深部煤层切‑裂‑采一体化回采工艺制造技术

一种深部煤层切‑裂‑采一体化回采工艺，在回采工作面采用双滚筒采煤机落煤、装煤，工作面两端分别布置一个单滚筒采煤机用于开切缺口释放煤壁应力，在煤层储能释放和开采扰动的作用下，上部煤层内部裂隙发育降低煤岩体强度，有利于采煤机落煤。采煤过程中，一端单滚筒采煤机跟随双滚筒采煤机运行，在煤壁底部开切缺口，另一端单滚筒采煤机停留在工作面端头；双滚筒采煤机运行至工作面端头时，跟随的单滚筒采煤机原路返回至另一侧端头；双滚筒采煤机调整摇臂位置斜切进刀并割三角煤后反向采煤；进刀侧的单滚筒采煤机跟随双滚筒采煤机运行，在煤壁底部开切缺口；依次循环往复，实现利用煤层高地应力破煤，高效采煤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种深部煤层切-裂-采一体化回采工艺，尤其是一种适用于在煤壁底部开切口释放矿压，使上部煤壁储能释放致裂隙发育，提高采煤机回采效率的煤层开采方法。
技术介绍
随着社会经济的快速发展，能源消耗量增加，浅埋煤炭资源逐年减少，许多矿井进入了千米埋深的深部煤炭开采阶段。深部煤层地应力增大，增加了矿井开采和巷道围岩支护的难度。传统的回采工艺多为一次采全高，仅对采高较大的煤层进行分层开采或放顶煤开采工艺，煤壁开采之前没有矿压释放的过程，一方面会产生较大的开采扰动，另一方面不能利用地应力破煤、落煤。目前，利用高地应力的煤层回采工艺主要有：申请号为CN102865080A公开了一种高地应力硬岩诱导致裂工程布置及非爆破回采工艺，通过开挖诱导巷道引起地应力调整促使矿石破裂崩落，对未崩落矿石用机械方式回采，但该回采工艺装煤须配备铲运及坑内自卸卡车等装备设备，与综采相比提高了工人的劳动强度；申请号为CN201510164261.1公开了一种采煤机多滚筒摇臂及采煤方法，提出了三滚筒摇臂的设计方法，采煤过程中一个滚筒在前截割煤壁释放煤壁应力，降低上下层煤层强度，另两个滚筒在后截割上下层煤壁，但是中间滚筒与上下滚筒间隔有限，煤壁应力释放时间较短，不能充分利用开采扰动破煤。
技术实现思路
技术问题：本专利技术的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种深部煤层切-裂-采一体化回采工艺，通过在煤壁底部开切口释放地应力，随煤层储能释放和开采扰动的作用下使上部煤层内部裂隙发育，从而提高后续采煤机回采效率。技术方案：本专利技术的深部煤层切-裂-采一体化回采工艺，包括如下步骤：a、在回采工作面布置沿刮板机运行的左单滚筒采煤机、右单滚筒采煤机和双滚筒采煤机，其中左单滚筒采煤机和右单滚筒采煤机主要用于煤壁开切口释放煤壁应力，在煤层储能释放和开采扰动的作用下，上部煤层内部裂隙发育降低煤岩体强度；双滚筒采煤机为主要落煤、装煤设备；b、初始采煤时，左单滚筒采煤机和右单滚筒采煤机分别布置在工作面的两侧端头，用于煤壁底部开切缺口，释放煤壁应力；采煤过程中，双滚筒采煤机从左单滚筒采煤机端斜切进刀并割三角煤后进行正常采煤作业，双滚筒采煤机后部液压支架进行推溜，刮板机向煤壁侧移动后，左单滚筒采煤机开始跟随双滚筒采煤机运行，在煤壁底部开切缺口，此过程中右单滚筒采煤机停留在工作面端头；c、双滚筒采煤机运行至右单滚筒采煤机端后，左单滚筒采煤机迅速反向运行至原位置；d、双滚筒采煤机在右单滚筒采煤机端调整滚筒位置，即前滚筒在上、后滚筒在下，进行斜切进刀并割三角煤，开始反向采煤；e、双滚筒采煤机后部液压支架进行推溜，刮板机向煤壁侧移动后，右单滚筒采煤机开始跟随双滚筒采煤机运行，在煤壁底部开切缺口，此过程中左单滚筒采煤机停留在工作面端头；f、双滚筒采煤机运行至左单滚筒采煤机端后，右单滚筒采煤机迅速反向运行至原位置；g、重复步骤b、c、d、e、f，进行下一个采煤行程，直到完成整个采区。有益效果：本专利技术利用深部煤层高地应力破煤，提高生产效率，在煤壁底部开切缺口，使煤壁内应力释放，采煤过程中，一端单滚筒采煤机跟随双滚筒采煤机运行，在煤壁底部开切缺口，另一端单滚筒采煤机停留在工作面端头；双滚筒采煤机运行至工作面端头时，跟随的单滚筒采煤机原路返回至另一侧端头；双滚筒采煤机调整摇臂位置斜切进刀并割三角煤后反向采煤；进刀侧的单滚筒采煤机跟随双滚筒采煤机运行，在煤壁底部开切缺口；依次循环往复，实现利用煤层高地应力破煤，高效采煤。随煤层储能释放和开采扰动的作用下，上部煤层内部裂隙发育从而降低了煤岩体强度，有利于采煤机落煤，从而提高生产效率，并可延长截齿等零部件工作寿命。本专利技术在不改变现有采煤机结构的基础上，采用煤壁开切口的方法释放煤层的高储能使煤壁内裂隙发育，从而大大提高了回采效率。附图说明图1是本专利技术的工作面斜视布置示意图。图2是本专利技术的工作面正视布置示意图。图3是本专利技术的工作面俯布置示意视图。图中：1-顶板，2-煤壁，3-右单滚筒采煤机，4-刮板机，5-双滚筒采煤机，6-左单滚筒采煤机。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的一个实施实例作进一步的描述：a、在回采工作面布置有沿刮板机4运行的右单滚筒采煤机3、双滚筒采煤机5、左单滚筒采煤机6，其中右单滚筒采煤机3和左单滚筒采煤机6主要用于煤壁开切口释放煤壁应力，在煤层储能释放和开采扰动的作用下，上部煤层内部裂隙发育降低煤岩体强度；双滚筒采煤机5为主要落煤、装煤设备；b、初始采煤时，右单滚筒采煤机3和左单滚筒采煤机6分别布置在工作面两侧端头，用于煤壁2底部开切缺口，释放煤壁2应力；采煤过程中，双滚筒采煤机5从左单滚筒采
煤机端6斜切进刀并割三角煤后进行正常采煤作业，双滚筒采煤机5后部液压支架进行推溜，刮板机4向煤壁2侧移动后，左单滚筒采煤机6开始跟随双滚筒采煤机5运行，在煤壁2底部开切缺口，此过程中右单滚筒采煤机3停留在工作面端头；c、双滚筒采煤机5运行至右单滚筒采煤机3端后，左单滚筒采煤机6迅速反向运行至原位置；d、双滚筒采煤机5在右单滚筒采煤机3端调整滚筒位置，即前滚筒在上、后滚筒在下，进行斜切进刀并割三角煤，开始反向采煤；e、双滚筒采煤机5后部液压支架进行推溜，刮板机4向煤壁2侧移动后，右单滚筒采煤机3开始跟随双滚筒采煤机5运行，在煤壁2底部开切缺口，此过程中左单滚筒采煤机停留在工作面端头；f、双滚筒采煤机5运行至左单滚筒采煤机6端后，右单滚筒采煤机3迅速反向运行至原位置；g、重复步骤b、c、d、e、f，进行下一个采煤行程，直至完成整个采区工作面。本文档来自技高网...

【技术保护点】
深部煤层切‑裂‑采一体化回采工艺，其特征在于包括如下步骤：a、在回采工作面布置沿刮板机运行的左单滚筒采煤机、右单滚筒采煤机和双滚筒采煤机，其中左单滚筒采煤机和右单滚筒采煤机主要用于煤层开切口释放煤壁应力，在煤层储能释放和开采扰动的作用下，上部煤层内部裂隙发育降低煤岩体强度；双滚筒采煤机为主要落煤、装煤设备；b、初始采煤时，左单滚筒采煤机和右单滚筒采煤机分别布置在工作面的两侧端头，用于煤壁底部开切缺口，释放煤壁应力；采煤过程中，双滚筒采煤机从左单滚筒采煤机端斜切进刀并割三角煤后进行正常采煤作业，双滚筒采煤机后部液压支架进行推溜，刮板机向煤壁侧移动后，左单滚筒采煤机开始跟随双滚筒采煤机运行，在煤壁底部开切缺口，此过程中右单滚筒采煤机停留在工作面端头；c、双滚筒采煤机运行至右单滚筒采煤机端后，左单滚筒采煤机迅速反向运行至原位置；d、双滚筒采煤机在右单滚筒采煤机端调整滚筒位置，即前滚筒在上、后滚筒在下，进行斜切进刀并割三角煤，开始反向采煤；e、双滚筒采煤机后部液压支架进行推溜，刮板机向煤壁侧移动后，右单滚筒采煤机开始跟随双滚筒采煤机运行，在煤壁底部开切缺口，此过程中左单滚筒采煤机停留在工作面端头；f、双滚筒采煤机运行至左单滚筒采煤机端后，右单滚筒采煤机迅速反向运行至原位置；g、重复步骤b、c、d、e、f，进行下一个采煤行程，直到完成整个采区。...

【技术特征摘要】
1.深部煤层切-裂-采一体化回采工艺，其特征在于包括如下步骤：a、在回采工作面布置沿刮板机运行的左单滚筒采煤机、右单滚筒采煤机和双滚筒采煤机，其中左单滚筒采煤机和右单滚筒采煤机主要用于煤层开切口释放煤壁应力，在煤层储能释放和开采扰动的作用下，上部煤层内部裂隙发育降低煤岩体强度；双滚筒采煤机为主要落煤、装煤设备；b、初始采煤时，左单滚筒采煤机和右单滚筒采煤机分别布置在工作面的两侧端头，用于煤壁底部开切缺口，释放煤壁应力；采煤过程中，双滚筒采煤机从左单滚筒采煤机端斜切进刀并割三角煤后进行正常采煤作业，双滚筒采煤机后部液压支架进行推溜，刮板机向煤壁侧移动后，左单滚筒采煤机开始跟...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛世荣，李雪峰，王世博，张昊，耿洁，李晋瑜，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32