CN111706329A - 一种采掘运支通一体化智能开采工艺 - Google Patents

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    • E21C41/16—Methods of underground mining; Layouts therefor
    • E21C41/18—Methods of underground mining; Layouts therefor for brown or hard coal

Abstract

本发明公开了一种采掘运支通一体化智能开采工艺，其通过简化工作面布置方式有效减少半煤岩巷道掘进工程量，采用双滚筒割煤机、可直角拐弯刮板输送机、自动装卸式支架及伸缩风筒等自动化设备实现采掘运支通协调控制的无人工作面开采；该方法相较于传统开采具有工作面布置简单、巷道掘进率低、煤炭采出率高、设备自动化程度高、安全高效智能化开采等特点，具有广阔的推广应用前景。

Description

一种采掘运支通一体化智能开采工艺
技术领域
本发明涉煤层开采领域，具体涉及一种采掘运支通一体化智能开采工艺。
背景技术
当前综采工作面需至少开掘两条回采巷道和一条开切眼，巷道掘进率高；工作面开采设备包括液压支架、采煤机、刮板输送机等，工作人员多在粉尘噪音污染严重的环境中作业；很多煤矿进入深部开采，高地应力、高温、高瓦斯等造成井下作业环境湿热难耐，煤岩动力冲击与瓦斯突出危险性增大。尤其是薄及较薄煤层开采，存在作业空间狭小，工作条件恶劣，工人劳动强度大、安全程度低，工作面单产低，经济效益差，断层构造及硬夹矸对开采影响大，半煤岩巷道掘进困难，采掘接替紧张等难题，造成薄及较薄煤层储采比严重失调。
发明内容
针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种采掘运支通一体化智能开采工艺，其能够简化生产系统、降低巷道掘进率、降低工人劳动强度、提高采掘效率和改善作业环境。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：具体包括以下步骤：
S1、在矿井运输大巷一翼布置采区，采区上边界与矿井边界间留设有一定宽度a保护煤柱,运输大巷与采区停采线间留设一定宽度b保护煤柱；
S2、采用双滚筒割煤机掘进形成采区运输斜巷并采用锚网索支护，在工作面超前段进行加强支护，支护完成后在运输斜巷巷壁上布置伸缩风筒保障工作面正常通风；
S3、在运输斜巷内布置能够拐直角弯并用于工作面原煤运输的刮板输送机；刮板输送机与大巷胶带运输机相连，运输斜巷内布置机电信息控制系统用以实现对采煤工作面各机械设备的自动化控制；
S4、在靠近采区上边界处，双滚筒割煤机从运输斜巷一侧沿顺向开采工作面进行连续割煤作业，双滚筒割煤机按照设计的截割轨迹进行双向自动割煤、装煤并自动将煤装载至刮板输送机，刮板输送机随双滚筒割煤机的运动自动伸缩；刮板输送机前进和回撤时为防止顶板冒漏，对工作面两侧煤壁进行临时支护；
S5、当双滚筒割煤机顺向割至采区隔离保护煤柱时，双滚筒向外调转°与机身垂直进行返向截割，分别割透返向回采隔离煤柱与返向回采煤柱，待截割至运输斜巷时完成一个采煤循环，采区回采完毕形成采空区。
优选地，步骤S1中，步骤S1中，宽度a的范围为20～30m，宽度b的范围为30～50m。
优选地，步骤S2中，在工作面超前段采用自移式液压支架进行加强支护。
优选地，步骤S3中，双滚筒割煤机顶部设临时支护机构，用于保障机身作业安全。
优选地，步骤S4中，为防止顶板冒漏，工作面两侧煤壁采用自动装卸式支架进行临时支护，自动装卸式支架随刮板输送机的前进和回撤自动进行支设和回收。
本发明的有益效果在于：本方法通过简化工作面布置方式有效减少半煤岩巷道掘进工程量，采用双滚筒割煤机、可直角拐弯刮板输送机、自动装卸式支架及伸缩风筒等自动化设备实现采掘运支通协调控制的无人工作面开采；该方法相较于传统开采具有工作面布置简单、巷道掘进率低、煤炭采出率高、设备自动化程度高、安全高效智能化开采等特点，具有广阔的推广应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的一种采掘运支通一体化智能开采工艺顺向开采布置平面图；
图2是本发明的一种采掘运支通一体化智能开采工艺返向开采布置平面图；
图3是本发明的一种采掘运支通一体化智能开采工艺顺向开采时运输斜巷内各设备布置图；
图4是本发明的一种采掘运支通一体化智能开采工艺返向开采时运输斜巷内各设备布置图。
图中，1—双滚筒割煤机；2—刮板输送机；3—自动装卸式支架；4—伸缩风筒；5—顺向开采工作面；6—返向回采隔离煤柱；7—返向回采煤柱；8—采区隔离保护煤柱；9—采区停采线；10—运输大巷；11—大巷胶带运输机；12—运输斜巷；13—下采区设计开采线；14—机电信息控制系统；15—采空区；16—采区上边界；17—矿井边界。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。
如图1至图4所示，一种采掘运支通一体化智能开采工艺，具体包括以下步骤：
S1、在矿井运输大巷10一翼布置采区，采区上边界16与矿井边界17间留设20-30m保护煤柱,运输大巷10与采区停采线9间留设30-50m保护煤柱；
S2、采用双滚筒割煤机1掘进形成采区运输斜巷12并采用锚网索支护，在工作面超前段采用自移式液压支架进行加强支护，支护完成后在运输斜巷12巷壁上布置伸缩风筒4保障工作面正常通风；
S3、在运输斜巷12内布置能够拐直角弯并用于工作面原煤运输的刮板输送机2；刮板输送机2与大巷胶带运输机11相连，运输斜巷12内布置机电信息控制系统14用以实现对采煤工作面各机械设备的自动化控制；双滚筒割煤机1顶部设临时支护机构，用于保障机身作业安全；
S4、在靠近采区上边界16处，双滚筒割煤机1从运输斜巷12一侧沿顺向开采工作面5进行连续割煤作业，双滚筒割煤机1按照设计的截割轨迹进行双向自动割煤、装煤并自动将煤装载至刮板输送机2，刮板输送机2随双滚筒割煤机1的运动自动伸缩；为防止顶板冒漏，工作面两侧煤壁采用自动装卸式支架3进行临时支护，自动装卸式支架3随刮板输送机2的前进和回撤自动进行支设和回收；
S5、当双滚筒割煤机1顺向割至采区隔离保护煤柱8时，双滚筒向外调转90°与机身垂直进行返向截割，分别割透返向回采隔离煤柱6与返向回采煤柱7，待截割至运输斜巷12时完成一个采煤循环，采区回采完毕形成采空区15。
图1中下采区开采设计线13为本采区开采后接替采区设计开采线。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种采掘运支通一体化智能开采工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1、在矿井运输大巷(10)一翼布置采区，采区上边界(16)与矿井边界(17)间留设有一定宽度a保护煤柱，运输大巷(10)与采区停采线(9)间留设一定宽度b保护煤柱；
S2、采用双滚筒割煤机(1)掘进形成采区运输斜巷(12)并采用锚网索支护，在工作面超前段进行加强支护，支护完成后在运输斜巷(12)巷壁上布置伸缩风筒(4)保障工作面正常通风；
S3、在运输斜巷(12)内布置能够拐直角弯并用于工作面原煤运输的刮板输送机(2)；刮板输送机(2)与大巷胶带运输机(11)相连，运输斜巷(12)内布置机电信息控制系统(14)用以实现对采煤工作面各机械设备的自动化控制；
S4、在靠近采区上边界(16)处，双滚筒割煤机(1)从运输斜巷(12)一侧沿顺向开采工作面(5)进行连续割煤作业，双滚筒割煤机(1)按照设计的截割轨迹进行双向自动割煤、装煤并自动将煤装载至刮板输送机(2)，刮板输送机(2)随双滚筒割煤机(1)的运动自动伸缩；刮板输送机(2)前进和回撤时为防止顶板冒漏，对工作面两侧煤壁进行临时支护；
S5、当双滚筒割煤机(1)顺向割至采区隔离保护煤柱(8)时，双滚筒向外调转90°与机身垂直进行返向截割，分别割透返向回采隔离煤柱(6)与返向回采煤柱(7)，待截割至运输斜巷(12)时完成一个采煤循环，采区回采完毕形成采空区(15)。
2.如权利要求1所述的一种采掘运支通一体化智能开采工艺，其特征在于，步骤S1中，宽度a的范围为20～30m，宽度b的范围为30～50m，根据具体的生产地质条件选取。
3.如权利要求1所述的一种采掘运支通一体化智能开采工艺，其特征在于，步骤S2中，在工作面超前段采用自移式液压支架进行加强支护。
4.如权利要求1所述的一种采掘运支通一体化智能开采工艺，其特征在于，步骤S3中，双滚筒割煤机(1)顶部设临时支护机构，用于保障机身作业安全。
5.如权利要求1所述的一种采掘运支通一体化智能开采工艺，其特征在于，步骤S4中，为防止顶板冒漏，工作面两侧煤壁采用自动装卸式支架(3)进行临时支护，自动装卸式支架(3)随刮板输送机(2)的前进和回撤自动进行支设和回收。
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