一种用于开采极薄煤层的采煤方法技术

本发明专利技术属于薄煤层开采技术领域，特别提供了一种用于开采极薄煤层的采煤方法。本采煤方法采用两台动力前置的采煤机和长臂箱体作为采煤设备，在极薄煤层上进行推进式采煤，开采带相互平行，使用一台采煤机完成一条开采带的采煤工作后，使用另一台采煤机在临近煤体上施工，开启另一条新的开采带，随着新的开采带挖掘工作的推进，从上一条开采带内同步撤出长臂箱体，撤出的长臂箱体直接对接到新开采带内的采煤机上。本方法采用滚筒半径较小的横轴滚筒式采煤机实施采煤作业，采煤过程中不会破坏极薄煤层的岩壁，长臂箱体在相邻两条开采带内交替使用，采煤工作中所使用的大量长臂箱体不会在巷道内集中停留。在巷道内集中停留。在巷道内集中停留。

【技术实现步骤摘要】
一种用于开采极薄煤层的采煤方法


[0001]本专利技术属于薄煤层开采
，特别提供了一种用于开采极薄煤层的采煤方法。

技术介绍

[0002]工业生产方面，我国以煤为主要能源，井工作业所开采的煤层，厚度小于1.3m的为薄煤层，而厚度小于0.9m的往往称之为极薄煤层。
[0003]目前，对于薄煤层的开采，在煤层具有软岩顶板或软岩底板的情况下，多数矿井会选择加大采高割顶或割底的综采工艺技术与装备进行开采，虽然增大了设备磨损、材料消耗以及原煤洗选费用，但整体工艺技术成熟，成本可预期，所以大多企业比较容易接受该开采方案。
[0004]常见采煤机有滚筒采煤机、刨煤机和螺旋钻采煤机。
[0005]其中，使用滚筒采煤机和刨煤机实施的开采薄煤层时，薄煤层的厚度小于开采设备的开采规模，开采过程中会破坏煤层坚硬的顶板和底板，导致产生大量采矸、开采煤炭含矸率增高、设备损耗严重、洗选成本大幅增加等问题；螺旋钻采煤机是一种能够实现极薄煤层开采的采煤设备。但钻采过程中易受不同地质条件、钻头和钻杆重力及不平衡力矩的影响，使钻头和钻杆在钻进过程中经常发生偏斜，限制了钻采深度；钻杆的装卸占用时间较长，严重影响了采煤效率；钻采时钻孔间要根据顶板情况，留有小煤柱，采宽小，开采效率和资源采出率低；特别是因采钻工艺技术对于瓦斯等灾害防治措施不完善，现已取消安标。
[0006]因此，目前在用的薄煤层综合机械化开采装备仅能适应采高大于0.9m的煤层开采，且工作条件艰苦，即使采用智能化控制开采技术，仍需要人员进入工作面进行保养维护或处理事故，且开采事故率增高、材料消耗增大、开采成本与洗选成本都大幅增加，经济效益低。对于开采顶底板坚硬厚度小于0.85m的煤层尚无法采用综合机械化开采，即使采用高档普采工艺也仅适用于0.7m以上煤层；对于缺煤地区或开采稀缺煤种的小型矿井开采采高小于0.7m厚的煤层时，只能采用原始的放炮落煤，人工出煤的方式。
[0007]综上，针对煤层坚硬顶底板条件或极薄煤层的开采，特别是解决煤层坚硬顶底板条件下的保护层开采问题，研制成套的薄与极薄煤层智能化开采技术与装备迫在眉睫。
[0008]为解决上述问题，本专利技术提供了一种用于开采极薄煤层的采煤方法。

技术实现思路

[0009]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种用于开采极薄煤层的采煤方法，采用两台动力前置的采煤机和长臂箱体作为采煤设备，在极薄煤层上进行推进式采煤，开采带相互平行，使用一台采煤机完成一条开采带的采煤工作后，使用另一台采煤机在临近煤体上施工，开启另一条新的开采带，随着新的开采带挖掘工作的推进，从上一条开采带内同步撤出长臂箱体，撤出的长臂箱体直接对接到新开采带内的采煤机上；
本采煤方法的具体步骤如下：步骤一、对巷道的巷帮金属网做开口处理；步骤二、做采煤施工前的准备工作；步骤三、进行第一条开采带的挖掘工作，当采煤机推进到最大行程时，第一条开采带的挖掘工作结束；步骤四、在第一条开采带的挖掘工作结束后，进行第二条开采带的挖掘工作；步骤五、撤出第一采煤机，移动轨道运输设备，准备进行下一条开采带的采煤作业，并对第一条开采带的采空区进行处理；步骤六、反复实施步骤四和步骤五，直至完成该极薄煤层的全部开采工作。
[0010]进一步地，步骤一中，对巷道的巷帮金属网做开口处理的具体方式为：在巷道的巷帮金属网剪开一个开口。
[0011]进一步地，步骤二中，采煤施工前的准备工作具体为：将轨道运输设备移动至开口处，在巷道内靠近开采巷帮的一侧，沿顺巷方向铺设转载机，并通过吊具将第一采煤机吊送至该开口位置，并调整采煤机角度。
[0012]进一步地，步骤三中，进行第一条开采带的挖掘工作的具体流程为：启动第一采煤机，第一采煤机沿当前开采带推进；与此同时，向巷道内运输长臂箱体，随着第一采煤机的推进，在第一采煤机尾部逐节对接长臂箱体。
[0013]进一步地，步骤四中，进行第二条开采带的挖掘工作的具体流程为：在完成第一条开采带的挖掘后，重复步骤一中的开口处理，并调用第二采煤机进行第二条开采带的挖掘工作；启动第二采煤机，第二采煤机沿当前开采带推进；与此同时，退出第一条开采带内的长臂箱体，并将退出的长臂箱体对接至第二采煤机的尾部。
[0014]进一步地，步骤四中，第二条开采带的挖掘工作开始前，先将第一条开采带内的长臂箱体退出一节备用。
[0015]进一步地，步骤五中，通过封堵注浆的方式对采空区进行处理。
[0016]进一步地，步骤六中，在极薄煤层开采工作完成后，将采煤机和长臂箱体全部撤出巷道，并完成最后采空区的处理工作。
[0017]使用本专利技术的有益效果是：本方法采用滚筒半径较小的横轴滚筒式采煤机实施采煤作业，采煤过程中不会破坏极薄煤层的岩壁，从而避免大量采矸、开采煤炭含矸率增高、设备损耗严重、洗选成本大幅增加等问题；长臂箱体在相邻两条开采带内交替使用，采煤工作中所使用的大量长臂箱体不会在巷道内集中停留，避免出现长臂箱体大量占用巷道空间，影响其他工作展开，甚至造成安全隐患的问题。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的轴向示意图；
图2为图1中A
‑
A方向的巷帮及巷帮金属网示意图；图3为图1中B
‑
B方向的交替采煤工作状态示意图。
[0019]附图标记包括：1
‑
巷道；101
‑
巷帮金属网；2
‑
岩体；3
‑
极薄煤层；301
‑
开采带；302
‑
煤柱；401
‑
轨道运输设备；402
‑
长臂箱体；403
‑
第一采煤机；404
‑
第二采煤机；P
‑
煤层倾斜方向；Q
‑
顺巷方向。
具体实施方式
[0020]以下结合附图对本专利技术进行详细的描述。
[0021]参照图1
‑
图3，巷道1为用于施工的工作空间，极薄煤层3为待挖掘的煤矿储层，极薄煤层3的上下均为岩体2，巷道1搭建过程中，其巷帮上搭建有用于支护的巷帮金属网101；开采带301为实施采煤作业过程中，在煤体上留下的带状空间，当完成当前开采带301的采煤作业工作，采煤机撤出开采带301后，此开采带301归为采空区；开采设备主要包括轨道运输设备401、长臂箱体402和两台采煤机，巷道1内铺设有供轨道运输设备401行进的轨道；轨道运输设备401主要由轨道车和两套推进机构构成；长臂箱体402主要由两根螺旋输送杆和钢制箱体构成，多节长臂箱体402之间可首尾相接；采煤机主要由机头、机身和行进机构构成，机头为截割设备，机身为输送设备，行进机构装配于机头和机身的底部，用于提供驱动采煤机推进的动力，机身能够与长臂箱体402对接，形成连续的输送机构；优选地，采煤机采用横轴滚筒式结构，机头宽度2400mm，截割头直径500mm，截割头处设有调高油缸，可调整范围为500mm～1200mm本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于开采极薄煤层的采煤方法，其特征在于：采用两台动力前置的采煤机和长臂箱体作为采煤设备，在极薄煤层上进行推进式采煤，开采带相互平行，使用一台采煤机完成一条开采带的采煤工作后，使用另一台采煤机在临近煤体上施工，开启另一条新的开采带，随着新的开采带挖掘工作的推进，从上一条开采带内同步撤出长臂箱体，撤出的长臂箱体直接对接到新开采带内的采煤机上；本采煤方法的具体步骤如下：步骤一、对巷道的巷帮金属网做开口处理；步骤二、做采煤施工前的准备工作；步骤三、进行第一条开采带的挖掘工作，当采煤机推进到最大行程时，第一条开采带的挖掘工作结束；步骤四、在第一条开采带的挖掘工作结束后，进行第二条开采带的挖掘工作；步骤五、撤出第一采煤机，移动轨道运输设备，准备进行下一条开采带的采煤作业，并对第一条开采带的采空区进行处理；步骤六、反复实施步骤四和步骤五，直至完成该极薄煤层的全部开采工作。2.根据权利要求1中所述的一种用于开采极薄煤层的采煤方法，其特征在于：步骤一中，对巷道的巷帮金属网做开口处理的具体方式为：在巷道的巷帮金属网剪开一个开口。3.根据权利要求1中所述的一种用于开采极薄煤层的采煤方法，其特征在于：步骤二中，采煤施工前的准备工作具体为：将轨道运输设备移动至开口处，在巷道内靠近开采巷帮的一侧，沿顺巷方向铺设...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘子文，刘钦德，任仲久，曹垚林，李延富，
申请(专利权)人：中煤科工集团沈阳研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：