CN112459780B - 急倾斜煤层俯斜卧式支架综采方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及急倾斜煤层采煤技术领域，是一种急倾斜煤层俯斜卧式支架综采方法，按照急倾斜煤层水平分段俯伪斜开采，首先在区段上部水平沿煤层走向布置一条回风顺槽，在区段下部水平沿煤层走向布置一条运输顺槽至采区边界。本发明具有下述优点：1、移架是沿着采煤方向直接移架，提高了工作效率；2、重力通过相邻支架就可传递至工作面底面，支架抗下滑能力和稳定性大于大倾角液压支架；3、斜切顶梁、斜切底座前部均呈与煤层坡度相匹配的斜角状，支架工作面后部不兜矸，利于工作面排矸；4、煤层倾角60°以上俯伪斜切眼35‑45°的煤层，切眼底面倾斜角度较小，维护及设备操作的难度也大大降低，人员安全性得到了更高的保障。

Description

急倾斜煤层俯斜卧式支架综采方法

技术领域

本发明涉及急倾斜煤层采煤技术领域，是一种急倾斜煤层俯斜卧式支架综采方法。

背景技术

传统近水平工作面、缓倾斜工作面液压支架、采煤机、刮板输送机的三机配套成长壁式开采工作面，支架布置方式为支架顶梁支撑顶板，支架底座支撑底板，支架平行于运输顺槽沿工作面布置，切眼与运输顺槽的夹角为90度或近90度，支架底座推移杆与刮板输送机铰接，刮板输送机底面与支架底座均落在底板上，采煤机底面座在刮板上表面采支架推进方向前部的煤，支架靠与刮板输送机铰接的油缸拉动前移。液压支架、采煤机、刮板输送机组成的三机沿煤层倾向布置沿煤层走向推进，采煤机沿煤层走向开采支架前部煤壁的煤，这种传统的三机布置方式目前也逐步在急倾斜煤层中得到应用，在急倾斜煤层中开采空间狭小，因为煤层倾角较大作业空间倾斜角度大，设备倒滑危险性大，三机沿工作面的下滑力增大，煤块矸石飞溅等潜在威胁大，操作和维护难度增大，人员操作困难。同时，其煤层构造复杂、褶曲、断层兼而有之，作业环境恶劣、生产安全隐患多、综采难度大、对机械设备适应性要求特别高，煤层倾角逐渐增大到一定角度后这种方法很难使用。目前在煤层倾角大于70度的工作面这种三机布置方式很难应用。在大倾角煤层中使用传统的三机配套长壁式开采方法一直在研究、解决、克服工作面角度较大时的支架防倒、防滑与采煤机、刮板输送机在大倾角煤层中的防滑及使用问题，在大倾角煤层特别是角度逐渐逼近90度的煤层，传统的三机配套长壁式开采方法一直没有很好的解决方案。采用传统的方法和工艺进行急倾斜煤层的开采已经是无法逾越的难题，还没有有效的解决方法。部分煤矿也尝试将工作面伪斜一定的角度减少三机的下滑力使该种三机布置形式能在60度以上的急倾斜煤层中更好的应用，但是将工作面伪斜布置后刮板输送机、采煤机增加了向工作面煤壁的倾覆力，使采煤机、刮板输送机无法在伪斜工作面很好应用。因此目前并没有一种三机配置方案能很好的应用在急倾斜煤层中。实践证明，急倾斜煤层开采的关键在于设备的适应性和配套性，由于急倾斜煤层开采工作面对煤矿机械设备的适应性要求高、难度大，多数矿区急倾斜煤层的开采发展缓慢，采出率低，资源浪费严重。

在急倾斜煤层开采中,对于煤层厚度小于8米，煤层倾角大于45度的急倾斜煤层开采曾采用柔性掩护支架开采法、小阶段煤层液压支架开采工艺，但因为均存在种种缺陷已不适合该种煤层的使用。该种煤层一直没有与之配套可靠实用的支护设备、开采设备可供使用，目前遇到该种煤层不得不放弃开采。

柔性掩护支架开采法的布置方式为在急倾斜煤层中上部设置与水平面平行的回风顺槽，距回风顺槽一定距离的下部设置一条与水平面平行的运输顺槽，上下巷道之间贯通俯伪斜切眼，俯伪斜切眼与水平面夹角为20°至40°左右。柔性掩护支架向下推进过程中下部掩护支架逐渐窜入运输顺槽，窜入运输顺槽的支架需不断运输到上部回风顺槽进行支架补充，劳动强度大。此外，该型支架适应煤层厚度范围小，煤层变厚会丢煤，煤层变薄就无法使用，不同的煤层变化需要配置不同长度的柔性掩护支架，存在使用不便、机械开采效率低、劳动强度大、产量低、支架不稳定和安全性差等诸多的问题，目前该采煤工艺及匹配的支护设备因劳动强度大，产量低已较少在煤矿中使用。

采用小阶段煤层液压支架开采工艺，支架的巷道布置为在急倾斜煤层中上部设置与水平面平行的回风顺槽，距回风顺槽约20米的下部设置一条与水平面平行的运输顺槽，上下巷道间每间隔6米打一个直径800mm左右的通风孔，使上下巷道贯通，形成U型通风。支架布置于下部运输顺槽道中，支架行进方向为沿运输顺槽向前推进。该种布置方式，支架后部和上部的通风孔因垮落破坏或支架顶梁遮挡无法实现U型通风，支架前部的通风孔可实现U型通风，但新鲜的空气难以到达支架所在的工作位置，支架工作位置为盲巷，易造成瓦斯聚集带来较大安全隐患，2016年因为急倾斜4-8米单一厚煤层水平分段放顶煤采煤法无法构建安全的U型通风系统存在工作面有毒有害气体聚集风险而被煤炭安检部门淘汰，目前该种设备和开采工艺已全面停用。

而本申请人于2019年申请的专利号为2019215536274名称为急倾斜煤层n形综采液压支架的专利，如附图17所示，在使用过程中存在急倾斜煤层n形综采液压支架是垂直于工作面底面伪斜向上布置的，支架为了实现水平回采需要先沿工作面底面向上移动一个工作距离（即向上提架）然后再垂直于工作面底面向下下降一个工作距离从而实现水平回采。支架的水平回采需要有两个方向的移动才能实现，因此支架存在移动效率底，回采效率相对较慢的弊端，支架上移时有漏煤、漏矸导致支架无法并拢，无法正常使用及存在安全隐患等缺陷。

综上所述，采用上述设备对急倾斜煤层进行开采的方法，存在有严重的安全隐患、工作效率低和开采效率低的问题。

发明内容

本发明提供了一种急倾斜煤层俯斜卧式支架综采方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有急倾斜煤层进行开采的方法存在有严重的安全隐患、工作效率低和开采效率低的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种急倾斜煤层俯斜卧式支架综采方法，按照急倾斜煤层水平分段俯伪斜开采，首先在区段上部水平沿煤层走向布置一条回风顺槽，在区段下部水平沿煤层走向布置一条运输顺槽至采区边界，其次，沿煤层走向倾斜布置开与回风顺槽和运输顺槽相通的俯伪斜切眼，俯伪斜切眼与运输顺槽的夹角范围为30°至45°，俯伪斜切眼底面即为煤层，在俯伪斜切眼内布置支架，每个支架的两个支撑部的侧端分别顶紧在底板和顶板上，每个支架的两个支撑部的前端均呈与煤层坡度相匹配的斜角状并与俯伪斜切眼底面之间有间距，支架沿俯伪斜切眼斜向上相互叠压水平布置，在支架内布置刮板输送机，刮板输送机铺在切眼底面上，在刮板输送机上安装有采煤机，采煤机的切割滚筒垂直于切眼底面向下开采。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述支架为急倾斜煤层伪斜特异液压支架，其包括斜切顶梁、斜切掩护梁、铰接梁、斜切底座和支撑立柱，斜切顶梁、斜切掩护梁、铰接梁、斜切底座依次相互铰接后形成一个伪斜特异结构的液压支架，斜切顶梁与斜切底座间铰接有至少一排支撑立柱，每排支撑立柱包括两根平行设置的支撑立柱，斜切底座前端空腔内设有能插入空腔并沿空腔前后移动并用于拉动液压支架前移的斜切伸缩梁，斜切顶梁下部和斜切底座上部分别设有用于推移刮板输送机使刮板输送机在支架斜切顶梁与斜切底座间来回移动的推移油缸。

上述斜切顶梁与斜切掩护梁之间设有平衡千斤顶，平衡千斤顶的一端与斜切顶梁铰接，平衡千斤顶的另一端与斜切掩护梁铰接，或/和，铰接梁包括前连杆和后连杆，前连杆的两端分别与斜切掩护梁和斜切底座的前部上端铰接在一起，后连杆的两端分别与斜切掩护梁和斜切底座后部上端铰接在一起，前连杆、后连杆、斜切掩护梁和斜切底座共同构成四连杆结构，或/和，斜切顶梁和斜切底座之间设置两排支撑立柱，每排支撑立柱包括两根平行设置的支撑立柱，或/和，斜切底座前端空腔内固定安装有拉架千斤顶，斜切伸缩梁与拉架千斤顶的活塞杆固定连接。

上述斜切顶梁前端和斜切底座前端均呈与工作面坡度相匹配的斜角状，斜切掩护梁后端和铰接梁后端呈与斜切顶梁前端和斜切底座前端相对应的斜角状。

上述急倾斜煤层伪斜特异液压支架为多个，相邻急倾斜煤层伪斜特异液压支架的斜切伸缩梁之间通过哑铃销连接在一起，通过连接为一体的斜切伸缩梁拉动多个急倾斜煤层伪斜特异液压支架依次前移。

上述刮板输送机为双齿轨刮板输送机，双齿轨刮板输送机包括中部槽，在中部槽的两侧槽帮上分别通过齿轨座固定安装有齿轨，中部槽的至少一侧的齿轨外侧轨体底部设有扣押凸起，采煤机本体包括采煤机机身、采煤机摇臂和采煤机切割滚筒，在采煤机机身左右两侧设有采煤机切割滚筒，采煤机切割滚筒通过采煤机摇臂与采煤机机身连接在一起并能上下往复摆动，中部槽设置在采煤机切割滚筒之间位置的采煤机机身下侧，在采煤机机身下部一侧设有开口向下的扣押槽，在扣押槽的中部设有与该侧齿轨啮合的齿轨轮，齿轨位于扣押槽内，在采煤机机身下部另一侧设有与另一侧齿轨啮合的齿轨轮。

上述刮板输送机为双齿轨刮板输送机，双齿轨刮板输送机包括中部槽，中部槽的两侧槽帮上分别通过齿轨座固定安装有齿轨，中部槽的至少一侧的齿轨外侧轨体底部设有扣押凸起，采煤机本体包括采煤机机身、采煤机摇臂和采煤机切割滚筒，在采煤机机身左右两侧设有采煤机切割滚筒，采煤机切割滚筒通过采煤机摇臂与采煤机机身连接在一起并能上下往复摆动，中部槽设置在采煤机切割滚筒之间位置的采煤机机身下侧，在采煤机机身下部一侧设有开口向下的扣押槽，在扣押槽的中部设有与该侧齿轨啮合的齿轨轮，齿轨位于扣押槽内，在采煤机机身下部另一侧设有与另一侧齿轨啮合的齿轨轮，开采时：通过推移油缸推动刮板输送机移动使采煤机切割滚筒开采一个截深的煤，一个截深的煤开采完后伸出斜切底座内的拉架千斤顶推移斜切伸缩梁整体伸出一个截深，撑紧拉架千斤顶，由下至上依次收缩立柱泄压，收缩拉架千斤顶拉急倾斜煤层伪斜特异液压支架前移一个截深。

上述刮板输送机为双齿轨刮板输送机，双齿轨刮板输送机包括中部槽，中部槽的两侧槽帮上分别通过齿轨座固定安装有齿轨，中部槽的至少一侧的齿轨外侧轨体底部设有扣押凸起，采煤机本体包括采煤机机身、采煤机摇臂和采煤机切割滚筒，在采煤机机身左右两侧均设有采煤机切割滚筒，采煤机切割滚筒通过采煤机摇臂与采煤机机身连接在一起并能上下往复摆动，中部槽设置在采煤机切割滚筒之间位置的采煤机机身下侧，在采煤机机身下部两侧分别设有开口向下的扣押槽，在扣押槽的中部分别设有与两侧齿轨啮合的齿轨轮，齿轨位于扣押槽内。

上述刮板输送机为双齿轨刮板输送机，双齿轨刮板输送机包括中部槽，中部槽的两侧槽帮上分别通过齿轨座固定安装有齿轨，中部槽的至少一侧的齿轨外侧轨体底部设有扣押凸起，采煤机本体包括采煤机机身、采煤机摇臂和采煤机切割滚筒，在采煤机机身左右两侧均设有采煤机切割滚筒，采煤机切割滚筒通过采煤机摇臂与采煤机机身连接在一起并能上下往复摆动，中部槽设置在采煤机切割滚筒之间位置的采煤机机身下侧，在采煤机机身下部两侧分别设有开口向下的扣押槽，在扣押槽的中部分别设有与两侧齿轨啮合的齿轨轮，齿轨位于扣押槽内，开采时：通过推移油缸推动刮板输送机移动使采煤机切割滚筒开采一个截深的煤，一个截深的煤开采完后伸出斜切底座内的拉架千斤顶推移斜切伸缩梁整体伸出一个截深，撑紧拉架千斤顶，由下至上依次收缩立柱泄压，收缩拉架千斤顶拉急倾斜煤层伪斜特异液压支架前移一个截深。

上述扣押槽的外侧壁底部设有水平卡台，齿轨外侧轨体底部的扣押凸起与水平卡台上下对应。

本发明具有下述优点：1、移架是沿着采煤方向直接移架，和专利号为2019215536274名称为急倾斜煤层n形综采液压支架的移架相比，少了提架的过程，因此极大提高了工作效率；2、重力通过相邻支架就可传递至工作面底面，支架抗下滑能力和稳定性大于大倾角液压支架；3、斜切顶梁、斜切底座前部均呈与煤层坡度相匹配的斜角状，斜切顶梁、斜切底座前部能在伪斜工作面很好的支护，避免片帮、漏顶，斜切掩护梁后端和铰接梁后端呈与斜切顶梁前端和斜切底座前端相对应的斜角状能避免采空区矸石漏入支架内，起到很好的遮蔽，支架工作面后部不兜矸，利于工作面排矸；4、煤层倾角60°以上俯伪斜切眼35-45°的煤层，切眼底面倾斜角度较小，在这样的工作面平行于运输顺槽沿俯伪斜切眼向上排列支架，因为工作面倾斜角度小，减小了上部开采的煤及矸石向下滚落飞窜的现象，本发明中的支架所受的倾覆力很大一部分被俯伪斜切眼煤壁抵消从而使支架能在工作面始终处于稳定工作状态。人员在倾角较小的工作面工作，维护及设备操作的难度也大大降低，人员安全性得到了更高的保障。综上所述，本发明的采煤方法不仅极大降低了安全隐患、提高了工作效率和开采效率。

附图说明

附图1为本发明在俯伪斜切眼布置时的主视结构示意图。

附图2为本发明的轴侧结构示意图。

附图3为回风顺槽、俯伪斜切眼、运输顺槽及三机布置的主视结构示意图。

附图4为附图3的局部放大示意图。

附图5为本发明急倾斜煤层伪斜特异液压支架座在俯伪斜切眼时的立体结构示意图。

附图6为附图3的C-C向结构示意图。

附图7为附图6中D向结构示意图。

附图8为本发明的移架示意图。

附图9为传统液压支架受力分析图。

附图10为本发明中支架受力分析图。

附图11为本发明中刮板输送机的横断面结构示意图。

附图12为附图11的俯视结构示意图。

附图13为采煤机机身下部一侧设有开口向下的扣押槽并与刮板输送机配合的横断面结构示意图。

附图14为采煤机机身下部两侧设有开口向下的扣押槽并与刮板输送机配合的横断面结构示意图。

附图15为附图14的左视局部缩放结构示意图。

附图16为附图15的俯视结构示意图。

附图17为专利号为2019215536274名称为急倾斜煤层n形综采液压支架三机配套图。

附图18为本发明的采煤示意图。

附图19为现有长壁采煤法原理图。

附图20为现有长壁采煤法中俯斜采煤示意图。

附图中的编码分别为：1为俯伪斜切眼，2为斜切顶梁，3为斜切掩护梁，4为斜切底座，5为支撑立柱，6为斜切伸缩梁，7为顶板，8为底板，9为运输顺槽，10为水平卡台，11为平衡千斤顶，12为前连杆，13为后连杆，14为煤层，15为回风顺槽，16为立井或斜井,17为拉架千斤顶，18为哑铃销，19为推移油缸，20为槽帮，21为齿轨，22为齿轨座，23为扣押凸起，24为耳座，25为中部槽，26为采煤机机身，27为采煤机摇臂，28为采煤机切割滚筒，29为扣押槽，30为齿轨轮。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的，即附图1中的采煤方向为前方。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

如附图1、3、4所示，该急倾斜煤层俯斜卧式支架综采方法按照急倾斜煤层水平分段俯伪斜开采，首先在区段上部水平沿煤层14走向布置一条回风顺槽15，在区段下部水平沿煤层14走向布置一条运输顺槽9至采区边界，其次，沿煤层14走向倾斜布置开与回风顺槽15和运输顺槽9相通的俯伪斜切眼1，俯伪斜切眼1与运输顺槽9的夹角范围为30°至45°，俯伪斜切眼1底面即为煤层14，在俯伪斜切眼1内布置支架，每个支架的两个支撑部的侧端分别顶紧在底板8和顶板7上，每个支架的两个支撑部的前端均呈与煤层14坡度相匹配的斜角状并与俯伪斜切眼1底面之间有间距，支架沿俯伪斜切眼1斜向上相互叠压水平布置，在支架内布置刮板输送机，刮板输送机铺在切眼底面上，在刮板输送机上安装有采煤机，采煤机的切割滚筒垂直于切眼底面向下开采。支架沿俯伪斜切眼1斜向上相互叠压水平布置，这样，重力通过相邻支架就可传递至工作面底面，因此，本发明的抗下滑能力及稳定性高于大倾角液压支架，而本发明的支架的移架是沿着采煤方向直接移架，和专利号为2019215536274名称为急倾斜煤层n形综采液压支架的移架相比，少了提架的过程，因此极大提高了工作效率。例如：根据计算：一个俯伪斜切眼1内按照布置50个支架计算，采用专利号为2019215536274名称为急倾斜煤层n形综采液压支架，由于其向上提架过程包括支架泄压-移架-支架支撑三个过程，且工作面不能分段同时进行，只能从上往下依次向上移架，按每台支架向上移架耗时10分钟计算，50架的工作面向上移架的时间就需要8小时，而本实用新型没有向上提架的过程，因此与专利号为2019215536274名称为急倾斜煤层n形综采液压支架相比，本实用新型明显降低了回采移架的时间，极大提高了工作效率。

开采最传统的布置形式一般采用三机沿煤层倾向布置，沿煤层走向回采，工作面正倾斜布置的走向长壁回采作业形式（如图19所示）。但是在煤层倾角逐步增大时，工作面支护和开采设备、人员随着倾斜角度增大，走向长壁回采作业难度也随之逐步增大，当煤层倾角较大时，回采工作面正倾斜方向布置不再适用，工作面布置一般会采用与正倾斜方向有一定夹角的布置形式，这样就相当于减缓了工作面的实际倾斜角，叫做伪倾斜回采。而本发明的俯斜开采是指伪倾斜回采中支架沿伪斜工作面卧倒水平相互叠压布置，延着煤层走向回采作业，支架沿伪倾斜长壁工作面自下而上依次推进支护，如附图1、8所示，其本质是通过采用卧倒的C形特异型支架进行回采支护。而传统俯斜是在煤层中水平开切眼，支架沿煤层倾角向下回采作业（如图20所示）因此本发明中的俯斜开采和现有的俯斜开采是完全不同的，二者的布置形式完全不同。

可根据实际需要，对上述急倾斜煤层俯斜卧式支架综采方法作进一步优化或/和改进：

如附图2、5、6所示，支架为急倾斜煤层伪斜特异液压支架，其包括斜切顶梁2、斜切掩护梁3、铰接梁、斜切底座4和支撑立柱5，斜切顶梁2、斜切掩护梁3、铰接梁、斜切底座4依次相互铰接后形成一个伪斜特异结构的液压支架，斜切顶梁2与斜切底座4间铰接有至少一排支撑立柱5，每排支撑立柱5包括两根平行设置的支撑立柱5，斜切底座4前端空腔内设有能插入空腔并沿空腔前后移动并用于拉动液压支架前移的斜切伸缩梁6，斜切顶梁2下部和斜切底座4上部分别设有用于推移刮板输送机使刮板输送机在支架斜切顶梁2与斜切底座4间来回移动的推移油缸19。上述支撑立柱5可采用现有公知的液压立柱。

如附图2、5、6所示，斜切顶梁2与斜切掩护梁3之间设有平衡千斤顶11，平衡千斤顶11的一端与斜切顶梁2铰接，平衡千斤顶11的另一端与斜切掩护梁3铰接，通过伸缩平衡千斤顶11调整液压支架状态使斜切顶梁2与顶板7、斜切底座4与底板8更充分的接触，从而确保液压支架的稳定工作状态，并能使支架适应不同煤层14厚度、煤层14角度的支护作业。

如附图2、5、6所示，铰接梁包括前连杆12和后连杆13，前连杆12的两端分别与斜切掩护梁3和斜切底座4的前部上端铰接在一起，后连杆13的两端分别与斜切掩护梁3和斜切底座4后部上端铰接在一起，前连杆12、后连杆13、斜切掩护梁3和斜切底座4共同构成四连杆结构，通过这样设置，当斜切顶梁2与斜切底座4的位置发生相对变化时，能够保持稳定的支撑和稳定的梁端距。斜切顶梁2和斜切底座4之间设置两排支撑立柱5，每排支撑立柱5包括两根平行设置的支撑立柱5，通过设置两排支撑立柱5，能够达到较好的平衡性能及液压支架的支护性能。斜切底座4前端空腔内固定安装有拉架千斤顶17，斜切伸缩梁6与拉架千斤顶17的活塞杆固定连接。通过拉架千斤顶17的伸缩实现斜切伸缩梁6在斜切底座4腔体中的前后伸缩。

如附图1、3、5所示，斜切顶梁2前端和斜切底座4前端均呈与工作面坡度相匹配的斜角状，斜切掩护梁3后端和铰接梁后端呈与斜切顶梁2前端和斜切底座4前端相对应的斜角状。

此结构是为匹配急倾斜煤层伪斜工作面开采工艺而设计，如附图1所示：急倾斜煤层伪斜特异液压支架沿俯伪斜切眼1斜向上相互叠压水平布置，如图9所示，在工作面伪斜70°的大倾角液压支架，在液压支架的重量相同情况下即液压支架重力F值相同情况下支架斜向下的下滑力F1=F×sin70°，如图10所示的急倾斜煤层伪斜特异液压支架在工作面伪斜35°的工作面布置，在液压支架的重量相同情况下即液压支架重力F值相同情况下支架斜向下的下滑力F1=F×sin35°，由此可得急倾斜煤层伪斜特异液压支架的下滑力F1要远低于大倾角液压支架的下滑力F1。急倾斜煤层伪斜特异液压支架向下的重力通过相邻支架就可传递至工作面底面，大倾角支架重力需通过3-4架才能将重力传递至工作面底面，因此急倾斜煤层伪斜特异液压支架的抗下滑能力大于大倾角液压支架，急倾斜煤层伪斜特异液压支架在工作面的稳定性高于大倾角液压支架。即便在煤层倾角60°以上的煤层14，俯伪斜切眼1的实际倾斜角度为35°至45°，倾斜角度不大，在这样的工作面平行于运输顺槽9沿俯伪斜切眼1向上排列急倾斜煤层伪斜特异液压支架，因为工作面倾斜角度小，不易出现上部开采的煤及矸石向下滚落飞窜的现象，急倾斜煤层伪斜特异液压支架所受的倾覆力很大一部分被俯伪斜切眼1煤壁抵消从而使急倾斜煤层伪斜特异液压支架能在工作面始终处于稳定工作状态。人员在倾角较小的工作面工作，工作及设备操作的难度也大大降低，人员安全性得到了更高的保障。斜切顶梁2、斜切底座4前部均呈与煤层坡度相匹配的斜角状，斜切顶梁2、斜切底座4前部能在伪斜工作面很好的支护，避免片帮、漏顶，而且，通过这样的布置，使急倾斜煤层伪斜特异液压支架与传统的C形支架完全不同，传统的C形支架的布置为C型竖放式，即为直立的C型支架，支架的所有压力全部传导至支架底座上，因此支架底座为最大受力部件，支架底座底部为最大受力面，而急倾斜煤层伪斜特异液压支架为一个放倒的C型支架，支架斜切顶梁2、斜切底座4会受一定压力，因支架为放倒的C型支架，因此支架的斜切顶梁2侧面与斜切底座4侧面也会受到一定的上部支架给的压力，与传统的C形支架对比受力完全不同，支架布置形式也完全不同。支架通过伪斜水平叠压下部支架能够更好的支撑上部支架，确保上部支架支护稳定无歪斜，斜切掩护梁3后端和铰接梁后端呈与斜切顶梁2前端和斜切底座4前端相对应的斜角状能避免采空区矸石漏入支架内，起到很好的遮蔽，支架工作面后部不兜矸，利于工作面排矸。

如附图1、7、8所示，急倾斜煤层伪斜特异液压支架为多个，相邻急倾斜煤层伪斜特异液压支架的斜切伸缩梁6之间通过哑铃销18连接在一起，通过连接为一体的斜切伸缩梁6拉动多个急倾斜煤层伪斜特异液压支架依次前移。

如附图11、12、13、15、16所示，刮板输送机为双齿轨刮板输送机，双齿轨刮板输送机包括中部槽25，中部槽25的两侧槽帮20上分别通过齿轨座22固定安装有齿轨21，中部槽25的至少一侧的齿轨21外侧轨体底部设有扣押凸起23，采煤机本体包括采煤机机身26、采煤机摇臂27和采煤机切割滚筒28，在采煤机机身26左右两侧设有采煤机切割滚筒28，采煤机切割滚筒28通过采煤机摇臂27与采煤机机身26连接在一起并能上下往复摆动，中部槽25设置在采煤机切割滚筒28之间位置的采煤机机身26下侧，在采煤机机身26下部一侧设有开口向下的扣押槽29，在扣押槽29的中部设有与该侧齿轨21啮合的齿轨轮30，齿轨21位于扣押槽29内，在采煤机机身26下部另一侧设有与另一侧齿轨21啮合的齿轨轮30，开采时：通过推移油缸19推动刮板输送机移动使采煤机切割滚筒28开采一个截深的煤，一个截深的煤开采完后伸出斜切底座4内的拉架千斤顶17推移斜切伸缩梁6整体伸出一个截深，撑紧拉架千斤顶17，由下至上依次收缩支撑立柱5泄压，收缩拉架千斤顶17拉急倾斜煤层伪斜特异液压支架前移一个截深。采煤机可采用专利号为2019108836298名称为向下开采式采煤机及配套装置的公开技术。

在使用过程中，采煤机机身26下部左侧或者下部右侧设有能够与双齿轨21刮板输送机的齿轨21配合使用的扣押槽29，齿轨21位于扣押槽29内能够防止采煤机机身26左右两侧的采煤机切割滚筒28受力不均匀、别卡、无法顺畅行走以及采煤机机身26歪斜、采煤机机身26跳动、采煤机倾倒的问题，降低采煤机的故障率，提高采煤效率。

如附图11、12、14、15、16所示，刮板输送机为双齿轨刮板输送机，双齿轨刮板输送机包括中部槽25，中部槽25的两侧槽帮20上分别通过齿轨座22固定安装有齿轨21，中部槽25的至少一侧的齿轨21外侧轨体底部设有扣押凸起23，采煤机本体包括采煤机机身26、采煤机摇臂27和采煤机切割滚筒28，在采煤机机身26左右两侧均设有采煤机切割滚筒28，采煤机切割滚筒28通过采煤机摇臂27与采煤机机身26连接在一起并能上下往复摆动，中部槽25设置在采煤机切割滚筒28之间位置的采煤机机身26下侧，在采煤机机身26下部两侧分别设有开口向下的扣押槽29，在扣押槽29的中部分别设有与两侧齿轨21啮合的齿轨轮30，齿轨21位于扣押槽29内。

在使用过程中，采煤机机身26下部左侧和下部右侧均设有能够与双齿轨刮板输送机的齿轨21配合使用的扣押槽29，齿轨21位于扣押槽29内能够防止采煤机机身26左侧和右侧的采煤机切割滚筒28受力不均匀、别卡、无法顺畅行走以及采煤机机身26歪斜、采煤机机身26跳动、采煤机机身26倾倒的问题，降低采煤机本体的故障率，提高采煤效率。

如附图13、14所示，扣押槽29的外侧壁底部设有水平卡台10，齿轨21外侧轨体底部的扣押凸起23与水平卡台10上下对应。

在使用过程中，扣押槽29左部或者右部设有与对应位置的齿轨21轨体底部的扣押凸起23相对应的水平卡台10，能够防止采煤机左右摆动，同时防止采煤机上下摆动。

在使用过程中，扣押槽29左部和右部均设有与对应位置的齿轨21轨体底部的扣押凸起23相对应的水平卡台10，能够防止采煤机机身26左右摆动，同时防止采煤机机身26上下摆动。

实际开采时：工作面三机配套支护开采的步骤如下：

步骤一：将急倾斜煤层伪斜特异液压支架伪斜布置至工作面巷道俯伪斜切眼1内，斜切顶梁2和斜切底座4底部距俯伪斜切眼1底面600mm距离，刮板输送机平铺在俯伪斜切眼1底面上即煤层14面上，向下开采式采煤机骑在刮板输送机上。

步骤二：通过斜切顶梁2上前端的推移油缸19将刮板输送机拉至靠近煤层14顶板7侧。

步骤三：启动向下开采式采煤机顶板7侧切割滚筒，向下开采式采煤机沿刮板输送机采斜切顶梁2前端的煤。

步骤四：向下开采式采煤机开采完第一刀后，伸出连接刮板输送机的推移油缸19将刮板输送机向底板8方向推移，向下开采式采煤机顶板7侧切割滚筒开采第二刀。

步骤五：向下开采式采煤机开采至底板8侧后，收缩连接刮板输送机的推移油缸19将刮板输送机拉至台阶下方，启动向下开采式采煤机底板8侧切割滚筒开采底板8侧煤。

步骤六：伸出连接刮板输送机的推移油缸19继续将底板8侧煤全部开采完。

步骤七：收缩连接刮板输送机的推移油缸19拉刮板输送机至顶板7侧。

步骤八：继续执行步骤一至煤层14开采至一个截深。

步骤九：一个截深的煤开采完后伸出斜切底座4内的拉架千斤顶17推移工作面斜切伸缩梁6整体伸出一个截深。撑紧拉架千斤顶17，由下至上依次收缩立柱泄压，收缩拉架千斤顶17拉急倾斜煤层伪斜特异液压支架前移一个截深。

步骤十：循环执行步骤一至步骤九回采工作面的煤。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (9)

1.一种急倾斜煤层俯斜卧式支架综采方法，其特征在于按照急倾斜煤层水平分段俯伪斜开采，首先在区段上部水平沿煤层走向布置一条回风顺槽，在区段下部水平沿煤层走向布置一条运输顺槽至采区边界，其次，沿煤层走向倾斜开有与回风顺槽和运输顺槽相通的俯伪斜切眼，俯伪斜切眼与运输顺槽的夹角范围为30°至45°，俯伪斜切眼底面即为煤层，在俯伪斜切眼内布置支架，每个支架的两个支撑部的侧端分别顶紧在底板和顶板上，每个支架的两个支撑部的前端均呈与煤层坡度相匹配的斜角状并与俯伪斜切眼底面之间有间距，支架沿俯伪斜切眼斜向上相互叠压水平布置，在支架内布置刮板输送机，刮板输送机为双齿轨刮板输送机，双齿轨刮板输送机包括中部槽，在中部槽的两侧槽帮上分别通过齿轨座固定安装有齿轨，中部槽的至少一侧的齿轨外侧轨体底部设有扣押凸起，刮板输送机铺在切眼底面上，在刮板输送机上安装有采煤机，采煤机本体包括采煤机机身、采煤机摇臂和采煤机切割滚筒，在采煤机机身左右两侧设有采煤机切割滚筒，采煤机切割滚筒通过采煤机摇臂与采煤机机身连接在一起并能上下往复摆动，中部槽设置在采煤机切割滚筒之间位置的采煤机机身下侧，采煤机的切割滚筒垂直于切眼底面向下开采；支架为急倾斜煤层伪斜特异液压支架，其包括斜切顶梁、斜切掩护梁、铰接梁、斜切底座和支撑立柱，斜切顶梁、斜切掩护梁、铰接梁、斜切底座依次相互铰接后形成一个伪斜特异结构的液压支架，斜切顶梁与斜切底座间铰接有至少一排支撑立柱，每排支撑立柱包括两根平行设置的支撑立柱，斜切底座前端空腔内设有能插入空腔并沿空腔前后移动并用于拉动液压支架前移的斜切伸缩梁；斜切底座前端空腔内固定安装有拉架千斤顶，斜切伸缩梁与拉架千斤顶的活塞杆固定连接；一个截深的煤开采完后伸出斜切底座内的拉架千斤顶推移工作面斜切伸缩梁整体伸出一个截深，撑紧拉架千斤顶，由下至上依次收缩支撑立柱泄压，收缩拉架千斤顶拉急倾斜煤层伪斜特异液压支架前移一个截深。

2.根据权利要求1所述急倾斜煤层俯斜卧式支架综采方法，其特征在于斜切顶梁下部和斜切底座上部分别设有用于推移刮板输送机使刮板输送机在支架斜切顶梁与斜切底座间来回移动的推移油缸。

3.根据权利要求2所述的急倾斜煤层俯斜卧式支架综采方法，其特征在于斜切顶梁与斜切掩护梁之间设有平衡千斤顶，平衡千斤顶的一端与斜切顶梁铰接，平衡千斤顶的另一端与斜切掩护梁铰接，或/和，铰接梁包括前连杆和后连杆，前连杆的两端分别与斜切掩护梁和斜切底座的前部上端铰接在一起，后连杆的两端分别与斜切掩护梁和斜切底座后部上端铰接在一起，前连杆、后连杆、斜切掩护梁和斜切底座共同构成四连杆结构，或/和，斜切顶梁和斜切底座之间设置两排支撑立柱，每排支撑立柱包括两根平行设置的支撑立柱。

4.根据权利要求3所述的急倾斜煤层俯斜卧式支架综采方法，其特征在于斜切顶梁前端和斜切底座前端均呈与工作面坡度相匹配的斜角状，斜切掩护梁后端和铰接梁后端呈与斜切顶梁前端和斜切底座前端相对应的斜角状。

5.根据权利要求1所述的急倾斜煤层俯斜卧式支架综采方法，其特征在于急倾斜煤层伪斜特异液压支架为多个，相邻急倾斜煤层伪斜特异液压支架的斜切伸缩梁之间通过哑铃销连接在一起，通过连接为一体的斜切伸缩梁拉动多个急倾斜煤层伪斜特异液压支架依次前移。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的急倾斜煤层俯斜卧式支架综采方法，其特征在于采煤机机身下部一侧设有开口向下的扣押槽，在扣押槽的中部设有与该侧齿轨啮合的齿轨轮，齿轨位于扣押槽内，在采煤机机身下部另一侧设有与另一侧齿轨啮合的齿轨轮，开采时：通过推移油缸推动刮板输送机移动使采煤机切割滚筒开采一个截深的煤，一个截深的煤开采完后伸出斜切底座内的拉架千斤顶推移斜切伸缩梁整体伸出一个截深，撑紧拉架千斤顶，由下至上依次收缩支撑立柱泄压，收缩拉架千斤顶拉急倾斜煤层伪斜特异液压支架前移一个截深。

7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的急倾斜煤层俯斜卧式支架综采方法，其特征在于采煤机机身下部两侧分别设有开口向下的扣押槽，在扣押槽的中部分别设有与两侧齿轨啮合的齿轨轮，齿轨位于扣押槽内，开采时：通过推移油缸推动刮板输送机移动使采煤机切割滚筒开采一个截深的煤，一个截深的煤开采完后伸出斜切底座内的拉架千斤顶推移斜切伸缩梁整体伸出一个截深，撑紧拉架千斤顶，由下至上依次收缩支撑立柱泄压，收缩拉架千斤顶拉急倾斜煤层伪斜特异液压支架前移一个截深。

8.根据权利要求6所述的急倾斜煤层俯斜卧式支架综采方法，其特征在于扣押槽的外侧壁底部设有水平卡台，齿轨外侧轨体底部的扣押凸起与水平卡台上下对应。

9.根据权利要求7所述的急倾斜煤层俯斜卧式支架综采方法，其特征在于扣押槽的外侧壁底部设有水平卡台，齿轨外侧轨体底部的扣押凸起与水平卡台上下对应。

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