专利名称：极硬夹矸复杂结构煤层综采工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及采煤方法，尤其是极硬夹矸复杂结构煤层的采煤方法。
背景技术：
随着采煤工艺的不断进步，综合机械化采煤工艺(简称综采工艺)被大力推广。尤 其是大型煤的综合机械化采煤程度可达到100%。但是综合机械化采煤工艺有其自身的缺 点，即对环境的适应能力差；在煤层条件复杂和多含一层或数层夹矸的情况下，采煤机无法 直接截割，大多数煤矿还都采用高档炮采工艺。但高档炮普采有以下不足1、安全系数小工作面采用炮采工艺，炸药、雷管存放及使用量大，管理困难，定炮、爆破、检查、降 尘等爆破作业工序复杂，潜在事故隐患多，容易发生爆破事故，人员进机道作业频繁、时间 长，容易产生顶板及运输事故。工作面悬顶大，工作面支护、强制放顶等管理困难，易发生顶 板及爆破事故。2、单产低1)工作面打眼、定炮、爆破时间长，工序多生产组织困难，劳动效率低。2)高档炮采工作面需人工攉煤。一旦底眼爆破效果差，移溜困难，需人工卧底，大 大降低了工作面推进速度。3)移溜速度慢。工作面虽然使用墩柱移溜，但个别局部超高地段或断层段，墩柱支 撑状态差，大大降低了实撑力，导致移溜速度慢。4)支柱变形量大。由于工作面夹矸硬度大，爆破装药量大，爆破后容易崩倒支柱或 支柱变形严重，增加了整改工作量。5)工作面回柱工作量大。由于工作面采高小，导致架柱困难，为提高回柱速度，需 多头回柱，占用人员多。产量始终在1万吨左右，无法得到有效提高。3、挡煤效果差工作面无专用挡矸装置，爆破时需人工安排高分子挡板，由于采高小，挡设速度 慢，挡板固定不牢等问题，严重影响工作面生产，且对设备保护效果差。4、劳动强度大、占用人员多工作面打眼、挡煤、攉煤、支回柱等劳动强度大，需采用人海战术，劳动效率无法提高。5、作业环境差工作面爆破炮烟、爆破粉尘、攉煤粉尘以及爆破后由于挡矸效果差，导致人行道内 浮煤、浮矸多，严重影响了工作面工作环境，不利于安全生产。6、采空区处理困难由于工作面板板为炭岩，工作面悬顶面积大，强制放顶无法直接冒落，需每循环都 必须进行爆破放顶，并等到周期来压或采动压力叠加方可冒落，严重影响了工作面正常生产。
发明内容
为克服现有高档炮采方法的不足，提出一种机械化采煤方法用于极硬夹矸复杂煤 层的开采。本发明的技术方案是它采用综合机械化采煤工艺开采极硬层夹矸复杂煤层，具体如下1、根据工作面夹矸及煤层分布情况，采煤机采用两个柱状旋切强力滚筒，一个滚 筒为破岩滚筒，设计直径为0. 8m，主要用于破岩，设计原理是通过减小滚筒直径，达到减少 滚筒扭矩，降低截割阻力，增加破岩能力；另一个滚筒为割煤滚筒，直径为1.0m，主要用于 辅助破岩和割煤，两滚筒根据煤层、夹矸硬度和滚筒旋转速度，将齿距由原来的350mm减少 到250mm，截齿数量由原来的32个增加到63个，并采用熔覆耐磨层的高强截齿。2、割煤时滚筒避开硬夹矸，先割夹矸以下的煤，使夹矸悬空，靠夹矸自重和上部压 力自然破碎，此时再起高两个滚筒，其中破岩滚筒切割夹矸，割煤滚筒切割夹矸以上的煤 层，然后翻刀将掉落的夹矸和煤炭清扫至运输机。上述割煤时还可采用两个工作面交替作业。即先在一个工作面用单向割煤方式 割夹矸下面的煤层，让中间夹矸悬空带压，暂时停止割煤；然后再转入另一个工作面用单向 割煤方式割夹矸下面的煤层，让中间夹矸悬空带压；此时上一工作面受采动影响和机道超 前压力影响，夹矸已受自然破坏，强度降低，再转入上一工作面进行破矸和割夹矸上面的煤 层，按上述步骤交替进行，直至采完。本发明实现了极硬夹矸复杂结构煤层的综合机械化开采，经济、社会效益显著，推 广应用价值高。
具体实施例方式本领域技术人员按照发明内容所述技术方案即可实施，在此不再详细描述。
权利要求
1.一种极硬夹矸复杂结构煤层综采工艺，其特征在于，它采用综合机械化采煤工艺开 采极硬层夹矸复杂煤层，具体如下根据工作面夹矸及煤层分布情况，采煤机采用两个柱状旋切强力滚筒，一个滚筒为破 岩滚筒，设计直径为0. 8m，主要用于破岩，设计原理是通过减小滚筒直径，达到减少滚筒 扭矩，降低截割阻力，增加破岩能力；另一个滚筒为割煤滚筒，直径为1.0m，主要用于辅助 破岩和割煤，两滚筒根据煤层、夹矸硬度和滚筒旋转速度，将齿距由原来的350mm减少到 250mm，截齿数量由原来的32个增加到63个，并采用熔覆耐磨层的高强截齿；割煤时，滚筒避开硬夹矸，先割夹矸以下的煤，使夹矸悬空，靠夹矸自重和上部压力自 然破碎，此时再起高两个滚筒，其中破岩滚筒切割夹矸，割煤滚筒切割夹矸以上的煤层，然 后翻刀将掉落的夹矸和煤炭清扫至运输机。
2.一种极硬夹矸复杂结构煤层综采工艺，其特征在于，它采用综合机械化采煤工艺开 采极硬层夹矸复杂煤层，具体如下根据工作面夹矸及煤层分布情况，采煤机采用两个柱状旋切强力滚筒，一个滚筒为破 岩滚筒，设计直径为0. 8m，主要用于破岩，设计原理是通过减小滚筒直径，达到减少滚筒 扭矩，降低截割阻力，增加破岩能力；另一个滚筒为割煤滚筒，直径为1.0m，主要用于辅助 破岩和割煤，两滚筒根据煤层、夹矸硬度和滚筒旋转速度，将齿距由原来的350mm减少到 250mm，截齿数量由原来的32个增加到63个，并采用熔覆耐磨层的高强截齿；割煤时，先在一个工作面用单向割煤方式割夹矸下面的煤层，让中间夹矸悬空带压，暂 时停止割煤；然后再转入另一个工作面用单向割煤方式割夹矸下面的煤层，让中间夹矸悬 空带压；此时上一工作面受采动影响和机道超前压力影响，夹矸已受自然破坏，强度降低， 再转入上一工作面进行破矸和割夹矸上面的煤层，按上述步骤交替进行，直至采完。
全文摘要
本发明公开了一种极硬夹矸复杂结构煤层综采工艺，它采用综合机械化采煤工艺开采极硬层夹矸复杂煤层，根据工作面夹矸及煤层分布情况，采煤机采用两个柱状旋切强力滚筒，一个用于破岩，另一个用于割煤；割煤时，采用两个工作面交替作业或者单个工作面作业。本发明实现了极硬夹矸复杂结构煤层的综合机械化开采，经济、社会效益显著，推广应用价值高。
文档编号E21C41/18GK102094646SQ20101056708
公开日2011年6月15日 申请日期2010年11月18日 优先权日2010年11月18日
发明者公建祥, 徐加昌, 王志法, 袁秋新 申请人:新汶矿业集团有限责任公司协庄煤矿