CN111396051A - 无人智能化连采连充保水采煤方法 - Google Patents

无人智能化连采连充保水采煤方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111396051A
CN111396051A CN202010057874.6A CN202010057874A CN111396051A CN 111396051 A CN111396051 A CN 111396051A CN 202010057874 A CN202010057874 A CN 202010057874A CN 111396051 A CN111396051 A CN 111396051A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mining
lane
filling
continuous
coal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010057874.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111396051B (zh
Inventor
马力强
安东尼·约翰·斯宾塞·斯皮林
张卫清
张吉雄
王烁康
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China University of Mining and Technology CUMT
Original Assignee
China University of Mining and Technology CUMT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China University of Mining and Technology CUMT filed Critical China University of Mining and Technology CUMT
Priority to CN202010057874.6A priority Critical patent/CN111396051B/zh
Publication of CN111396051A publication Critical patent/CN111396051A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111396051B publication Critical patent/CN111396051B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21C—MINING OR QUARRYING
    • E21C41/00—Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
    • E21C41/16—Methods of underground mining; Layouts therefor
    • E21C41/18—Methods of underground mining; Layouts therefor for brown or hard coal
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21C—MINING OR QUARRYING
    • E21C35/00—Details of, or accessories for, machines for slitting or completely freeing the mineral from the seam, not provided for in groups E21C25/00 - E21C33/00, E21C37/00 or E21C39/00
    • E21C35/24—Remote control specially adapted for machines for slitting or completely freeing the mineral
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F1/00—Ventilation of mines or tunnels; Distribution of ventilating currents
    • E21F1/006—Ventilation at the working face of galleries or tunnels
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F15/00—Methods or devices for placing filling-up materials in underground workings
    • E21F15/005—Methods or devices for placing filling-up materials in underground workings characterised by the kind or composition of the backfilling material
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F17/00—Methods or devices for use in mines or tunnels, not covered elsewhere
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F17/00—Methods or devices for use in mines or tunnels, not covered elsewhere
    • E21F17/18—Special adaptations of signalling or alarm devices

Abstract

本发明公开了一种无人智能化连采连充保水采煤方法，该方法改进了连采连充采掘面采煤工艺与充填工艺，优化了全过程负压通风路线，可实现破煤、装煤和运煤的高效作业，以及采掘面的高效率、高质量充填。与此同时，该方法能够智能识别煤岩体，实现采掘面无人智能化采煤，充填体与煤柱协同支撑顶板可有效控制覆岩运移，从而保护覆岩含(隔)水层结构不发生破坏。本发明可进一步提高采煤的综合效益，是一种绿色、安全、高效的智能化保水采煤方法。

Description

无人智能化连采连充保水采煤方法
技术领域
本发明涉及煤炭开采技术领域，具体涉及一种无人智能化连采连充保水采煤方法。
背景技术
我国煤炭开采与生态环境保护之间的矛盾日益突出，严重制约着矿区的可持续发展。在最大限度地提高煤炭资源采出率的同时，减少开采造成水资源流失，是煤炭行业健康发展的必由之路。但限高开采、短壁开采和条带开采等保水采煤方法，多以牺牲煤炭采出率为代价。充填开采是目前克服上述问题的有效采煤方法，尤其针对极薄阻隔层条件下的水资源保护性采煤。
在极薄阻隔层下，充填开采是一种有效的保水采煤方法，其主要分为长壁式充填开采和巷柱式充填开采。长壁式充填开采具有回采巷道布置简单、采煤效率高以及煤炭资源回收率高的特征，但开采过程中存在顶板裸露面积较大，充填材料约束空间不足以及采煤和充填协调作业困难等局限性。巷柱式充填开采具有顶板裸露面积较小、岩层控制效果明显的特征，但是存在煤炭资源回收率低、采煤工艺及采煤系统复杂等局限性。壁式连采连充保水采煤方法能够解决传统长壁充填开采存在的采煤与充填协调作业难、充填系统复杂、充填空间大且充填时间长等问题，具有广阔的应用前景。
但现有的壁式连采连充保水采煤方法难以保证工作面持续、稳定、高效地出煤，采煤与充填并行作业时通风困难，且采场巷道掘通后工作面局部可能存在的闭合通风回路。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种无人智能化连采连充保水采煤方法，可使采煤效率与传统长壁采煤效率相匹配，并保证工作面持续、稳定、高效地出煤，提高煤炭资源利用率，同时拓宽保水采煤方法的适用条件。
为达上述目的，本发明提供一种无人智能化连采连充保水采煤方法，包括以下步骤：
步骤一，沿工作面走向方向掘进主运输巷和辅助运输巷，但不留设开切眼，为满足通风需要，主运输巷和辅助运输巷分别配备回风巷一和回风巷二，工作面末端留设设备回撤巷道，形成无人智能化连采连充保水采煤工作面；
步骤二，将工作面沿垂直或倾斜于主运输巷的方向，划分成若干条预掘采场巷道，按壁式连采连充开采原则进行采掘，并及时充填采掘完成的采场巷道；
步骤三，正在掘进的采场巷道称为采掘作业面，采用带有煤岩体智能识别装置的智能化远程遥控连续采煤机，并装备配套的连续运输设备实现采掘作业面的无人智能化开采。
进一步的，步骤一中，主运输巷和回风巷一之间以及辅助运输巷和回风巷二之间均通过留设若干段隔离煤柱进行隔离，隔离煤柱之间通过密闭墙连接；回风巷一与隔离煤柱之间、回风巷二与隔离煤柱之间、辅助运输巷与隔离煤柱之间，以及主运输巷与隔离煤柱之间，可通过添加密闭墙调整风流方向。
进一步的，步骤二中，所述壁式连采连充开采原则为：充填结束的采场巷道两侧不立即布置采掘作业面，即在待开采块段内任意取三条相邻的采场巷道，分别标记为Ri、Rj和Rk，其中Rj位于三条采场巷道的中间位置，这三条采场巷道的开采顺序i、j和k，应满足如下关系：
(1)当j是三者的最大值时，应满足j-i≥2且j-k≥2，同时满足j-i≥3或j-k≥3；
(2)当j不是三者的最大值时，应满足j-i≥2且j-k≥2。
进一步的，步骤三中，工作面采用负压通风系统回风，通风原则为单巷作业单巷回风，双巷作业双巷回风，具体如下：
(1)工作面正常开采期间，采煤与充填同时作业即双巷作业，因此，正常开采期间采用双巷回风，通风线路为：主运输巷→采掘作业面→回风巷一，辅助运输巷→充填作业面→回风巷二；
(2)采场巷道贯通后，当采煤速度大于充填速度，工作面只存在充填作业面；此时，若充填作业面位于贯通的采场巷道前方，其通风线路为：主运输巷→贯通的采场巷道→回风巷二，辅助运输巷→充填作业面→回风巷二；
(3)采场巷道贯通后，当采煤速度大于充填速度，工作面只存在充填作业面；此时，若贯通的采场巷道位于充填作业面前方，充填作业面采取压入式通风方式，其通风线路为：主运输巷→贯通的采场巷道→回风巷二，辅助运输巷→局部通风机→充填作业面→回风巷二；
(4)采场巷道贯通后，当充填速度大于采煤速度，工作面只存在采掘作业面；此时，若采掘作业面位于贯通的采场巷道前方，其通风线路为：主运输巷→采掘作业面→回风巷一；辅助运输巷→贯通的采场巷道→回风巷一；
(5)采场巷道贯通后，当充填速度大于采煤速度，工作面只存在采掘作业面；此时，若贯通的采场巷道位于采掘作业面前方，采掘作业面采取压入式通风方式，其通风线路为：主运输巷→局部通风机→采掘作业面→回风巷一；辅助运输巷→贯通的采场巷道→回风巷一；
(6)设备回撤时，采用双巷回风，打开设备回撤巷两端的风门，调整设置在辅助运输巷内的调整调节风窗，形成通风路线为：主运输巷→回风巷一，主运输巷→设备回撤巷→充填作业面→回风巷二，辅助运输巷→充填作业面→回风巷二。
进一步的，步骤三中，采掘作业面的采煤工艺具体为：在采场巷道内，采用智能远程遥控连续采煤机破煤和装煤，采用外部封闭、内部带有螺旋结构并可分段组装的连续运输设备单元运煤；在采场巷道与主运输巷的交叉口处布置推拉液压装置为连续运输设备单元提供动力；随着智能化远程遥控连续采煤机的推进，推拉液压装置将连续运输设备单元推入采场巷道内，煤炭通过连续运输设备单元内部的螺旋结构运输至运输巷；采场巷道采掘完成后，推拉液压装置将连续运输设备单元由设备回撤巷拉出回撤。
进一步的，步骤三中，采掘作业面采用的煤岩体智能识别技术，具体为：采用红外辐射技术实现煤岩体的智能识别。
进一步的，步骤三中，采场巷道宽度的留设需保证掘进期间顶板不发生垮落，采场巷道内不进行支护，通过立即充填采掘完成的采场巷道控制覆岩运移。
进一步的，采场巷道充填的无人智能化作业方式如下：
采场巷道采掘完成后，即对采场巷道的两端加筑密闭墙，并在辅助运输巷一侧的密闭墙内留设充填给料口和排气孔，将充填管和充填体接顶传感器沿顶板经给料口布置在采场巷道内，充填材料经充填管自流或泵送至采场巷道内。
进一步的，采场巷道充填的无人智能化作业方式如下：
连续运输设备单元分段回撤期间，采用其内部螺旋结构反转的方法将充填材料运输至采场巷道内，实现连续运输设备回撤与采场巷道充填的同步进行。
进一步的，步骤三中，采场巷道采掘完成后，智能远程遥控连续采煤机经辅助运输巷→设备回撤巷→主运输巷回撤至下一条采场巷道端头。
本发明的有益效果如下：
1)、本发明能够解决采煤与充填并行作业时通风困难，以及采场巷道掘通后工作面局部可能存在的闭合通风回路问题；
2)、本发明采用宽度一般不超过4m的采场巷道替代大断面采场巷道进行采掘，实现巷道围岩自稳，节省了巷道支护时间和支护成本，提高了采煤效率；
3)、本发明采用智能化远程遥控连续采煤机配合煤岩体智能识别技术实现采场巷道开采的无人智能化作业；
4)、本发明采用充填管路配合充填体密实接顶与监测技术实现采场巷道充填的无人智能化作业；
5)、本发明可拓宽保水采煤方法的适用条件，提高了采煤的经济、社会和环境效益，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1是本发明所述工作面正常开采期间负压通风路线示意图；
图2是本发明所述采场巷道贯通后工作面负压通风路线(1)示意图；
图3是本发明所述采场巷道贯通后工作面负压通风路线(2)示意图；
图4是本发明所述采场巷道贯通后工作面负压通风路线(3)示意图；
图5是本发明所述采场巷道贯通后工作面负压通风路线(4)示意图；
图6是本发明所述设备回撤期间工作面负压通风路线示意图；
图7是本发明所述推拉液压装置推进回拉运输设备单元示意图。
图中：1-主运输巷；2-回风巷一；3-辅助运输巷；4-回风巷二；5-隔离煤柱；6-密闭墙；7-调节风窗；8-采掘作业面；9-充填作业面；10-局部通风机；11-设备回撤巷；12-风门；13-智能化远程遥控连续采煤机；14-连续运输设备单元；15-推拉液压装置。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明中的技术方案作详细的阐述。为了方便表述，工作面的推进方向为图中由左至右，且定义图中右侧为推进方向的前方，定义图中的左侧为推进方向的后方。
无人智能化连采连充保水采煤方法，包括以下步骤：
如图1所示，步骤一，沿工作面走向方向掘进主运输巷1和辅助运输巷2，但不留设开切眼，为满足通风需要，主运输巷1和辅助运输巷2分别配备回风巷一2和回风巷二4，工作面末端留设设备回撤巷道11，形成无人智能化连采连充保水采煤工作面；
上文所述的工作面末端即推进方向的最前方，即图1中所示的最右端。
步骤二，将工作面沿垂直或倾斜于主运输巷1的方向，划分成若干条预掘采场巷道，按壁式连采连充开采原则进行采掘，并及时充填采掘完成的采场巷道。
步骤三，正在掘进的采场巷道称为采掘作业面8，采用带有煤岩体智能识别装置的智能化远程遥控连续采煤机，并装备配套的连续运输设备实现采掘作业面8的无人智能化开采。
其中，步骤二中所述壁式连采连充开采原则为：充填结束的采场巷道两侧不立即布置采掘作业面，即在待开采块段内任意取三条相邻的采场巷道，分别标记为Ri、Rj和Rk，其中Rj位于三条采场巷道的中间位置，这三条采场巷道的开采顺序i、j和k，应满足如下关系：
(1)当j是三者的最大值时，应满足j-i≥2且j-k≥2，同时满足j-i≥3或j-k≥3；
(2)当j不是三者的最大值时，应满足j-i≥2且j-k≥2。
本实施例中，工作面采用负压通风系统回风，且通风原则为单巷作业单巷回风，双巷作业双巷回风，具体如下：
如图1所示，1工作面正常开采期间，采煤与充填同时作业即双巷作业，因此，正常开采期间采用双巷回风，通风线路为：主运输巷1→采掘作业面8→回风巷一2，辅助运输巷3→充填作业面9→回风巷二4；
(2)采场巷道贯通后，当采煤速度大于充填速度，工作面只存在充填作业面9，如图2所示，若充填作业面9位于贯通的采场巷道前方，其通风线路为：主运输巷1→贯通的采场巷道→回风巷二4，辅助运输巷3→充填作业面9→回风巷二4；
(3)采场巷道贯通后，当采煤速度大于充填速度，工作面只存在充填作业面9，如图3所示，若贯通的采场巷道位于充填作业面9前方，充填作业面9采取压入式通风方式，其通风线路为：主运输巷1→贯通的采场巷道→回风巷二4，辅助运输巷3→局部通风机10→充填作业面9→回风巷二4；
(4)采场巷道贯通后，当充填速度大于采煤速度，工作面只存在采掘作业面8，如图4所示，若采掘作业面8位于贯通的采场巷道前方，其通风线路为：主运输巷1→采掘作业面8→回风巷一2；辅助运输巷3→贯通的采场巷道→回风巷一2；
(5)采场巷道贯通后，当充填速度大于采煤速度，工作面只存在采掘作业面8，如图5所示，若贯通的采场巷道位于采掘作业面8前方，采掘作业面8采取压入式通风方式，其通风线路为：主运输巷1→局部通风机10→采掘作业面8→回风巷一2；辅助运输巷3→贯通的采场巷道→回风巷一2；
(6)设备回撤时，采用双巷回风，打开设备回撤巷11两端的风门12，调整设置在辅助运输巷3内的调整调节风窗7，形成如图6所示的通风路线：主运输巷1→回风巷一2，主运输巷1→设备回撤巷11→充填作业面9→回风巷二4，辅助运输巷3→充填作业面9→回风巷二4。
主运输巷和辅助运输巷各自配备一条独立的回风巷，避免了采煤与充填平行作业时工作面出现风流混乱的现象。采场巷道掘通后，采用单巷回风，工作面内只存在一个回风口，解决了工作面局部可能存在的闭合通风回路问题。
如图7所示，步骤三中，采掘作业面8的采煤工艺具体为：在采场巷道内，采用智能远程遥控连续采煤机破煤和装煤，采用外部封闭、内部带有螺旋结构并可分段组装的连续运输设备单元14运煤，连续运输设备单元14例如可以采用加车(Addcar)；在采场巷道与运输巷1的交叉口处布置推拉液压装置15为连续运输设备单元14提供动力，其作用类似于长壁工作面液压支架的推拉千斤顶，推拉液压装置15例如可以为液压冲压系统。采场巷道采掘期间，随着智能化远程遥控连续采煤机13的推进，推拉液压装置15将连续运输设备单元14推入采场巷道内，煤炭通过连续运输设备单元14内部的螺旋结构运输至运输巷1；采场巷道采掘完成后，推拉液压装置15将连续运输设备单元15由设备回撤巷11拉出回撤，实现采场巷道破煤、装煤和运煤的智能无人化作业。
步骤三中，采掘作业面8采用的煤岩体智能识别技术，具体为：采用红外辐射技术实现煤岩体的智能识别，譬如，可以在采煤机机头位置安装红外辐射探测装置。正常开采期间，红外辐射温度场处于稳定状态，若出现红外辐射高温异常现象，则判定为智能化远程遥控连续采煤机切割到岩石，智能化远程遥控连续采煤机自动调整工作参数，使红外辐射温度场回归到正常。
智能化远程遥控连续采煤机切割到岩石时的红外辐射温度为：
Figure BDA0002369630140000091
回归正常后红外辐射温度为：
Figure BDA0002369630140000092
其中，f为平均红外辐射温度的变化量，是随时间t变化的一维有效信号序列；g为本底噪声，是随时间t变化的一维信号序列；红外辐射有效信号总能量为
Figure BDA0002369630140000093
校正前噪声总能量为
Figure BDA0002369630140000094
调整后残余噪声总能量为
Figure BDA0002369630140000095
采场巷道宽度的留设需保证掘进期间顶板不发生垮落(一般不大于4m)，采场巷道内不进行支护，通过立即充填采掘完成的采场巷道控制覆岩运移；采场巷道与运输巷1交叉口处，根据现场矿压显现情况，不进行支护或采用行走式液压支架临时支护顶板。
由于采用宽度不超过4m的采场巷道可以替代大断面采场巷道进行采掘，因此可以实现巷道围岩自稳，节省了巷道支护时间和支护成本，提高了采煤效率
作为优选，采场巷道采掘完成后，可采取如下两种方式实现采场巷道充填的无人智能化作业：
(1)采场巷道采掘完成后即对采场巷道的两端加筑密闭墙6，并在辅助运输巷3一侧的密闭墙6内留设充填给料口和排气孔，将充填管和充填体接顶传感器沿顶板经给料口布置在采场巷道内，充填材料经充填管自流或泵送至采场巷道内；
(2)在连续运输设备单元14分段回撤期间，采用其内部螺旋结构反转的方法将充填材料运输至采场巷道内，实现连续运输设备回撤与采场巷道充填的同步进行。
采场巷道采掘完成后，智能化远程遥控连续采煤机13借助牵引设备提供动力，经辅助运输巷3→设备回撤巷11→主运输巷1回撤至下一条采场巷道端头；连续运输设备单元14通过布置在采场巷道端头的推拉液压装置15提供动力，沿采掘完成的采场巷道回撤至下一条采场巷道端头。

Claims (10)

1.一种无人智能化连采连充保水采煤方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，沿工作面走向方向掘进主运输巷(1)和辅助运输巷(2)，但不留设开切眼，为满足通风需要，主运输巷(1)和辅助运输巷(2)分别配备回风巷一(2)和回风巷二(4)，工作面末端留设设备回撤巷道(11)，形成无人智能化连采连充保水采煤工作面；
步骤二，将工作面沿垂直或倾斜于主运输巷(1)的方向，划分成若干条预掘采场巷道，按壁式连采连充开采原则进行采掘，并及时充填采掘完成的采场巷道；
步骤三，正在掘进的采场巷道称为采掘作业面(8)，采用带有煤岩体智能识别装置的智能化远程遥控连续采煤机，并装备配套的连续运输设备实现采掘作业面(8)的无人智能化开采。
2.根据权利要求1所述的无人智能化连采连充保水采煤方法，其特征在于，步骤一中，主运输巷(1)和回风巷一(2)之间以及辅助运输巷(3)和回风巷二(4)之间均通过留设若干段隔离煤柱(5)进行隔离，隔离煤柱(5)之间通过密闭墙(6)连接；主运输巷(1)与隔离煤柱(5)之间、回风巷一(2)与隔离煤柱(5)之间、辅助运输巷(3)与隔离煤柱(5)之间，以及回风巷二(4)与隔离煤柱(5)之间，可通过添加密闭墙(6)调整风流方向。
3.根据权利要求1所述的无人智能化连采连充保水采煤方法，其特征在于，步骤二中，所述壁式连采连充开采原则为：
充填结束的采场巷道两侧不立即布置采掘作业面，即在待开采块段内任意取三条相邻的采场巷道，分别标记为Ri、Rj和Rk，其中Rj位于三条采场巷道的中间位置，这三条采场巷道的开采顺序i、j和k，应满足如下关系：
(1)当j是三者的最大值时，应满足j-i≥2且j-k≥2，同时满足j-i≥3或j-k≥3；
(2)当j不是三者的最大值时，应满足|j-i|≥2且|j-k|≥2。
4.根据权利要求1所述的无人智能化连采连充保水采煤方法，其特征在于，步骤三中，工作面采用负压通风系统回风，通风原则为单巷作业单巷回风，双巷作业双巷回风，具体如下：
(1)工作面正常开采期间，采煤与充填同时作业即双巷作业，因此，正常开采期间采用双巷回风，通风线路为：主运输巷(1)→采掘作业面(8)→回风巷一(2)，辅助运输巷(3)→充填作业面(9)→回风巷二(4)；
(2)采场巷道贯通后，当采煤速度大于充填速度，工作面只存在充填作业面(9)；此时，若充填作业面(9)位于贯通的采场巷道前方，其通风线路为：主运输巷(1)→贯通的采场巷道→回风巷二(4)，辅助运输巷(3)→充填作业面(9)→回风巷二(4)；
(3)采场巷道贯通后，当采煤速度大于充填速度，工作面只存在充填作业面(9)；此时，若贯通的采场巷道位于充填作业面(9)前方，充填作业面(9)采取压入式通风方式，其通风线路为：主运输巷(1)→贯通的采场巷道→回风巷二(4)，辅助运输巷(3)→局部通风机(10)→充填作业面(9)→回风巷二(4)；
(4)采场巷道贯通后，当充填速度大于采煤速度，工作面只存在采掘作业面(8)；此时，若采掘作业面(8)位于贯通的采场巷道前方，其通风线路为：主运输巷(1)→采掘作业面(8)→回风巷一(2)；辅助运输巷(3)→贯通的采场巷道→回风巷一(2)；
(5)采场巷道贯通后，当充填速度大于采煤速度，工作面只存在采掘作业面(8)；此时，若贯通的采场巷道位于采掘作业面(8)前方，采掘作业面(8)采取压入式通风方式，其通风线路为：主运输巷(1)→局部通风机(10)→采掘作业面(8)→回风巷一(2)；辅助运输巷(3)→贯通的采场巷道→回风巷一(2)；
(6)设备回撤时，采用双巷回风，打开设备回撤巷(11)两端的风门(12)，调整设置在辅助运输巷(3)内的调整调节风窗(7)，形成通风路线为：主运输巷(1)→回风巷一(2)，主运输巷(1)→设备回撤巷(11)→充填作业面(9)→回风巷二(4)，辅助运输巷(3)→充填作业面(9)→回风巷二(4)。
5.根据权利要求1所述的无人智能化连采连充保水采煤方法，其特征在于，步骤三中，采掘作业面(8)的采煤工艺具体为：在采场巷道内，采用智能远程遥控连续采煤机破煤和装煤，采用外部封闭、内部带有螺旋结构并可分段组装的连续运输设备单元(14)运煤；在采场巷道与运输巷(1)的交叉口处布置推拉液压装置(15)为连续运输设备单元(14)提供动力；随着智能化远程遥控连续采煤机(13)的推进，推拉液压装置(15)将连续运输设备单元(14)推入采场巷道内，煤炭通过连续运输设备单元(14)内部的螺旋结构运输至主运输巷(1)；采场巷道采掘完成后，推拉液压装置(15)将连续运输设备单元(15)由采场巷道内拉出回撤。
6.根据权利要求1所述的无人智能化连采连充保水采煤方法，其特征在于，步骤三中，采掘作业面(8)采用的煤岩体智能识别技术，具体为：采用红外辐射技术实现煤岩体的智能识别。
7.根据权利要求1所述的一种无人智能化连采连充保水采煤方法，其特征在于，步骤三中，采场巷道宽度的留设需保证掘进期间顶板不发生垮落，采场巷道内不进行支护，通过立即充填采掘完成的采场巷道控制覆岩运移。
8.根据权利要求7所述的无人智能化连采连充保水采煤方法，其特征在于，采场巷道充填的无人智能化作业方式如下：
采场巷道采掘完成后，即对采场巷道的两端加筑密闭墙(6)，并在辅助运输巷(3)一侧的密闭墙(6)内留设充填给料口和排气孔，将充填管和充填体接顶传感器沿顶板经给料口布置在采场巷道内，充填材料经充填管自流或泵送至采场巷道内。
9.根据权利要求7所述的一种无人智能化连采连充保水采煤方法，其特征在于，采场巷道充填的无人智能化作业方式如下：
连续运输设备单元(14)分段回撤期间，采用其内部螺旋结构反转的方法将充填材料运输至采场巷道内，实现连续运输设备回撤与采场巷道充填的同步进行。
10.根据权利要求1至9任一项所述的一种无人智能化连采连充保水采煤方法，其特征在于，步骤三中，采场巷道采掘完成后，智能远程遥控连续采煤机(13)经辅助运输巷(3)→设备回撤巷(11)→主运输巷(1)回撤至下一条采场巷道端头。
CN202010057874.6A 2020-01-16 2020-01-16 无人智能化连采连充保水采煤方法 Active CN111396051B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010057874.6A CN111396051B (zh) 2020-01-16 2020-01-16 无人智能化连采连充保水采煤方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010057874.6A CN111396051B (zh) 2020-01-16 2020-01-16 无人智能化连采连充保水采煤方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111396051A true CN111396051A (zh) 2020-07-10
CN111396051B CN111396051B (zh) 2021-04-13

Family

ID=71432515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010057874.6A Active CN111396051B (zh) 2020-01-16 2020-01-16 无人智能化连采连充保水采煤方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111396051B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112360461A (zh) * 2020-11-26 2021-02-12 中铁工程装备集团有限公司 一种循环式煤矿开采方法及其开采系统
CN113944464A (zh) * 2021-12-22 2022-01-18 煤炭工业太原设计研究院集团有限公司 一种边角煤全负压连采机采煤方法
CN114000883A (zh) * 2021-11-02 2022-02-01 中国矿业大学 一种露天煤矿端帮压煤采充一体回收装置及方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2101499C1 (ru) * 1995-05-12 1998-01-10 Бонецкий Владимир Александрович Способ управления аэрогазодинамическими процессами при разработке свиты угольных пластов
CN101649741A (zh) * 2009-05-27 2010-02-17 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司 大U套小u方式布置的巷道
CN101749018A (zh) * 2010-01-31 2010-06-23 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司 煤柱直接回收采煤法
CN102182460A (zh) * 2011-04-14 2011-09-14 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司 高瓦斯多巷无煤柱开采法
RU2479720C1 (ru) * 2011-11-16 2013-04-20 Открытое Акционерное Общество "Уральский Научно-Исследовательский И Проектный Институт Галургии" (Оао "Галургия") Способ разработки пластовых месторождений камерной системой
CN103174424A (zh) * 2012-11-27 2013-06-26 河南理工大学 一种长壁布置下的房柱式采煤法
CN104675399A (zh) * 2015-01-30 2015-06-03 赤峰西拉沐沦(集团)公格营子煤业有限公司 煤矿采掘充填一体化采煤方法
CN106121646A (zh) * 2016-08-22 2016-11-16 中煤西安设计工程有限责任公司 井工煤矿采区式无掘进巷道无煤柱采煤方法
WO2016206614A1 (zh) * 2015-06-24 2016-12-29 何满潮 长壁开采110工法
CN106761755A (zh) * 2016-12-28 2017-05-31 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 一种长壁条带固体钾盐采矿方法
CN109236363A (zh) * 2018-11-28 2019-01-18 中国矿业大学 一种短壁块段式充填采煤方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2101499C1 (ru) * 1995-05-12 1998-01-10 Бонецкий Владимир Александрович Способ управления аэрогазодинамическими процессами при разработке свиты угольных пластов
CN101649741A (zh) * 2009-05-27 2010-02-17 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司 大U套小u方式布置的巷道
CN101749018A (zh) * 2010-01-31 2010-06-23 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司 煤柱直接回收采煤法
CN102182460A (zh) * 2011-04-14 2011-09-14 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司 高瓦斯多巷无煤柱开采法
RU2479720C1 (ru) * 2011-11-16 2013-04-20 Открытое Акционерное Общество "Уральский Научно-Исследовательский И Проектный Институт Галургии" (Оао "Галургия") Способ разработки пластовых месторождений камерной системой
CN103174424A (zh) * 2012-11-27 2013-06-26 河南理工大学 一种长壁布置下的房柱式采煤法
CN104675399A (zh) * 2015-01-30 2015-06-03 赤峰西拉沐沦(集团)公格营子煤业有限公司 煤矿采掘充填一体化采煤方法
WO2016206614A1 (zh) * 2015-06-24 2016-12-29 何满潮 长壁开采110工法
CN106121646A (zh) * 2016-08-22 2016-11-16 中煤西安设计工程有限责任公司 井工煤矿采区式无掘进巷道无煤柱采煤方法
CN106761755A (zh) * 2016-12-28 2017-05-31 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 一种长壁条带固体钾盐采矿方法
CN109236363A (zh) * 2018-11-28 2019-01-18 中国矿业大学 一种短壁块段式充填采煤方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
屠世浩等: "《薄煤层开采关键技术与装备》", 31 May 2017, 中国矿业大学出版社 *
符如康等: "煤矿综采综掘设备智能感知与控制技术研究及展望", 《煤炭科学技术》 *
贾辉敏: "谈综合机械化在煤矿开采中的应用", 《矿业装备》 *
郭保华等: "长壁布置下的房柱式采煤法探析", 《河南理工大学学报( 自然科学版)》 *
马立强等: "近距煤层高效保水开采理论与方法", 《煤炭学报》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112360461A (zh) * 2020-11-26 2021-02-12 中铁工程装备集团有限公司 一种循环式煤矿开采方法及其开采系统
CN112360461B (zh) * 2020-11-26 2022-03-04 中铁工程装备集团有限公司 一种循环式煤矿开采方法及其开采系统
CN114000883A (zh) * 2021-11-02 2022-02-01 中国矿业大学 一种露天煤矿端帮压煤采充一体回收装置及方法
CN113944464A (zh) * 2021-12-22 2022-01-18 煤炭工业太原设计研究院集团有限公司 一种边角煤全负压连采机采煤方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111396051B (zh) 2021-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111396051B (zh) 无人智能化连采连充保水采煤方法
CN104088643B (zh) 一种急倾斜极近距离煤层放顶煤采煤方法
CN105221179B (zh) 一种高瓦斯矿井y型通风方法
CN104405437B (zh) 一种固体充填与综采混合式工作面开采方法
WO2016206618A1 (zh) 长壁开采n00工法
WO2021003772A1 (zh) 全矿区无煤柱留设无巷道掘进采煤方法
CN103742148B (zh) 一种急倾斜煤层柔掩支护下行矸石充填的采煤法
WO2021219131A1 (zh) 一种切顶留巷无煤柱开采方法
CN104481578B (zh) 一种高瓦斯煤层大采高工作面瓦斯治理方法
CN104500070B (zh) 一种连续采煤机膏体充填开采方法
CN109209382B (zh) 无煤柱无掘巷z型工作面回采方法
CN108825237B (zh) 一种特厚煤连采机与充填相结合的分层分采工艺
CN109882175B (zh) 实现一巷三用的工作面回采与停采设备回撤的协同作业方法
WO2016074456A1 (zh) 控制覆岩裂隙与地表沉陷的掘采充平行作业的采煤方法
CN109252860B (zh) 一种薄煤层连采机高度机械化开采方法
CN103953345B (zh) 一种沿空小断面留巷开采方法
WO2019178838A1 (zh) 一种适用于煤炭资源流态化开采的井田布局方法
CN109915148B (zh) 一种露天端帮压煤放射式开采方法
US20220243590A1 (en) Dendritic reverse underground mining method for thin coal seam at end slope of strip mine
CN111946345A (zh) 特厚硬煤下分层的综放回采方法
CN110905507A (zh) 高瓦斯大采高高效开采工作面超前切顶卸压沿空留巷工艺
CN110985012A (zh) 一种适用于软硬不均地层的盾构掘进模式及其转换方法
CN107905807A (zh) 一种留小煤柱综合机械化采煤支护结构及构筑方法
CN111997614B (zh) 前进式综采工作面绕行薄煤带的方法
CN105971607A (zh) 一种中厚煤层沿空留巷方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Ma Liqiang

Inventor after: Spearing Anthony John Spencer

Inventor after: Zhang Weiqing

Inventor after: Zhang Jixiong

Inventor after: Wang Shuokang

Inventor before: Ma Liqiang

Inventor before: Spearing Anthony John Spencer

Inventor before: Zhang Weiqing

Inventor before: Zhang Jixiong

Inventor before: Wang Shuokang

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant