专利名称：高瓦斯松软厚煤层准大采高综采低位放顶煤开采技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及煤矿采煤技术。
背景技术：
在我国的部分煤田，随着矿井开采深度的进一步加大，煤层瓦斯含量也逐渐增加，受瓦斯影响的矿井也越来越多；同时，随着工作面产量的不断加大，也使工作面面临着日益严重的瓦斯问题，瓦斯超限和积聚已经成为煤矿综放工作面提高产量的主要障碍。尤其是有的矿井，因为其煤层瓦斯吸附性强，必须在回采工作面实施瓦斯抽采，并适当增加通风量，才能使开采顺利进行，否则将制约工作效率。
目前在大型煤炭行业，随着采煤设备水平的提高，一些新的采煤方法也得以运用，例如大采高综采技术、综放开采技术等。大采高综采的工作面通风断面大、资源损失量小，是高瓦斯厚煤层实现高产高效的较好选择，特别是厚度小于6.0m的厚煤层。但是在松软煤层条件下，大采高综采工作面在防止顶板冒顶、煤墙片帮方面较为困难。对于松软厚煤层，虽然顶煤冒放性好，综放开采割煤高度较小，综放开采有利于片帮防治，但由于煤层高瓦斯影响，工作面也不容易实现高产高效，发明目的为了在高瓦斯松软厚煤层条件下实现高产高效，单一的瓦斯治理已不能满足生产需要，必须在常规瓦斯治理的基础上综合考虑巷道布置、回采工艺以及设备选型等问题，才能保证煤炭高产高效。本发明的目的就是结合综放开采和大采高综采两种采煤方法的优点，提供一种适合于高瓦斯松软厚煤层的高产高效综采技术，采用本技术方案可以解决采高工作面在3.5m-3.8m的煤层的开采。
发明方案本发明技术方案主要包括工作面配套设备、合理采放工艺以及瓦斯的治理。
工作面的配套设备有MGTY400/930-3.3D型采煤机、ZF7000/19.5/38型和ZFG7200/20/36型液压支架、SGZ-960/2×700型前部刮板输送机、SGZ-960/2×700型后部刮板输送机、SZZ-1200/400型桥式转载机、PLM-3500型轮式破碎机、DSJ1400/200/3×400型带式输送机，同时设置乳化液泵站、喷雾泵站和负荷中心。
工作面的通讯和控制采用TK200系统对工作面的前部运输机，后部运输机，转载机，破碎机，乳化泵站，清水泵站进行集中控制，检测并显示采煤机的开停状态，并实现运行过程中的设备过载报警。方案配置如下控制器安装在顺槽胶带机一侧的移动变电车上，用于对工作面的通讯控制系统实现集中控制；在泵站附近安装一台带闭锁的扩音电话用于泵站通话和闭锁；在转载机附近安装一台远程智能启停电话用于在运输机头对前部运输机、后部运输机的就地启停控制及闭锁通话；在破碎机附近安装一台拉线急停扩音电话，用于转摘机附近的拉线急停及通话，在此电话上配置4台远程启动装置，用于在破碎机附近就地启停前部运输机、后部运输机、转载机、破碎机；在工作面沿线，在支架之间或运输机侧帮，每隔15米安装一台带闭锁的扩音电话，一直到工作面尾，完成工作面沿线的闭锁及通话功能；在系统的末尾安装一台智能终端，作为本系统的终结。
顺槽胶带机的通讯控制采用和工作面共用一台控制器，利用控制器的第二条CS沿线，在工作面和顺槽不互相影响的情况下，在顺槽胶带机头安装智能输入输出用于接入，堆煤、烟雾、温度、撒水、速度跑偏，以及远程启停按钮实现对胶带机的通讯控制，在皮带沿线每100米安装一台TK230H拉线急停，每200米安装一台TK230HA带拉线急停的扩音电话，用于沿线的急停和通话。
采煤方法及回采工艺工作面采用倾斜长壁、后退式综合机械化低位放顶煤一次采全高全部垮落采煤法。
本发明的回采工艺流程是采煤机割煤、装煤——移架——推前溜——放煤——拉后溜——采空区顶板生行垮落；进刀方式工作面采用两端头割三角煤斜切进刀，进刀距离40米；割煤、装煤、运煤工作面采用双滚筒采煤机(滚筒截深0.8m)正常割煤时，前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤，采煤机滚筒旋转时，煤被滚筒上的截齿破碎下来，并由螺旋叶片装入前刮板运输机，少量煤在推前溜时被铲煤板装入前刮板运输机内，极少量散落在支架与前溜间的浮煤，由人工装入前刮板运输机内；工作面采煤机割下的底煤和支架放下的顶煤分别由前后两部刮板运输机运到端头卸载，再经转载机由胶带机运出。
工作面采高控制在3.5±0.1m，煤壁采平、割直；移架工作面采用ZF7000-19.5/38型低位放顶煤液压支架管理顶板，操作方式为手动快速本架操作，实行追机作业，顺序移架；移架滞后采煤机后滚筒3-5m进行，局部煤墙片帮较宽或顶煤较破碎时，可紧跟采煤机前后滚筒移支架，及时移架控制顶板，移架步距0.8m，要求移架后支架成线，仰角不得大于7度，支架错差不超过侧护板2/3，接顶良好，初撑力达到规定要求；推前部运输机移架后滞后采煤机后滚筒20m进行；拉后部运输机放煤滞后20m进行拉后部运输机必须单向顺序进行，严禁从两端头同时向中间拉；推前部运输机和拉后部运输机时，要求相邻五组支架推(拉)千斤顺序逐步动作，运输机不能出现急弯，必须保证运输机平、直、稳，弯曲长度不小于30m，推拉完毕，手把回零，必须保证前、后部运输机成直线，严禁停机时进行推、拉工作，防止卡、漂链事故的发生；推移机头、机尾时必须停机作业；放顶煤移过支架，工作面后部运输机正常运转后，方可进行放顶煤作业；放煤工艺采用双人双轮顺序放煤；放煤步距0.8m，一刀一放；放煤操作收回插板，操作尾梁收到适当位置，保证放出的煤落入后部运输机中，采用多次反复收缩尾梁，使大碳破碎；放煤结束后收起尾梁，伸出插板，对后部运输机进行保护，放煤时，每次放出顶煤量的1/3-1/2，第一轮放完后，隔一定时间进行第二轮作业，见矸停放；一般情况下，两轮放完，特殊情况下放第三轮；放煤质量要求放煤时，由两个专职放煤工操作，并时刻掌握后部运输机煤量大小，防止压溜事故发生，随时注意煤流中矸石涌出情况，见矸关窗，确保煤碳回收率，严格控制含矸率，放煤完毕，及时伸出插板控矸。
瓦斯的防治在工作面回风巷车场绞车后的巷道里帮侧，设置瓦斯监测分站，用于瓦斯信号的传输与控制；瓦斯传感器分别设在距工作面10米范围内及风巷车场口向里10-15米范围内，悬挂后探头位置距顶梁不得大于300mm，距巷道侧壁不小于200mm。
有益效果采用上述方法，解决了采高工作面在3.5±0.1m的煤层的开采，同时有效解决工作面瓦斯问题，增大了采放比，提高了工作面推进速度，单机单面达到年产400万吨的水平。
权利要求
1.一种高瓦斯松软厚煤层准大采高综采低位放顶煤开采技术，其特征在于工作面的配套设备有MGTY400/930-3.3D型采煤机、ZF7000/19.5/38型和ZFG7200/20/36型液压支架、SGZ-960/2×700型前部刮板输送机、SGZ-960/2×700型后部刮板输送机、SZZ-1200/400型桥式转载机、PLM-3500型轮式破碎机、DSJ1400/200/3×400型带式输送机，同时设置乳化液泵站、喷雾泵站和负荷中心；采用TK200系统对工作面的前部运输机，后部运输机，转载机，破碎机，乳化泵站，清水泵站进行集中控制，工作面采用倾斜长壁、后退式综合机械化低位放顶煤一次采全高全部垮落采煤法；回采工艺流程是采煤机割煤、装煤——移架——推前溜——放煤——拉后溜——采空区顶板自行垮落。
全文摘要
本发明公开了一种高瓦斯松软厚煤层准大采高综采低位放顶煤开采技术，其特征在于工作面采用倾斜长壁、后退式综合机械化低位放顶煤一次采全高全部垮落采煤法；回采工艺流程是采煤机割煤、装煤——移架——推前溜——放煤——拉后溜——采空区顶板自行垮落；在工作面回风巷车场绞车后的巷道里帮侧，设置瓦斯监测分站，用于瓦斯信号的传输与控制。采用上述方法，能够有效解决工作面瓦斯问题，尤其是解决了采高工作面在3.5±0.1m的煤层的开采。同时增大了采放比，提高工作面推进速度，单机单面达到年产400万吨的水平。
文档编号E21F7/00GK1888390SQ20061001295
公开日2007年1月3日 申请日期2006年7月12日 优先权日2006年7月12日
发明者任润厚, 徐贵孝, 贾恩立, 李晋平, 霍红义, 刘峰, 董经存, 霍灵军, 刘东伟, 赵新华, 崔根伟, 闫爱和, 韩强, 张炜, 葛振宇, 阴宁保 申请人:山西潞安矿业(集团)有限责任公司