专利名称：不等长综采工作面运输顺槽大角度旋转回采方法
技术领域：
本发明涉及一种地下煤矿开采方法，特别是一种将走向长壁综采工作面和倾斜长壁综采工作面联合布置的不等长综采工作面运输顺槽大角度旋转回采方法。
背景技术：
在煤矿，准备新的开采区域是根据地质条件、开采接替位置和已经形成的系统条件来确定工作面，例如，如图1所示，按照以往常规设计需将准备开采区域布置成二期采区的三个工作面(w3711-l、W3711-2、ff3711-3工作面)及一期采区的一个工作面(W3707工作面)，共需布置四个相邻的回采工作面。按照这种常规设计，回采工作面布置多，随之巷道的掘进工作量、维护工作量相应增大，并且综采工作面设备多、重量大，多个工作面布置方式会造成比较频繁的搬家换面，增加生产成本费用，降低设备利用率，严重影响企业效益。如果采用目前的旋转开采方法，即将上述相邻的四个工作面联合布置成一个回采工作面(见图2所示的L型工作面)进行开采。联合布置后的工作面将贯穿一期采区和二期采区，可以共用一个采区系统来完成工作面的回采，能够简化系统，减少工作面安拆次数，减少掘进巷道和维护巷道施工量，显著降低生产成本，但是两个采区(工作面1、工作面2)联合布置后形成75°夹角的L型工作面，同时新的联合布置工作面的工作面1与工作面2不等长(HI、 H2)，工作面2 (H2)比工作面1 (Hl)的长度增加，因此工作面1要不等长过渡到工作面2， 为此存在如下问题
1、采用旋转回采时，在转弯处回采工作面要沿扇形面进行旋转，将转旋中心点选择在回风顺槽位置，在运输顺槽巷道内旋转存在运输顺槽巷道内设备多，移动变电列车、皮带输送机、转载输送机等设备通常以直线推进，在弧形巷道内旋转困难的问题。2、在旋转回采中，位于旋转中心处的工作面刮板输送机机尾支架推进度小，支架要反复支撑顶板，容易破坏顶板的完整性，使顶板维护困难。3、旋转调斜回采，极易出现刮板输送机和支架下滑、上窜、挤架、咬架等问题，造成工作面无法正常推进。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种不等长综采工作面运输顺槽大角度旋转回采方法，在旋转回采方案中采用多段直线巷道组成的弧形巷道作为辅助巷道，旋转回采过程中将旋转回采弧形分段进行调斜回采，解决运输顺槽旋转角度过大、运煤设备(转载输送机、皮带输送机)不可弯曲的难题，形成适合于转载输送机正常推进的弧线段巷道； 解决旋转中心处支架推进量小需反复支撑，顶板难以维护的问题；能很好防止旋转调斜过程中刮板输送机出现的窜动。本发明提供的方法如下在形成70° —90°夹角的L型工作面的转弯处设置弧形辅助巷道，弧形辅助巷道由数条直线巷道构成，两条相邻直线巷道之间转角、两端直线巷道与运输顺槽巷道之间转角为13° —17°，每条直线巷道的长度为40m—60m，既要超过转载输送机的长度，同时又不超出小刮板输送机的最大运载长度；转载输送机在辅助巷道内沿四条直线巷道推进，每回采到一个拐点时，转载输送机只需调转13° —17°，使转载输送机与小刮板输送机在163° 167°之内搭接；旋转中心经过旋转调斜二次确定，即旋转中心沿回风顺槽从A点位置调至B点位置，两点之间距离为两个工作面的长度差；在一个切割循环内，刮板输送机的机头段多进，机尾割通不进；在旋转中心由A点位置调至B点位置过程中完成增加液压支架工作；工作面的液压支架与刮板运输机之间装设辅助液压缸，通过辅助液压缸控制刮板运输机状态，保证工作面的液压支架与刮板运输机之间不发生横向错动；在作业面旋转中心区域采取及时擦顶移架方式，即工作面割煤后及时移架，减少空顶时间，并在此段范围内，顶板采取铺网、打注顶锚杆、铺设钢丝绳等辅助支护方式加强维护。本发明优点是利用多段直线巷道组成弧形巷道作为辅助巷道，旋转回采过程中把旋转回采弧形分段进行调斜回采，解决了运输顺槽旋转角度过大、运煤路线不可弯曲的难题，形成适合于转载输送机正常推进的弧线段巷道。采取旋转中心适当推进，并辅以铺网打注顶板锚杆、锚索的方式对旋转中心区域顶板加强维护，解决了旋转中心处支架推进量小需反复支撑，顶板难以维护的问题；利用设置辅助液压缸，解决了旋转调斜过程中出现的刮板输送机窜动的问题。
图1是现有技术中一期采区和与之构成70° — 90°夹角的二期采区布置示意图 (俯视图)。图2是本发明采用旋转开采方法联合布置工作面示意图。图3是本发明提供的不等长工作面运输顺槽大角度旋转设计示意图。图4是转载输送机在辅助巷道内拐点处推进示意图。图5是工作面液压支架与刮板运输机之间联接辅助液压缸示意图。
具体实施例方式本发明提供的不等长综采工作面运输顺槽旋转回采方法实施例如下
见图2、3，在工作面1和工作面2形成70° —90°夹角β的L型联合工作面的拐弯处设置弧形辅助巷道，整个弧形辅助巷道长为M8m(图3中的两个切点f点到g点)，根据设备多并且不能沿弧形巷道推进的问题，为了满足旋转开采75° —90°的L型联合工作面的要求，又要保证运输设备安全顺畅的运行，将弧形辅助巷道改造由4条直线巷道构成，总计长度为186m (图4中的a点到e点)，加上两端连接的运输顺槽巷道(至切点)共6条，5个转点，两条相邻直线巷道之间转角α及两端直线巷道与运输顺槽巷道之间转角α为13° — 17°。见图4，转载输送机长度40m左右，所以一条直线巷道长度必须超过40m，当长度超过 40m时，可以避免转载输送机同时通过两个转点，以避免造成转载输送机在推进过程出现刮帮现象；但长度不能超过60m，如果长度超过60m，会超出铺设的小刮板输送机的最大运载能力，对工作面的正常生产造成影响。转载输送机在辅助巷道内沿四条直线巷道推进，每回采到一个拐点时，转载输送机只需调转13° —17°，使转载输送机与小刮板输送机在163° 167°之内搭接；在L型工作面的拐弯处，旋转中心需要经过旋转调斜二次确定，即旋转中心沿回风顺槽从旋转A点位置调至旋转中心B点位置，两点之间距离为两个工作面的长度差h2—hi ；在一个切割循环内，刮板输送机机头段多进，机尾割通不进，在由旋转A点调整到旋转中心B点的过程中完成增加液压支架工作；见图5，工作面内的刮板输送机和液压支架为垂直布置关系，移架和推移刮板输送机互为支点、交替进行。液压支架的推拉缸通过各自的联接销垂直联接刮板输送机，为适应旋转，工作面的液压支架与刮板运输机之间增设了横向辅助液压缸，每隔5组液压支架安设一组辅助液压缸，辅助液压缸一端连接液压支架的龙门架上，另一端横向连接在刮板输送机上，通过辅助液压缸控制刮板输送机状态，保证旋转回采弧形分段进行调斜时，工作面的液压支架与刮板输送机之间不发生横向错动；通过不等距移架和不等距推移刮板输送机调整刮板输送机在拐弯处状态沿扇形位移，即机头段多进，机尾不进， 从机尾向机头逐渐增进，保证刮板输送机呈直线。在作业面旋转中心区域采取及时擦顶移架方式，即工作面割煤后及时移架，减少空顶时间，并在此段范围内，顶板采取铺网、打注顶锚杆、铺设钢丝绳辅助支护方式加强维护。
权利要求
1. 一种不等长综采工作面运输顺槽大角度旋转回采方法，其特征是在形成70° — 90°夹角的L型工作面的转弯处设置弧形辅助巷道，弧形辅助巷道由数条直线巷道构成， 两条相邻直线巷道之间转角及两端直线巷道与运输顺槽巷道之间转角为13° —17°，每条直线巷道的长度为40m—60m，既要超过转载输送机的长度，同时又不超出小刮板输送机的最大运载长度；转载输送机在辅助巷道内沿四条直线巷道推进，每回采到一个拐点时，转载输送机只需调转13° —17°，使转载输送机与小刮板输送机在163° 167°之内搭接；旋转中心经过旋转调斜二次确定，即旋转中心沿回风顺槽从A点位置调至B点位置，两点之间距离为两个工作面的长度差；在一个切割循环内，刮板输送机的机头段多进，机尾割通不进；在旋转中心由A点位置调至B点位置过程中完成增加液压支架工作；工作面的液压支架与刮板运输机之间装设辅助液压缸，通过辅助液压缸辅助调整刮板运输机状态，保证工作面的液压支架与刮板运输机之间不发生横向错动；在作业面旋转中心区域采取及时擦顶移架方式，即工作面割煤后及时移架，减少空顶时间，并在此段范围内，顶板采取铺网、打注顶锚杆、铺设钢丝绳辅助支护方式加强维护。
全文摘要
一种不等长综采工作面运输顺槽大角度旋转回采方法，其特征是在L型工作面的转弯处设置由数条直线巷道构成的弧形辅助巷道，相邻直线巷道之间转角为13°—17°，每条直线巷道的长度既要超过转载输送机的长度，同时又不超出小刮板输送机的最大运载长度；旋转中心经过旋转调斜二次确定；在旋转中心调整过程中完成增加液压支架工作；通过辅助液压缸调整刮板运输机状态；在作业面旋转中心区域采取及时擦顶移架方式，并在此段范围内进行辅助支护方式加强维护。本发明利用多段直线巷道组成弧形巷道，把旋转回采弧形分段进行调斜回采，解决了运输顺槽旋转角度过大、运煤路线不可弯曲的难题。采取旋转中心适当推进，并对旋转中心区域顶板加强维护，解决了旋转中心处支架推进量小需反复支撑，顶板难以维护的问题。
文档编号E21C41/16GK102536242SQ20121001674
公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月19日 优先权日2012年1月19日
发明者刘铁臣, 娄凤坡, 宋文官, 康成, 李延奎, 李鑫, 王业繁, 王则行, 王德民, 胡成忠, 贾东修, 金玉华, 靳瑞, 鲁连喜 申请人:铁法煤业(集团)有限责任公司晓南矿