专利名称：用于超大采高工作面的回风巷底板清理方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及矿井井下开采方法和设备，尤其涉及一种用于超大采高工作面的回风巷底板清理方法及设备。
背景技术：
在煤矿开采领域中，按照煤层厚度划分，煤层厚度大于6. 5米且小于8. 0米的煤层称为超厚煤层。在超厚煤层布置的一次采全厚工作面，称之为超大采高工作面。所谓底鼓现象，就是受采掘工程的影响，巷道顶底板和两帮岩体产生变形并向巷道内产生位移、巷道底板向上隆起的现象。由于超大采高工作面的矿山压力巨大，而且，回风巷一般布置在靠近采动区的一侧，相对于其他巷道承受压力更大，因此更容易产生底鼓现象。如图1所示，在一个工作面上，回风巷包括了顶板102、底板103、回风巷巷道110，在回风巷巷道110的底板103上产生了底鼓101。回风巷底板产生的底鼓将会阻滞工作面上设备向前推进，必须对其进行处理，目前采用的一种方案是人工处理方法，即人工用铁锹铲挖，肩抬筐运。人工清理回风巷底板的缺点是效率低，因此造成工作面推进速度慢，使得工作面生产效率很低，还造成工作面采空区顶板不能及时跨落掩埋浮煤，从而容易引起采空区浮煤的自燃。而且，采用人工处理的方法，工人的劳动强度大、安全性差。现有技术中解决巷道底鼓的另一种方案是采用支护装置来加固底板，以防止底板发生变形、碎胀等问题，如CN101614130A、SU1627708A、CN101915108A所公开的采用锚杆作为支护装置的技术方案；又如SU1698450A公开的采用支架作为支护装置的技术方案。但是由于井下安装支护装置的技术难度很大，安装、调整的时间长，成本也较高，所以采用这种技术方案存在着很大的问题。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种高效、安全、简便的巷道底板清理方法及设备。本发明提供的底板清理方法包括以下步骤a.通过在工作面上延长刮板运输机的中部槽，使刮板运输机的机尾部延长至与回风巷的远帮线预定距离处；b.所述采煤机在刮板运输机的中部槽上运行并且沿工作面顶部进行割煤操作；c.当采煤机运行至所述回风巷的近帮线时，停止采煤，并利用采煤机的滚筒对回风巷内底板上的底鼓进行切割； d.在切割所述底鼓的同时，采煤机继续行进以靠近至所述回风巷的远帮，以便完成对所述回风巷内所有底板上底鼓的切割；e.在采煤机完成对底板的切割后，将采煤机的滚筒退出巷道，采煤机继续行进采煤。优选地，在步骤a中，通过延长工作面上刮板运输机的中部槽，使刮板运输机的机尾部与回风巷的远帮线距离小于或等于500mm。
优选地，切割底鼓包括将采煤机的滚筒下降至工作面底板位置，然后沿工作面底板高度伸入回风巷内切割底鼓。优选地，利用采煤机的一侧滚筒对回风巷内底板上的底鼓进行切割。优选地，在步骤d中，在切割所述底鼓的同时，采煤机继续行进至采煤机的滚筒中心线与回风巷远帮线相距设定距离时，完成对所述回风巷内所有底板上底鼓的切割。更优选地，所述设定距离小于或等于500mm。本发明还提供了一种采用上述方法的用于超大采高工作面的回风巷底板清理设备，所述设备包括刮板运输机、采煤机，其特征在于，所述刮板运输机具有延长的中部槽，使得刮板运输机的机尾部能够延长至与回风巷的远帮线相距预定距离处；所述采煤机具有滚筒，在所述刮板运输机的中部槽上运行。优选地，刮板运输机具有延长的中部槽，使得刮板运输机的机尾部与回风巷的远帮线距离小于或等于500mm。相对于现有技术，本发明的底板清理方法，由于清理底板的工作可以与工作面采煤同时进行，因此提高了生产效率。本发明的清理方法由于节省了处理底鼓的专职人员，不仅降低了生产成本，而且降低了安全事故的隐患。而且，由于本发明的清理设备是在现有采煤设备上的改进，因此使得清理工作更加便捷。另外，本发明相对于现有技术，不需使用安装难度大、成本高的支护装置，只需使用运输机和采煤机就可以去除回风巷底板上底鼓，简便易行。
图1是出现底鼓的回风巷示意图；图2是本发明一种具体实施方式
中刮板运输机中部槽的布置示意图；图3是本发明一种具体实施方式
中采煤机的工作示意图；图4是本发明一种具体实施方式
中采煤机清理底板的工作示意图；图5是本发明一种具体实施方式
中采煤机清理底板的工作示意图；图6是本发明一种具体实施方式
中采煤机清理底板的工作示意图；图7是本发明一种具体实施方式
的回风巷底板清理方法的流程图。
具体实施例方式如图2-7所示，本发明的底板清理方法是利用现有设备对巷道的底板进行清理。 其中，现有设备包括采煤机200。在本发明一种具体实施方式
的清理方法中，包括以下步骤首先，在步骤S01，增设在工作面上的刮板运输机的中部槽201。铺设增加的中部槽，以便使得刮板运输机的机尾部210延长并靠近回风巷220的远帮202，优选地，所述刮板运输机的机尾部210与远帮线202之间的距离小于或等于500mm，在该距离内，在刮板运输机的中部槽201上运行的采煤机200既可以完成对整个底板上底鼓的清理又能够尽可能地减少运行距离。如图2所示，沿工作面的走向，所谓回风巷的远帮202就是图中回风巷220 的左侧煤壁，即远离工作面一侧的煤壁；所谓回风巷的近帮203就是图中回风巷的右侧煤壁，即靠近工作面一侧的煤壁。所谓近帮线是指近帮的煤壁边线；所谓远帮线是指远帮的煤壁边线。结合图3所示，采煤机200在刮板运输机的中部槽201上行进。由于刮板运输机的机尾部延长靠近回风巷的远帮202，因此，采煤机可以行进至适合的位置，使得滚筒204 能够切割底鼓205，从而实现清理底板205的目的。在步骤S02，采煤机200开始在中部槽201上行进并进行采煤操作。采煤机200的采煤操作是通过采煤机200上的截割滚筒(简称“滚筒” )204进行的，滚筒上具有截割齿， 滚筒转动时，利用截齿切割煤层，从而实现对煤层的开采。在本发明的具体实施方式
中，采煤机200具有左、右两个滚筒204，其中，由于回风巷位于工作面的侧面，因此，可以利用采煤机200 —侧的滚筒204(例如，左滚筒)对回风巷的底板进行清理。采煤机200的左滚筒沿工作面顶部割煤，在步骤S03，当截割至巷道的近帮线处时，采煤机200停止采煤并且开始进行底板清理操作。具体地采煤机是从刮板运输机的机头位置向机尾位置在工作面上行进的，采煤机一边行进，采煤机上的滚筒(包括左滚筒和右滚筒)一边切割煤层，当采煤机行进至预定位置，即滚筒割煤至回风巷的近帮线时，采煤机停止采煤。在本发明中，所述预定位置为采煤机左滚筒中心线与回风巷近帮线重合的位置。在采煤机停止采煤后，开始进行底板清理操作。具体地，如图4所示，优选地，采煤机的滚筒下降至工作面底板位置，然后沿工作面底板高度伸入回风巷，并且开始切割底鼓。 采煤机切割底鼓时的移动方向与采煤机的行进方向一致。在步骤S04，在切割底鼓的同时，采煤机继续前行以靠近至巷道远帮，以完成对所有底鼓的切割，如图5所示。本领域技术人员可以理解，采煤机的行进速度、切割功率均可以根据具体的工况(不同厚度、强度的底鼓)确定，在此不作赘述。当采煤机行进至滚筒中心线与巷道远帮线相距设定距离的位置时，完成对所有底板上底鼓的清理，优选地，所述设定距离小于或等于500mm。所述滚筒中心线是指采煤机滚筒的圆柱中心线。在步骤S05，采煤机200完成对回风巷内整个底板的清理后，如图6所示，采煤机的滚筒退出回风巷，并且采煤机继续行进，以便进行后续采煤操作。例如，在图6中，采煤机的滚筒退出回风巷后，刮板运输机机尾210在垂直于本发明说明书附图的纸面方向上向前移动一定的距离，然后在刮板运输机的中部槽上运行的采煤机再继续沿着平行于本发明说明书附图的纸面的方向进行割煤操作，并且，在需要进行下一次底板整理的时候，重复上述步骤SOl至步骤S05，直至整个回风巷道的底板全部清理完毕。相应地，本发明还提供了一种用于超大采高工作面的回风巷底板清理设备，所述设备包括刮板运输机、采煤机。其中采煤机可以采用现有的任何适合的机型；而刮板运输机则具有延长的中部槽，使得刮板运输机的机尾部延长靠近回风巷的远帮。采煤机运行在所述中部槽上，采煤机上具有滚筒。滚筒上具有截齿，滚筒转动时， 利用截齿切割煤层，从而实现对煤层的开采。在本发明的具体实施方式
中，采煤机具有左、 右两个滚筒，其中，由于回风巷位于工作面的侧面，因此，可以利用采煤机一侧的滚筒(例如，左滚筒)对回风巷的底板进行清理。当采煤机运行至所述回风巷的近帮线时，停止采煤，并利用采煤机的滚筒对回风巷内底板上的底鼓进行切割。
在切割底鼓的同时，采煤机继续行进，直至行进至滚筒中心线与所述回风巷的远帮线设定距离处，从而完成对所述回风巷内所有底板上底鼓的切割。在采煤机完成对底板的切割后，将采煤机的滚筒退出巷道，如图6所示，由于采煤机在刮板运输机的中部槽上运行，当采煤机的滚筒退出回风巷后，刮板运输机的机尾在垂直于本发明说明书附图的纸面方向上向前移动一定的距离，然后在刮板运输机的中部槽上运行的采煤机再继续沿着平行于本发明说明书附图的纸面的方向进行割煤操作。尽管本发明是通过上述的优选实施方式进行描述的，但是其实现形式并不局限于上述的实施方式。应该认识到在不脱离本发明主旨的情况下，本领域技术人员可以对本发明做出不同的变化和修改。
权利要求
1.一种用于超大采高工作面的回风巷底板清理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤a.通过在工作面上延长刮板运输机的中部槽，使刮板运输机的机尾部延长至与回风巷的远帮线预定距离处；b.所述采煤机在刮板运输机的中部槽上运行并且沿工作面顶部进行割煤操作；c.当采煤机运行至所述回风巷的近帮线时，停止采煤，并利用采煤机的滚筒对回风巷内底板上的底鼓进行切割；d.在切割所述底鼓时，采煤机继续行进以靠近至所述回风巷的远帮，以便完成对所述回风巷内所有底板上底鼓的切割；e.在采煤机完成对底板的切割后，将采煤机的滚筒退出巷道，采煤机继续行进采煤。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，在步骤a中，通过延长工作面上刮板运输机的中部槽，使刮板运输机的机尾部与回风巷的远帮线的距离小于或等于500mm。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，切割底鼓包括将采煤机的滚筒下降至工作面底板位置，然后沿工作面底板高度伸入回风巷内切割底鼓。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，利用采煤机的一侧滚筒对回风巷内底板上的底鼓进行切割。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，在步骤d中，在切割所述底鼓时，采煤机继续行进至采煤机的滚筒中心线与回风巷远帮线相距设定距离时，完成对所述回风巷内所有底板上底鼓的切割。
6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述设定距离小于或等于500mm。
7.一种利用权利要求1的用于超大采高工作面的回风巷底板清理方法的回风巷底板清理设备，所述设备包括刮板运输机、采煤机，其特征在于，所述刮板运输机具有延长的中部槽，使得刮板运输机的机尾部能够延长至与回风巷的远帮线相距预定距离处；所述采煤机具有滚筒，在所述刮板运输机的中部槽上运行。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，刮板运输机具有延长的中部槽，使得刮板运输机的机尾部与回风巷的远帮线距离小于或等于500mm。
全文摘要
本发明公开的底板清理方法包括通过在工作面上延长刮板运输机的中部槽，使刮板运输机的机尾部延长至与回风巷的远帮线预定距离处；所述采煤机在刮板运输机的中部槽上运行并且沿工作面顶部进行割煤操作；当采煤机运行至所述回风巷的近帮线时，停止采煤，并利用采煤机的滚筒对回风巷内底板上的底鼓进行切割；在切割所述底鼓时，采煤机继续行进以靠近至所述回风巷的远帮，以便完成对所述回风巷内所有底板上底鼓的切割；在采煤机完成对底板的切割后，将采煤机的滚筒退出巷道，采煤机继续行进采煤。本发明还公开了一种用于超大采高工作面的回风巷底板清理设备。采用本发明，由于清理底板可以与工作面推进同时进行，因此提高了生产效率。
文档编号E21C25/68GK102418521SQ201110220548
公开日2012年4月18日 申请日期2011年8月2日 优先权日2011年8月2日
发明者南清安, 顾大钊 申请人:中国神华能源股份有限公司