专利名称：极软厚煤层铲顶割底式一次采全高综采方法
技术领域：
本发明涉及一种极软厚煤层的采煤方法，且特别是有关于一种极软厚煤层铲顶割底式一次采全高综采方法。
背景技术：
一次采全高采煤方法是我国厚煤层高效开采方法之一，在我国已得到广泛应用，而它对支架的要求很高。目前，一次采全高采煤方法工作面配套方式普遍是及时支护，机采高度即为支架支护高度，采煤机割煤时支架顶梁前端与煤壁间保持一定的梁端距，采煤机滚筒割煤过后，支架及时跟机移架，故称为“及时支护”。对于一般厚煤层这种支护方法被认为比较合理的支护方式。然而，对于极软(f〈0.5)厚煤层(3.5 6m)，由于岩体弱胶结，煤呈松散体状态，在采动超前压力作用下，煤壁和支架前方顶煤片冒严重，无法控制，也就是说片帮是必然的。采用上述开采工艺无法正常生产，并且对于极软煤层而言，如何利用煤层自身的特点来提高煤层的开采效率来解决其他开采方法效率极低的问题，这一难题长期困扰着煤炭企业。综上，如何实现安全、高效地开采这类极软煤层的采煤方法是难采煤层开采技术发展的重要目标。
发明内容
本发明的目的是提供一种极松软厚煤层一次采全高开采的有效方法，运用此种采煤方法能有效的控制煤层顶板，避免采煤机采煤时漏顶，而且还能利用软煤层易片帮的特点来提高割煤效率，实现一次采全高工作面高效快速的推进。为达上述目的，本发明的极软厚煤层铲顶割底式一次采全高综采方法，包括下列步骤:回采巷道沿煤层顶部掘进，工作面与煤层搭接方式为倾斜搭接即按每日推进度，在大采高综采工作面运输平巷内沿工作面推进方向对底煤进行人工起底4 6m，底煤起底坡度小于10°，以此作为回采巷道与工作面搭接方式以及回收端部底煤。工作面进行循环割煤，采煤机滚筒在液压支架顶梁下截割、装煤，其中采煤机前滚筒割底煤，后滚筒装落煤，工作面煤壁片帮冒顶达到一个动态平衡，随着装煤的进行，煤壁进一步片帮，铲式伸缩梁铲煤板伸出，铲落顶煤并且推移机构将输送机推向煤壁，推移输送机后，操作推移机构，将液压支架前移，进行实时支护。进一步，其中，工作面一次采全高液压支架与刮板输送机和采煤机形成的配套关系是采煤机截割采煤时顶梁前端至煤壁的距离接近于零或负值时，液压支架推移千斤顶活塞杆处于全部收回状态。进一步，液压支架顶梁的前端为前探梁，前探梁前端为铲式伸缩梁，铲式伸缩梁内置用于连接和支撑铲式伸缩梁的千斤顶。其中，伸缩梁千斤顶的伸缩行程大于采煤机一个截深。
本发明的有益效果在于:不仅可以在顶煤冒落不充分的情况下铲掉顶煤，还可以及时护住裸露顶板，避免造成冒顶事故，还可以利用后滚筒装落煤，可以高效、安全地开采极软煤层。
图1为回采巷道布置及巷道内超前人工起底示意图。图2为极软厚煤层铲顶割底式的开采循环示意图。图3为采煤机割煤示意图。图4为适应于铲顶割底式一次采全高采煤方法的液压支架结构图。图中:1、采煤机；2、输送机；3、液压支架；4、回采巷道；5、铲式伸缩梁；6、前探梁；
7、顶梁;8、前滚筒；9、后滚筒；10、落煤。
具体实施例方式为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。本发明的极软厚煤层铲顶割底式一次采全高综采方法，包括下列步骤:回采巷道沿煤层顶部掘进，工作面与煤层搭接方式为倾斜搭接即按每日推进度，在大采高综采工作面运输平巷内沿工作面推进方向对底煤进行人工起底4 6m，底煤起底坡度小于10°，以此做为回采巷道与工作面搭接方式以及回收端部底煤，具体如图1所示。在进行回采过程中，工作面进行循环割煤，在极软煤层条件下，采煤机I在液压支架3的配套关系为超前支护，即机采截割工作循环开始时采煤机I滚筒在液压支架3顶梁7下截割、装煤，如图2(a)所示。其中采煤机前滚筒8割底煤，后滚筒9装落煤10，如图3所示。此时工作面煤壁片帮冒顶达到一个动态平衡，采煤效率高，安全性有保障，随着装煤的进行，煤壁进一步片帮，可用铲式伸缩梁5将顶煤铲落，如图2(b)所示，在图2(b)所示状态下，操作推移机构将输送机2推向煤壁，如图2 (c)所示，推移输送机2后，操作推移机构，将液压支架3前移，形成图2 (d)状态，进行实时支护，从而完成一个工作循环，形成综采工艺特征，实现极软厚煤层的一次采全高的安全、高效开采。进一步，本实施例中，工作面一次采全高液压支架与刮板输送机和采煤机形成的配套关系是支架顶梁梁端距(采煤机截割采煤时顶梁前端至煤壁的距离)接近于零或负值时，液压支架推移千斤顶活塞杆处于全部收回状态，且伸缩式铲煤板的行程大于采煤机一个截深。图4为适应于铲顶割底式一次采全高采煤方法的液压支架结构图。与传统液压支架的改进在于，增加铲式伸缩梁5、改进前探梁6的结构:具体就是增加了铲式伸缩梁5伸缩空间，内置了用于连接和支撑铲式伸缩梁5的千斤顶，实现顶煤的快速铲落以及对顶板的及时支护。综上所述，利用本发明的方法能有效的控制煤层顶板，避免采煤机采煤时漏顶，而且还能利用软煤层易片帮的特点来提高割煤效率，实现一次采全高工作面高效快速的推进。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
权利要求
1.一种极软厚煤层铲顶割底式一次采全高综采方法，其特征是，包括下列步骤: 回采巷道沿煤层顶部掘进，工作面与煤层搭接方式为倾斜搭接即按每日推进度，在大采高综采工作面运输平巷内沿工作面推进方向对底煤进行人工起底4 6m，底煤起底坡度小于10°，以此做为回采巷道与工作面搭接方式以及回收端部底煤； 工作面进行循环割煤，采煤机滚筒在液压支架顶梁下截割、装煤，其中采煤机前滚筒割底煤，后滚筒装落煤，工作面煤壁片帮冒顶达到一个动态平衡，随着装煤的进行，煤壁进一步片帮，铲式伸缩梁的铲煤板伸出，铲落顶煤并且推移机构将输送机推向煤壁，推移输送机后，操作推移机构，将液压支架前移，进行实时支护。
2.根据权利要求1所述的极软厚煤层铲顶割底式一次采全高综采方法，其特征是，其中，工作面一次采全高液压支架与刮板输送机和采煤机形成的配套关系是采煤机截割采煤时顶梁前端至煤壁的距离接近于零或负值时，液压支架推移千斤顶活塞杆处于全部收回状态。
3.根据权利要求1所述的极软厚煤层铲顶割底式一次采全高综采方法，其特征是，液压支架顶梁的前端为前探梁，前探梁前端为铲式伸缩梁，铲式伸缩梁内置用于连接和支撑铲式伸缩梁的千斤顶。
4.根据权利要求2或3所述的极软厚煤层铲顶割底式一次采全高综采方法，其特征是，其中，伸缩梁千斤顶的伸缩行程大于采煤机一个截深。
全文摘要
本发明提供一种极软厚煤层铲顶割底式一次采全高综采方法，在回采巷道沿煤层顶部掘进，与工作面的搭接方式为倾斜搭接即按每日推进度，在大采高综采工作面回采巷道内沿工作面推进方向对底煤进行人工起底，此种搭接方法还能够回收巷道底煤。在进行回采过程中，支架顶梁梁端距接近零或负值，铲式伸缩梁前端带有铲煤板，在采煤机前滚筒割过底煤后，铲煤板及时伸出，不仅可以在顶煤冒落不充分的情况下铲掉顶煤，还可以及时护住裸露顶板，避免造成冒顶事故，伸缩式铲煤板的行程大于采煤机一个截深，随后利用后滚筒装落煤。本发明对于极软(f<0.5)厚煤层(3.5～6m)的煤层条件，具有节约成本，工艺简单，安全高效等优点。
文档编号E21C41/18GK103195427SQ20131012017
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月9日 优先权日2013年4月9日
发明者袁永, 屠世浩, 张村, 屠洪盛, 白庆升 申请人:中国矿业大学