁；32：一级护帮板；33：二级护帮板；4：连杆结构；41：上连杆；42：前连杆；43：后连杆；5：伸缩立柱；6：底座；7：挡板结构；8：侧护板；10：采煤机；20：刮板输送机；30：液压支架；40：采空区。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。此外，本文中所提到的“前”是指采煤机开采推进的方向，“后”是指采煤机开采推进的反方向。
如图1所示，本发明实施例提供的一种采煤工艺，包括以下步骤：
S1、在采煤区的工作面前安装好采煤机10、刮板输送机20和前顶梁处设有伸缩梁的液压支架30；
S2、利用采煤机10进行采煤，同时刮板输送机20将所述采煤机10采下的煤运出；
S3、当采煤机10向前推进距离S时，液压支架30的伸缩梁向前伸出长度S；
S4、重复S2和S3，直至伸缩梁全部伸出；
S5、采煤完成后，收回伸缩梁，移动液压支架30至采煤后形成的新工作面；
S6、充填液压支架30后方的采空区40。
本发明实施例提供的采煤工艺，通过在采煤机推进时伸出伸缩梁及时对顶板进行支护，采煤机可采多刀煤，直至采煤机推进至伸缩梁的最长伸出距离，前移液压支架，对液压支架后方进行一次充填，在充填的同时，前方采煤机也可以同时工作。既实现了及时支护采煤，又可以实现充填与采煤平行作业。由于伸缩梁的临时支护，增加了采煤的刀数，同时前方采煤与后方充填的时间达到平衡，缩短了整个开采过程中单循环的时间，提高了开采效率。
具体地，S6中充填的材料为超高水材料。超高水充填相对于矸石充填、膏体充填，具有充填材料输送简便不易堵管的优点，是在水中添加超高水材料，配制成两种以水为主要成分的具有高流动性的浆体(水含量95％以上)，将两种液体通过两趟管路输送至采空区40，在进入采空区40前，按1：1比例进行混合，并搅拌均匀，几个小时后凝固成具有一定强度的高结晶水固体，具备支撑顶板的能力，起到支撑顶板的作用。
具体地，液压支架30为高水充填开采液压支架，高水充填开采液压支架前方进行开采支护，后方进行充填支护。高水充填开采液压支架如图2所示，包括前顶梁1、后顶梁2、连杆结构4、伸缩立柱5、底座6、长度可变的延长结构3和高度可调的挡板结构7。前顶梁1的第一端与延长结构3连接，前顶梁1的第二端与后顶梁2的第一端铰接。延长结构3包括顺次铰接的伸缩梁31、一级护帮板32和二级护帮板33，且伸缩梁31与一级护帮板32之间、一级护帮板32与二级护帮板33之间均铰接有千斤顶，千斤顶用于驱动一级护帮板32和二级护帮板33抬起或放下。底座6设置在前顶梁1和后顶梁2的下方，连杆结构4包括Y型上连杆41、前连杆42和后连杆43，Y型上连杆41的两个上端分别与前顶梁1、后顶梁2铰接，Y型上连杆41的下端分别与前连杆42上端、后连杆43上端铰接，前连杆42下端、后连杆43下端均与底座6铰接，上连杆41中部与前顶梁1之间还铰接设置有千斤顶。前顶梁1与底座6之间、后顶梁2与底座6之间均铰接设置有伸缩立柱5，挡板结构7设置在底座6的一端，且挡板结构7位于后顶梁2下方。前顶梁1两侧和后顶梁2两侧均设置有活动的侧护板8。本实施例采用高水充填开采液压支架，在开采过程中可以利用前顶梁1对采煤区域及煤壁进行支护，保证采煤作业顺利进行；而后顶梁2在采煤的同时，对后面的采空区40顶面进行支撑并进行充填支护，而且挡板结构7可以对采空区40进行隔离，从而使得高水充填材料能够在采空区40充填成型，并快速形成具有支撑作用的厚度，保证充填效果；本发明可实现采煤作业与充填作业同时进行，大大提高了采煤与充填效率。具体地，伸缩梁31的全长优选为采煤机每次推进距离S的3倍，伸缩梁31的长度过长不利于保证液压支架30的支撑强度。
优选地，S6中充填采空区40采用将超高水充填材料输送至采空区40，让其自然流淌和满溢与通过管路将超高水充填材料导引至预先设于采空区40的充填包内的两种方式混合的充填方式。具体地，包括以下步骤，S61，在高水充填开采液压支架的后方的挂设充填包，并向充填包中充入超高水充填材料；S62，将超高水充填材料运输至相邻两充填包之间的剩余空间，对剩余空间进行充填。混合的充填方式达到减少了充填包的架设工程量，提高了采空区充填效率，降低了充填成本。
具体地，S2中采用双滚筒采煤机穿梭采煤，双滚筒采煤机包括前滚筒、后滚筒和滚筒截齿机，前滚筒用于割顶煤，后滚筒用于割底煤，滚筒截齿机用于机械落煤。滚筒式采煤机的采高范围大，对各种煤层适应性强，能截割硬煤，并能适应较复杂的顶底板条件。
综上所述，本发明提供的采煤工艺，通过在采煤机推进时伸出伸缩梁及时对顶板进行支护，采煤机可采多刀煤，直至采煤机推进至伸缩梁的最长伸出距离，前移液压支架，对液压支架后方进行一次充填，在充填的同时，前方采煤机也可以同时工作。既实现了及时支护采煤，又可以实现充填与采煤平行作业。由于伸缩梁的临时支护，增加了采煤的刀数，同时前方采煤与后方充填的时间达到平衡，缩短了整个开采过程中单循环的时间，提高了开采效率。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种采煤工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在采煤区的工作面前安装好采煤机、刮板输送机和前顶梁处设有伸缩梁的液压支架；
S2、利用所述采煤机进行采煤，同时所述刮板输送机将所述采煤机采下的煤运出；
S3、当所述采煤机向前推进距离S时，所述液压支架的伸缩梁向前伸出长度S；
S4、重复S2和S3，直至所述伸缩梁全部伸出；
S5、采煤完成后，收回所述伸缩梁，移动所述液压支架至采煤后形成的新工作面；
S6、充填所述液压支架后方的采空区。
2.根据权利要求1所述的采煤工艺，其特征在于：所述S6中充填的材料为超高水材料。
3.根据权利要求2所述的采煤工艺，其特征在于：所述液压支架为高水充填开采液压支架，所述高水充填开采液压支架前方进行开采支护，后方进行充填支护。
4.根据权利要求1所述的采煤工艺，其特征在于：所述伸缩梁的全长为所述采煤机每次推进距离S的3倍。
5.根据权利要求1所述的采煤工艺，其特征在于：所述S6中充填采空区采用将超高水充填材料输送至采空区，让其自然流淌和满溢与通过管路将超高水充填材料导引至预先设于采空区的充填包内的两种方式混合的充填方式。
6.根据权利要求5所述的采煤工艺，其特征在于，所述S6包括以下步骤：
S61，在所述高水充填开采液压支架的后方挂设充填包，并向充填包中充入超高水充填材料；
S62，将超高水充填材料运输至相邻两充填包之间的剩余空间，对剩余空间进行充填。
7.根据权利要求1所述的采煤工艺，其特征在于：所述S2中采用双滚筒采煤机穿梭采煤，所述双滚筒采煤机包括前滚筒、后滚筒和滚筒截齿机，所述前滚筒用于割顶煤，所述后滚筒用于割底煤，所述滚筒截齿机用于机械落煤。
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|---|---|
| CN (1) | CN105221185A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107120117A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-09-01 | 山东科技大学 | 一种无损采矿方法 |
| CN107387078A (zh) * | 2017-08-24 | 2017-11-24 | 重庆工程职业技术学院 | 一种采运煤一体机 |
| CN113586116A (zh) * | 2021-08-17 | 2021-11-02 | 西安绿色矿业研究院有限公司 | 一种煤矿固体充填开采液压支架 |
| CN114412530A (zh) * | 2022-01-14 | 2022-04-29 | 安徽理工大学 | 一种双运单充充填液压支架及使用方法 |
| CN114622938A (zh) * | 2022-01-14 | 2022-06-14 | 安徽理工大学 | 一种煤基固废运料充填一体机开采系统及方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011103620A1 (en) * | 2010-02-26 | 2011-09-01 | Subsidence Control International Pty Ltd | A method of reducing subsidence or windblast impacts from longwall mining |
| CN103104274A (zh) * | 2012-11-29 | 2013-05-15 | 郑州四维机电设备制造有限公司 | 一种前顶梁多步距填充液压支架 |
| CN203412606U (zh) * | 2013-08-09 | 2014-01-29 | 冀中能源机械装备集团有限公司邢台机械厂 | 采煤与充填平行作业的支套式液压支架 |
-
2015
- 2015-08-26 CN CN201510532495.7A patent/CN105221185A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011103620A1 (en) * | 2010-02-26 | 2011-09-01 | Subsidence Control International Pty Ltd | A method of reducing subsidence or windblast impacts from longwall mining |
| CN103104274A (zh) * | 2012-11-29 | 2013-05-15 | 郑州四维机电设备制造有限公司 | 一种前顶梁多步距填充液压支架 |
| CN203412606U (zh) * | 2013-08-09 | 2014-01-29 | 冀中能源机械装备集团有限公司邢台机械厂 | 采煤与充填平行作业的支套式液压支架 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 冯光明等: "超高水材料采空区充填方法研究", 《煤炭学报》 * |
| 刘铁鸣等: "长城二号煤矿矸石充填综采及设计", 《陕西煤炭》 * |
| 田德凤: "济三煤矿综合机械化矸石充填开采技术应用", 《现代矿业》 * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107120117A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-09-01 | 山东科技大学 | 一种无损采矿方法 |
| CN107120117B (zh) * | 2017-06-30 | 2018-11-23 | 山东科技大学 | 一种无损采矿方法 |
| CN107387078A (zh) * | 2017-08-24 | 2017-11-24 | 重庆工程职业技术学院 | 一种采运煤一体机 |
| CN107387078B (zh) * | 2017-08-24 | 2023-05-09 | 重庆工程职业技术学院 | 一种采运煤一体机 |
| CN113586116A (zh) * | 2021-08-17 | 2021-11-02 | 西安绿色矿业研究院有限公司 | 一种煤矿固体充填开采液压支架 |
| CN114412530A (zh) * | 2022-01-14 | 2022-04-29 | 安徽理工大学 | 一种双运单充充填液压支架及使用方法 |
| CN114622938A (zh) * | 2022-01-14 | 2022-06-14 | 安徽理工大学 | 一种煤基固废运料充填一体机开采系统及方法 |
| CN114622938B (zh) * | 2022-01-14 | 2023-05-12 | 安徽理工大学 | 一种煤基固废运料充填一体机开采系统及方法 |
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