CN112593937B - 一种井下采煤方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种井下采煤方法，该方法通过将煤矿采区边角不规则区域划分为第一工作面、第二工作面和过渡区域工作面；依次对第一工作面、过渡区域工作面和第二工作面进行回采，并且采用虚心旋转方式回采过渡区域工作面，其中虚心旋转方式为：以过渡区域工作面运输顺槽拐点为圆心，以过渡区域工作面长度为半径，机头与机尾推进速度比例为1：n；并且，过渡区域工作面回采经过运输顺槽拐点后，机头与机尾旋转至与第二工作面运输顺槽垂直时，进入第二工作面回采。本申请提供的井下采煤方法具有搬家倒面次数少、开采效率高、回收率高等特点。

Description

一种井下采煤方法

技术领域

本发明属于煤矿开采技术领域，尤其涉及一种井下采煤方法。

背景技术

煤矿开采工作面受地质构造、矿井边界、保护煤柱等因素影响，布置规则的、长推进度的采煤工作面比较困难。若布置规则的矩形工作面，则工作面推进度短，工作面搬家倒面次数多，并且需留设保护煤柱，降低煤炭资源回收率，增加煤炭开采成本。

发明内容

本发明提出一种井下采煤方法，用于解决煤矿开采过程中工作面推进度短、搬家倒面次数多的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

提供一种井下采煤方法，所述方法包括：

将煤矿采区边角不规则区域划分为第一工作面、第二工作面和过渡区域工作面，所述过渡区域工作面为所述第一工作面和所述第二工作面之间的区域；

回采所述第一工作面；

所述第一工作面回采结束，回采至所述过渡区域工作面时，以所述过渡区域工作面运输顺槽拐点为圆心，以所述过渡区域工作面长度为半径，采用机头与机尾推进速度比例为1：n的虚心旋转方式回采所述过渡区域工作面；

所述过渡区域工作面回采经过所述运输顺槽拐点后，所述机头与机尾旋转至与所述第二工作面运输顺槽垂直时，进入所述第二工作面回采。

优选地，所述虚心旋转方式回采所述过渡区域工作面时，拉移所述过渡区域工作面支架时，侧调千斤顶，用以调整所述支架的错距。

优选地，所述过渡区域工作面的运输顺槽安装过渡刮板输送机。

优选地，所述n为大于1的自然数。

优选地，所述第一工作面和所述第二工作面为矩形工作面或者近矩形工作面。

优选地，回采所述第一工作面或所述第二工作面方法为：所述机头与所述机尾推进速度比例为1：1。

基于上述实施例可见，本发明实施例提供的一种井下采煤方法，将煤矿采区边角不规则区域划分为第一工作面和第二工作面；回采所述第一工作面；所述第一工作面回采结束，回采至所述第一工作面和所述第二工作面过渡区域工作面时，以所述过渡区域工作面运输顺槽拐点为圆心，以所述过渡区域工作面长度为半径，采用机头与机尾推进速度比例为1：n的虚心旋转方式回采所述过渡区域工作面；所述过渡区域工作面回采经过所述运输顺槽拐点后，所述机头与机尾旋转至与所述第二工作面运输顺槽垂直时，进入所述第二工作面回采。本申请实施例提供的井下采煤方法，通过对过渡区域工作面采用机头与机尾推进速度比例为1：n的虚心旋转方式回采，实现了短工作面的合并，并且该虚心旋转回采推进方式，机头与机尾一定比例推进，解决了机头定点旋转开采支架错距大和造成工作面顶板破碎的问题。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种井下采煤方法流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种煤矿采区边角不规则区域划分方法示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种煤矿采区边角不规则区域划分方法示意图；

图4为本发明实施例提供的一种过渡区域工作面回采推进方法示意图。

标号说明：

1-第一工作面，2-第二工作面，3-过渡区域工作面，4-拐点，5-运输顺槽。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

图1为本发明实施例提供的一种井下采煤方法流程示意图；图2为本发明实施例提供的一种煤矿采区边角不规则区域划分方法示意图；图3为本发明实施例提供的另一种煤矿采区边角不规则区域划分方法示意图；图4为本发明实施例提供的一种过渡区域工作面回采推进方法示意图。下面结合图1到图4，对本发明实施例提供的井下采煤方法进行详细的阐述。

如图1所示，本发明实施例提供的井下采煤方法包括以下步骤：

S1：将煤矿采区边角不规则区域划分为第一工作面、第二工作面和过渡区域工作面，过渡区域工作面为所述第一工作面和所述第二工作面之间的区域。

煤矿开采工作面受地质构造、矿井边界、保护煤柱等因素影响，布置规则的、长推进度的采煤工作面比较困难。如图2所示，现有技术中对于煤矿采区边角不规则区域划分的方法为，将边角不规则区域划分成两个独立的工作面，并且中间留有煤柱，在煤炭回采时是分别的对两个独立的工作面进行分别回采，从第一工作面1到第二工作面2时需要进行设备等的搬家倒面，因此带来工作效率低和煤炭回收率低的问题。

如图3所示，本申请实施例提供的另一种煤矿采区边角不规则区域划分方法为，将煤矿采区边角不规则区域划分为第一工作面1、第二工作面2和过渡区域工作面3，过渡区域工作面3为第一工作面1和第二工作面2之间的区域。其中，第一工作面1和第二工作面2为矩形工作面或者近矩形工作面。从对比图2和图3中可以看出，本申请实施例对区域的划分主要是通过划分过渡区域工作面3将第一工作面1和第二工作面2两个独立的工作面衔接起来，并且中间不再留有煤柱。需要说明的是，在划分工作面的实际操作中，根据不规则区域的特点会有不同的划分方法，但是都是以尽可能的提高煤炭的回收率以及开采推进方便为原则。

S2：回采第一工作面。

如图3所示，第一工作面1为常规的矩形工作面，因此采用正常的推进方式回采第一工作面1。其中，回采第一工作面1方法为，机头与机尾推进速度比例为1：1。

S3：第一工作面回采结束，回采至过渡区域工作面时，以过渡区域工作面运输顺槽拐点为圆心，以过渡区域工作面长度为半径，采用采煤机机头与机尾推进速度比例为1：n的虚心旋转方式回采过渡区域工作面。

如图4所示，第一工作面1回采结束后，采煤机机头到达过渡区域工作面3的运输顺槽5的拐点4，此时由于过渡区域工作面3不是规则的矩形工作面，因此，不能再采用正常的推进方式继续回采过渡区域工作面3。本申请实施例提供的过渡区域工作面3回采方式为，以过渡区域工作面3运输顺槽5的拐点4为圆心，以过渡区域工作面3长度为半径，采用采煤机机头与机尾推进速度比例为1：n的虚心旋转方式回采过渡区域工作面3。其中n为大于1的自然数，n的选择与过渡区域工作面3的拐角的角度有关，角度越大n越大，角度越小n越小，一般的n取3到8。虚心旋转方式是与定心旋转相对应的，定心旋转是机头固定不动，而本实施例中的虚心旋转，旋转开采期间，机头继续推进。定心旋转由于机头长时间不动，压力显现，造成顶板破碎、冒落，给支架拉移带来影响，需要采取铺设金属网、上工字钢等措施维护顶板。另外，工作面支架与刮板输送机通过联杆相连，只能控制向前拉移，工作面旋转开采，无法控制左右移动，产生错距；错距是支架左右立柱到工程质量线距离之差，反应了支架与刮板输送机垂直程度，错距为0时，支架与刮板输送机成90°夹角，支护状态最好；错距越大，支架与刮板输送机夹角越小，支护状态越差，易产生挤架、咬架现象，定心旋转必然带来较大的错距，错距大需人工调整，工作量大，并且每一刀调整一次，调整频繁，带来巨大的工程难度和安全隐患。而本实施例中的虚心旋转，一方面，采煤机机头继续推进有效的缓解了机头长时间不动对顶板造成的损害；另一方面，由于采煤机机头与机尾是以一定推进速度比例行进的，产生的错距明显减小；因此虚心旋转可以有效的解决定心旋转带来的技术问题。

虽然虚心旋转较定心旋转产生的错距明显减少，但是在采用虚心旋转方式回采过渡区域工作面3时，工作面支架左右立柱错距还是会逐渐增大，影响支架支护状态，需要拉移过渡区域工作面3支架。因此，本申请实施例提供一种优选的实施方式，在支架底座箱一侧后端安装千斤顶，用于小范围调整相邻两支架位置关系；侧调后，减小支架错距，避免挤架咬架。

转载机全称是顺槽用刮板转载机。它是安装在矿井工作面下出口的区段运输平巷内的桥式刮板输送机。一般开采在工作时，转载机一端与工作面的输送机搭接，一端与带式输送机的机尾相连。它在大型综采工艺的三机配套中的作用，是把在采掘面上由刮板机运出的煤炭，由巷道底板升高后，转送到带式输送机上。本申请实施例中为了形成煤炭连续运输系统，过渡区域工作面3的运输顺槽5安装过渡刮板输送机，即旋转开采工作面中拐点4与刮板输送机之间通过过渡刮板输送机形成煤流系统。

S4：过渡区域工作面回采经过运输顺槽拐点后，机头与机尾旋转至与第二工作面运输顺槽垂直时，进入第二工作面回采。

过渡区域工作面3回采经过运输顺槽5的拐点4后，进入到第二工作面2，机头与机尾旋转至与第二工作面2的运输顺槽5垂直时，开始第二工作面2回采。第二工作面2为规则的矩形工作面或者近矩形工作面，对于规则的矩形工作面，回采方式为机头与机尾推进速度比例为1：1，即采煤机机头与机尾同时推进，这样可以避免错距的产生，操作安全方便。

本发明实施例提供的虚心旋转采煤方法具有以下优点：

1.实现采煤工作面不间断回采，解决采煤工作面接续紧张的难题。

2.减少工作面搬家倒面次数和工作面巷道掘进工程量，节约工程费用。

3.实现两工作面连续回采，减少煤柱留设，多回收煤炭资源，提高煤炭开采效率。

4.本发明的虚心旋转开采可解决定点旋转开采支架错距大和工作面圆心附近顶板管理困难的问题。

5.本发明的虚心旋转采煤方法，具有方法简单、工人操作容易、无需增加成本、环保、效果好的特点，尤其适用于开采边角煤工作面。

本说明书中的实施例采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，对于相关领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的电路结构、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，有语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或顺序。另外，本文使用的术语“和\或”包括一个或多个相关的所列项目的任一的和所有的组合。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里记载的发明内容后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确方法步骤，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (4)

1.一种井下采煤方法，其特征在于，所述方法包括：

将煤矿采区边角不规则区域划分为第一工作面、第二工作面和过渡区域工作面，所述过渡区域工作面为所述第一工作面和所述第二工作面之间的区域；

回采所述第一工作面；

所述第一工作面回采结束，回采至所述过渡区域工作面时，以所述过渡区域工作面运输顺槽拐点为圆心，以所述过渡区域工作面长度为半径，采用机头与机尾推进速度比例为1：n的虚心旋转方式回采所述过渡区域工作面，所述虚心旋转方式回采所述过渡区域工作面时，拉移所述过渡区域工作面支架时，侧调千斤顶，用以调整所述支架的错距，所述错距是支架左右立柱到工程质量线距离之差，所述错距用于判定支架与刮板输送机垂直程度，具体包括，错距越小，支架与刮板输送机越接近90°夹角，则支护状态较好；错距越大，支架与刮板输送机夹角越小，则支护状态越差；

所述过渡区域工作面回采经过所述运输顺槽拐点后，所述机头与机尾旋转至与所述第二工作面运输顺槽垂直时，进入所述第二工作面回采，其中，所述过渡区域工作面的运输顺槽安装过渡刮板输送机，所述过渡刮板输送机用于旋转开采工作面中拐点与刮板输送机之间通过过渡刮板输送机形成煤流系统。

2.根据权利要求1所述的井下采煤方法，其特征在于，所述n为大于1的自然数。

3.根据权利要求1所述的井下采煤方法，其特征在于，所述第一工作面和所述第二工作面为矩形工作面或者近矩形工作面。

4.根据权利要求1所述的井下采煤方法，其特征在于，回采所述第一工作面或所述第二工作面方法为：所述机头与所述机尾推进速度比例为1：1。

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