CN206329337U - 急倾斜煤层的采煤系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种急倾斜煤层的采煤系统，该系统应用于急倾斜煤层的向下开采，采煤系统包括采煤工作面、采煤机、刮板输送机以及三向支撑掩护式支架；采煤工作面沿煤层走向水平布置，且采煤工作面沿煤层向下推进；三向掩护式支架包括顶板和位于顶板两侧的两个侧帮板，三向掩护式支架用于对采空区提供支撑，且顶板平行于采煤工作面；刮板输送机位于采煤工作面上，采煤机位于刮板输送机上，刮板输送机用于承载采煤机，且使采煤机移动；采煤机包括机体、摇臂以及滚筒，滚筒通过摇臂与机体连接。本实施例可以克服急倾斜煤层采煤过程中的煤和矸石的冒落，以及减轻行走、运料以及搬迁设备的困难。

Description

急倾斜煤层的采煤系统

技术领域

本实用新型涉及采煤技术领域，尤其涉及一种急倾斜煤层的采煤系统。

背景技术

在煤矿采煤生产中，急倾斜煤层开采由于倾角比较大，在开采技术、安全措施、运输能力、顶板管理等方面具有自己的特点，形成了不同的采煤方法。

现有技术中，常采用水平、斜切分层方法或伪斜金属柔性掩护支架采煤法来开采煤层。然而，在使用上述方法开采煤层时，因煤层倾角较大，采落的煤和冒落的矸石，会砸伤人或冲到支架，而且沿倾斜方向的行人行走、运料及搬迁设备均出现困难。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种急倾斜煤层的采煤系统，以克服煤和矸石的冒落，以及减轻行走、运料以及搬迁设备的困难。

一方面，本实用新型提供一种急倾斜煤层的采煤系统，应用于急倾斜煤层的向下开采，所述采煤系统包括采煤工作面、采煤机、刮板输送机以及三向支撑掩护式支架；所述采煤工作面沿煤层走向水平布置，且所述采煤工作面沿煤层向下推进；

所述三向掩护式支架包括顶板和位于所述顶板两侧的两个侧帮板，所述三向掩护式支架用于对采空区提供支撑，且所述顶板平行于所述采煤工作面；

所述刮板输送机位于所述采煤工作面上，所述采煤机位于所述刮板输送机上，所述刮板输送机用于承载所述采煤机，且使所述采煤机移动；

所述采煤机包括机体、摇臂以及滚筒，所述滚筒通过所述摇臂与所述机体连接。

可选地，所述滚筒包括前滚筒和后滚筒，所述前滚筒通过第一摇臂与所述机体连接，所述后滚筒通过第二摇臂与所述机体连接。

可选地，位于所述顶板两侧的两个侧帮板呈“八”字结构。

可选地，还包括：回风系统，所述回风系统包括进风眼和回风眼，所述进风眼和所述回风眼位于所述采煤工作面的两侧。

可选地，所述进风眼包括：行人眼、拉料眼以及出煤眼。

可选地，所述三向掩护式支架位于所述进风眼与所述回风眼之间的空间内。

可选地，所述刮板输送机包括机头和机尾，以及设置在所述机头和所述机尾之间的刮板链和溜槽，所述刮板链之间设置有刮板，所述采煤机设置在所述溜槽上。

另一方面，本实用新型提供一种急倾斜煤层的采煤方法，应用于急倾斜煤层，采煤工作面沿煤层走向水平布置，且所述采煤工作面沿煤层向下推进；所述方法包括：

步骤一：在采煤工作面的第一端向下开挖第一缺口；

步骤二：在所述第一缺口内水平朝所述采煤工作面的第二端采煤；

步骤三：在采煤至所述采煤工作面的第二端时，在所述采煤工作面的第二端向下开挖第二缺口；

步骤四：在所述第二缺口内水平朝所述采煤工作面的第一端采煤；

在采煤至所述采煤工作面的第一端时，循环执行上述步骤一至步骤四，已完成采煤过程。

可选地，所述采煤方法可使用如上所述的采煤系统；

所述在采煤工作面的第一端向下开挖第一缺口，包括：

所述采煤机在第一姿态下在采煤工作面的第一端向下开挖第一缺口；

对应地，所述在所述采煤工作面的第二端向下开挖第二缺口，包括：

所述采煤机在第一姿态下在采煤工作面的第二端向下开挖第二缺口；

其中，所述采煤机在第一姿态时，所述滚筒的圆截面与所述采煤工作面垂直。

可选地，在所述第一缺口内水平朝所述采煤工作面的第二端采煤，包括：

所述采煤机在第二姿态下在所述第一缺口内水平朝所述采煤工作面的第二端采煤；

对应地，在所述第二缺口内水平朝所述采煤工作面的第一端采煤，包括：

所述采煤机在第二姿态下在所述第二缺口内水平朝所述采煤工作面的第一端采煤；

其中，所述采煤机在第二姿态下，所述滚筒的圆截面与所述煤层平行。

本实施例提供的采煤系统，应用于急倾斜煤层的向下开采，该采煤系统包括采煤工作面、采煤机、刮板输送机以及三向支撑掩护式支架，其中，采煤工作面沿煤层走向水平布置，因此，行人、运料、搬迁设备在水平的工作面上进行，不需要在倾斜方向进行，提高了采煤的便利性，而且采煤工作面沿煤层向下推进，则避免了煤和矸石的冒落，通过三向掩护式支架对采空区提供支撑，三向掩护式支架的顶板平行于采煤工作面，刮板输送机位于采煤工作面上，采煤机位于刮板输送机上，从而实现了挖煤过程。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型提供的急倾斜煤层的采煤系统的结构示意图一；

图2为本实用新型提供的三向掩护式支架的结构示意图；

图3为本实用新型提供的刮板输送机的结构示意图；

图4为本实用新型提供的采煤机的结构示意图；

图5为本实用新型提供的急倾斜煤层的采煤方法的流程示意图；

图6为本实用新型提供的采煤机进程开缺口的示意图；

图7为本实用新型提供的采煤机进程采煤的示意图；

图8为本实用新型提供的采煤机返程开缺口的示意图；

图9为本实用新型提供的采煤机返程采煤的示意图；

图10为本实用新型提供的急倾斜煤层的采煤系统的结构示意图二。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型提供的急倾斜煤层的采煤系统的结构示意图。如图1所示，本实施例提供的采煤系统应用于急倾斜煤层10，所述采煤系统包括采煤工作面20、采煤机30、刮板输送机40以及三向支撑掩护式支架50；

其中，采煤工作面20沿煤层走向水平布置，且采煤工作面20沿煤层向下推进；

三向掩护式支架50包括顶板51和位于顶板两侧的两个侧帮板，即侧帮板52和侧帮板53，三向掩护式支架50用于对采空区提供支撑；

刮板输送机40位于采煤工作面20上，采煤机30位于刮板输送机40上，刮板输送机40用于承载采煤机30，且使采煤机30移动；

采煤机30包括机体31、摇臂32以及滚筒33，滚筒33通过摇臂32与机体31连接。

在本实施例中，采煤系统的工作面布置方式为采煤工作面沿煤层走向水平布置，即采煤工作面沿煤层走向延展，采煤工作面平行于地表。本实施例的采煤方法为向下开采方法，所以采煤工作面沿煤层向下推进。例如，采煤工作面沿走向长度为200m，沿倾向可向下推进长度56m。

图2为本实用新型提供的三向掩护式支架的结构示意图，结合图1和图2，三向掩护式支架50可以为三向掩护式液压支架，该支架的顶板51与采空区60的下表面抵接，且与采煤工作面20平行，侧帮板52和侧帮板53呈“八”字形。如图1所示，由于煤层向右急倾斜，则侧帮板52的顶面还与采空区60抵接，而侧帮板53则不用支撑采空区。本实施例的侧帮板与顶板的连接方式可以为销轴的连接方式。本实施例通过将侧帮板52和侧帮板53设计成“八”字形结构，不仅结构稳定，对采空区提供稳定可靠的支撑，还可以提供最大面积的采煤工作面。

图3为本实用新型提供的刮板输送机的结构示意图。本实施例提供的刮板运输机例如可以为两维可弯曲刮板输送机。该刮板运输机40位于采煤工作面20上，可以承载采煤机30，使得采煤机30可以移动，同时也可以运输煤块等。如图3所示，刮板输送机40包括机头41和机尾42，以及设置在机头41和机尾42之间的刮板链43和溜槽44，刮板链43之间设置有刮板45，采煤机30设置在溜槽44上。其中，刮板链43为牵引机构，溜槽44是刮板输送机的主体，用于承载和作为采煤机的轨道。本领域技术人员可以理解，本实施例中的刮板输送机的结构仅为示意性的，本实施例的刮板输送机也可以与现有技术中的刮板输送机类型。

采煤机30包括机体31、摇臂32以及滚筒33，滚筒33通过摇臂32与机体31连接。本实施例的摇臂32可以调整滚筒33高度和位置，可以将滚筒33由低位置升高到高位置，也可以将滚筒33从机体31的一侧转向至另一侧。可选地，在本实施例中，采煤机的滚筒具体可以包括前滚筒和后滚筒。图4为本实用新型提供的采煤机的结构示意图。如图4所示，该采煤机包括与机体31连接的前滚筒331和后滚筒332，其中，前滚筒331通过第一摇臂321与机体31连接，后滚筒332通过第二摇臂322与机体31连接。前滚筒331与后滚筒332的挖煤过程与现有技术类似，本实施例此处不再赘述。

下面详细说明本实用新型的采煤系统对应的挖煤方法。图5为本实用新型提供的急倾斜煤层的采煤方法的流程示意图。如图5所示，该方法包括：

步骤101：在采煤工作面的第一端向下开挖第一缺口；

步骤102：在所述第一缺口内水平朝所述采煤工作面的第二端采煤；

步骤103：在采煤至所述采煤工作面的第二端时，在所述采煤工作面的第二端向下开挖第二缺口；

步骤104：在所述第二缺口内水平朝所述采煤工作面的第一端采煤；

在采煤至所述采煤工作面的第一端时，循环执行上述步骤一至步骤四，直至完成采煤过程。

下面结合图6至图9对采煤过程进行详细说明。

图6为本实用新型提供的采煤机进程开缺口的示意图。其中，图6对应上述步骤101的过程。如图6所示，采煤机30在第一姿态下在采煤工作面的第一端向下开挖第一缺口。本领域技术人员可以理解，采煤机30在还未开挖第一缺口时，状态示意图如图1所示，开挖完第一缺口时，示意图如图6所示。在开挖第一缺口时，采煤机30处于第一状态，此时滚筒的圆截面与采煤工作面垂直，滚筒的下缘接触采煤工作面，以对采煤工作面进行切割，在切割过程中，滚筒的位置不断向下，直至第一缺口的深度达到要求。该滚筒即可以为上述的前滚筒，也可以为上述的后滚筒。进一步地，刮板输送机40会承载着采煤机30并使其移动，以保证第一缺口足够大。在第一缺口完成后，进行采煤过程。

图7为本实用新型提供的采煤机进程采煤的示意图。其中，图7对应上述步骤102的过程。如图7所示，采煤机30在第二姿态下在第一缺口内水平朝采煤工作面的第二端采煤。本领域技术人员可以理解，在第一缺口开挖完成后，通过机械或人工的方式，将采煤机30和刮板输送机40置于第一缺口内，并调整刮板输送机40的方向，使得采煤机30的滚筒的圆截面与煤层平行。即相对于图6所示，采煤机30和刮板输送机40旋转了90°。采煤机30在采煤过程中，滚筒的整个外缘均与煤层接触。可选地，还可以采用现有技术中的前滚筒和后滚筒同时采煤的方式来采煤。

图8为本实用新型提供的采煤机返程开缺口的示意图。其中，图8对应上述步骤103的过程。在采煤至采煤工作面的第二端时，在第二端开挖第二缺口，从而进行返程挖煤。具体地，采煤机30在第一姿态下在采煤工作面的第二端向下开挖第二缺口。采煤机30开挖第二缺口的过程与采煤机30开挖第一缺口的过程类似，本实施例此处不再赘述。在第二缺口开挖完成后，返程挖煤，具体如图9所示。

图9为本实用新型提供的采煤机返程采煤的示意图。其中，图9对应上述步骤104的过程。采煤机在第二姿态下在第二缺口内水平朝采煤工作面的第一端采煤。在本实施例中，采煤机朝第一端采煤的过程，与采煤机朝第二端采煤的过程类似，本实施例此处不再赘述。

在采煤至采煤工作面的第一端时，循环执行上述步骤一至步骤四，直至完成采煤过程。即反复进行上述过程，对采煤工作面向下采煤。

本领域技术人员可以理解，在进程挖完一层煤，或者返程挖完一层煤之后，三向掩护式支架会不停的下移，以达到对采空区的支撑。进一步地，在图6所示的实施例中，在挖开第一缺口时，第一缺口的左侧会增加支架来进行支护。在图8所示的实施例中，在挖开第二缺口时，右侧可以增加支架，也可以将右侧的支架设置为可伸缩的，就不需要再增加支架了。

本实施例提供的采煤系统，应用于急倾斜煤层的向下开采，该采煤系统包括采煤工作面、采煤机、刮板输送机以及三向支撑掩护式支架，其中，采煤工作面沿煤层走向水平布置，因此，行人、运料、搬迁设备在水平的工作面上进行，不需要在倾斜方向进行，提高了采煤的便利性，而且采煤工作面沿煤层向下推进，则避免了煤和矸石的冒落，通过三向掩护式支架对采空区提供支撑，三向掩护式支架的顶板平行于采煤工作面，刮板输送机位于采煤工作面上，采煤机位于刮板输送机上，从而实现了挖煤过程。

本实施例提供的采煤方法，通过在采煤工作面的第一端向下开挖第一缺口；在第一缺口内水平朝采煤工作面的第二端采煤；在采煤至采煤工作面的第二端时，在采煤工作面的第二端向下开挖第二缺口；在第二缺口内水平朝采煤工作面的第一端采煤；在采煤至采煤工作面的第一端时，循环执行上述步骤一至步骤四，直至完成采煤过程，实现了采煤工作面沿煤层向下推进的过程，不会造成煤和矸石的冒落；且在每层的采煤过程中，为水平方向的采煤过程，避免了倾斜方向的采煤，简化了采煤过程。

进一步地，本实施例提供的采煤系统还包括回风系统。

图10为本实用新型提供的急倾斜煤层的采煤系统的结构示意图二。如图10所示，回风系统包括进风眼和回风眼71，进风眼和回风眼71位于采煤工作面的两侧。其中，进风眼包括：行人眼72、拉料眼73以及出煤眼74。

其中，进风眼、回风眼沿煤层倾向布置(使用反井钻施工，毛断面直径1.6米)，进风眼、回风眼，与采煤工作面构成进、回风系统。进风眼一般有3条，分别兼具行人、拉料、出煤功能，回风眼断面、数量根据瓦斯、风量等因素确定。采煤工作面为沿煤层走向水平布置，采煤工作面沿倾向由上而下推进，采用全冒落法管理顶板，顶板岩石自然跨落。采煤工作面具体可以为回采工作面。可选地，上述的三向掩护式支架位于所述进风眼与所述回风眼之间的空间内(图10未示出)。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种急倾斜煤层的采煤系统，其特征在于，应用于急倾斜煤层的向下开采，所述采煤系统包括采煤工作面、采煤机、刮板输送机以及三向支撑掩护式支架；所述采煤工作面沿煤层走向水平布置，且所述采煤工作面沿煤层向下推进；

所述三向掩护式支架包括顶板和位于所述顶板两侧的两个侧帮板，所述三向掩护式支架用于对采空区提供支撑，且所述顶板平行于所述采煤工作面；

所述刮板输送机位于所述采煤工作面上，所述采煤机位于所述刮板输送机上，所述刮板输送机用于承载所述采煤机，且使所述采煤机移动；

所述采煤机包括机体、摇臂以及滚筒，所述滚筒通过所述摇臂与所述机体连接。

2.根据权利要求1所述的采煤系统，其特征在于，所述滚筒包括前滚筒和后滚筒，所述前滚筒通过第一摇臂与所述机体连接，所述后滚筒通过第二摇臂与所述机体连接。

3.根据权利要求1所述的采煤系统，其特征在于，位于所述顶板两侧的两个侧帮板呈“八”字结构。

4.根据权利要求1所述的采煤系统，其特征在于，还包括：回风系统，所述回风系统包括进风眼和回风眼，所述进风眼和所述回风眼位于所述采煤工作面的两侧。

5.根据权利要求4所述的采煤系统，其特征在于，所述进风眼包括：行人眼、拉料眼以及出煤眼。

6.根据权利要求4所述的采煤系统，其特征在于，所述三向掩护式支架位于所述进风眼与所述回风眼之间的空间内。

7.根据权利要求1所述的采煤系统，其特征在于，所述刮板输送机包括机头和机尾，以及设置在所述机头和所述机尾之间的刮板链和溜槽，所述刮板链之间设置有刮板，所述采煤机设置在所述溜槽上。