一种端帮煤层远程控制掘进开采方法
【专利摘要】一种端帮煤层远程控制掘进开采方法，属于端帮残煤资源回采方法。用于露天煤矿端帮、山坡露头及浅地表煤层开采。采煤系统选用远程控制掘进机系统，其包括一台掘进机和远程操控室。操控设备由掘进机电气控制箱、掘进机电气控制箱、操作台三部分组成，具有远距离有线控制操作功能，实现人机分离，采煤时人在安全的操作室内进行操作。开采主要流程包括准备清理并选择初采巷硐、掘进机掘进割煤、掘进机装煤、延伸皮带、皮带向外运煤、装载机倒堆、掘到预定位置退出巷道、回撤设备、检修、再次准备下一个巷硐的回采。该方法具有提高煤炭资源回采率、生产工艺简单、安全、高效、生产成本低等特点，有利于实现露天矿端帮滞留煤炭资源安全高效开采。
【专利说明】一种端帮煤层远程控制掘进开采方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种端帮残煤资源回采方法，尤其是一种适用于露天煤矿端帮残煤、山坡露头及浅地表煤层开采的方法。
【背景技术】
[0002]在煤矿生产中，由于露天与井工开采都有各自特定的使用范围，导致很多露天开采遗留下来的煤炭资源无法高效回收。如我国内蒙古鄂尔多斯、陕北神府等煤炭生产基地存在大量露天煤矿端帮、山坡露头及浅地表煤，过去由于开采技术及经济效益的制约，这些资源多被遗弃或以低回采率的房柱式采煤法进行开发，不仅造成资源浪费，而且造成煤层自燃、地表植被破坏及残留煤柱失稳大面积塌陷等隐患。此外，在很多情况下，由于巷道回采作业空间小且无支护，存在劳动强度大、开采连续性低、安全隐患多等缺点。因此，如何实现远程控制的无人自动化开采方法是端帮残煤资源安全高效回采的重要目标。
【发明内容】
[0003]技术问题:本发明的目的是针对已有技术中存在的问题，提供一种方法简单、安全高效、生产成本低、回采率高的端帮煤层远程控制掘进开采方法。
[0004]技术方案:本发明的端帮煤层远程控制掘进开采方法，包括采用掘进机、操控设备、远程控制系统，所述操控设备由矿用隔爆型掘进机电气控制箱、掘进机电气控制箱、操作台三部分组成；包括如下步骤:
[0005]a、在端帮底部压煤外侧布置掘进机及配套系统，在掘进机截割部油缸上方各设置I台摄像机，以监控前方割煤情况；在掘进机后方电控箱上方设置I台摄像机，以监控刮板输送机运行情况；
[0006]b、通过摄像机采集信号，经传输设备将掘进机工作画面传输到操控室内，实时显示掘进机各系统的工作状态，满足对掘进机的控制、保护、显示、照明及信号功能需求；在远程控制系统调试准备工作完成之后，控制掘进机向压煤掘进割煤，掘进巷硐的宽度为4?5m，煤层割落以后由掘进机自动铲送至皮带运输机上，由皮带运输机运出掘进巷硐至装载机；
[0007]C、随着掘进机的不断推进，在皮带运输机外侧加长皮带，利用装载机倒推送至掘进巷硐；当掘进机掘进至停采线时，掘进机停止割煤，通过远程控制装载机将皮带运输机设备撤出掘进巷硐，检修设备；
[0008]d、留设I?1.5m的煤柱，继续下一个掘进巷硐的采煤，直至完成采区内的压煤回收。
[0009]所述向压煤掘进割煤过程如下:
[0010]在操控室内先将掘进机的截割头调整至巷硐右下角切入煤体，由右向左、从下而上割煤，当割到煤层顶板时，控制掘进机稍向后退，截割顶煤，使巷道顶板平整，通过掘进机装载完余煤后，再次将掘进机的截割头调整至巷硐底板进行下一个循环割煤。
[0011]有益效果:本发明的采煤系统选用远程控制掘进机系统，包括一台掘进机和远程操控室。操控设备由掘进机电气控制箱、掘进机电气控制箱、操作台三部分组成，具有远距离有线控制操作功能，实现人机分离，采煤时人在安全的操作室内进行操作。开采主要流程包括准备清理并选择初采硐巷、掘进机掘进割煤、掘进机装煤、延伸皮带、皮带向外运煤、装载机倒堆、掘到预定位置退出巷道、回撤设备、检修、再次准备下一个硐巷的回采。有利于实现露天矿端帮滞留煤炭资源安全高效开采，能够实现远程控制的无人自动化开采，解决了回采作业空间小无支护，存在劳动强度大、开采连续性低、安全隐患多等问题。同时提高煤炭资源回采率等，其生产工艺简单、安全、高效、生产成本低，在本【技术领域】内具有广泛的实用性。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明的端帮开采平剖面图；
[0013]图2是图1的A-A剖面图；
[0014]图3是图1的B-B剖面图；
[0015]图4是本发明的掘进机滚筒割煤曲线。
[0016]图中:1-端帮煤层，2-掘进机，3-皮带运输机，4-装载机，5-端帮，6-巷硐，7-停采线，8-采区边界线，9-巷硐煤柱。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述:
[0018]本发明的端帮煤层远程控制掘进开采方法，主要采煤系统选用远程控制掘进机系统，其包括一台掘进机2和远程操控室。操控设备由掘进机电气控制箱、掘进机电气控制箱、操作台三部分组成，具有远距离有线控制操作功能，实现人机分离，采煤时人在安全的操作室内进行操作。开采主要流程包括准备清理并选择初采巷硐6、掘进机2掘进割煤、掘进机装煤、延伸皮带、皮带运输机3向外运煤、装载机4倒堆、掘到停采线7退出巷硐6、回撤设备、检修、再次准备下一个巷硐的回采。该方法具有提高煤炭资源回采率、生产工艺简单、安全、高效、生产成本低等特点，有利于实现露天矿端帮滞留煤炭资源安全高效开采。
[0019]如图1，2所示，端帮煤层I位于露采端帮5之下，属于端帮残留资源，在煤层中布置掘进巷硐6进行回采，回采过程中采用远程控制无人自动化掘进回采，具体步骤如下:
[0020]a、在端帮5底部压煤外侧布置掘进机2及配套系统，在掘进机截割部油缸上方各设置一台摄像机，以监控前方割煤情况；在掘进机后方电控箱上方设置一台摄像机，以监控皮带输送机3运行情况，掘进机后方一部摄像机为煤矿增设，另外两部为掘进机自配；
[0021]b、通过摄像机采集信号，经传输设备将掘进机工作画面传输到操控室内，实时显示掘进机2各系统的工作状态，满足对掘进机的控制、保护、显示、照明及信号功能需求；采煤时人在安全的操作室内进行操作；在远程控制系统调试准备工作完成之后，控制掘进机2向压煤掘进割煤，掘进巷硐6的宽度为4?5m，煤层割落以后由掘进机2自动铲送至皮带运输机3上，由皮带运输机3运出掘进巷硐6至装载机4 ;所述的向压煤掘进割煤过程如下:
[0022]在操控室内先将掘进机2的截割头调整至巷硐6右下角切入煤体，由右向左、从下而上割煤，当割到煤层顶板时，控制掘进机2稍向后退，截割顶煤，使巷道顶板平整，通过掘进机2装载完余煤后，再次将掘进机2的截割头调整至巷硐6底板进行下一个循环割煤，如图4所示；
[0023]C、随着掘进机2的不断推进，在皮带运输机3外侧加长皮带，利用装载机4倒推送至掘进巷硐6 ;当掘进机掘进至停采线7时，掘进机2停止割煤，通过远程控制装载机将皮带运输机3撤出掘进巷硐6，检修设备；
[0024]d、留设I?1.5m的巷硐煤柱9，如图1、3所示，重复上述步骤，继续下一个掘进巷硐6的采煤，直至完成采区内的压煤回收。
【权利要求】
1.一种端帮煤层远程控制掘进开采方法，包括采用掘进机、操控设备、远程控制系统，所述操控设备由矿用隔爆型掘进机电气控制箱、掘进机电气控制箱、操作台三部分组成；其特征在于:包括如下步骤: a、在端帮底部压煤外侧布置掘进机及配套系统，在掘进机截割部油缸上方各设置I台摄像机，以监控前方割煤情况；在掘进机后方电控箱上方设置I台摄像机，以监控刮板输送机运行情况； b、通过摄像机采集信号，经传输设备将掘进机工作画面传输到操控室内，实时显示掘进机各系统的工作状态，满足对掘进机的控制、保护、显示、照明及信号功能需求；在远程控制系统调试准备工作完成之后，控制掘进机向压煤掘进割煤，掘进巷硐的宽度为4?5m，煤层割落以后由掘进机自动铲送至皮带运输机上，由皮带运输机运出掘进巷硐至装载机； C、随着掘进机的不断推进，在皮带运输机外侧加长皮带，利用装载机倒推送至掘进巷硐；当掘进机掘进至停采线时，掘进机停止割煤，通过远程控制装载机将皮带运输机设备撤出掘进巷硐，检修设备； d、留设I?1.5m的煤柱，继续下一个掘进巷硐的采煤，直至完成采区内的压煤回收。
2.根据权利要求1所述的端帮煤层远程控制掘进开采方法，其特征在于:所述的向压煤掘进割煤过程如下: 在操控室内先将掘进机的截割头调整至巷硐右下角切入煤体，由右向左、从下而上割煤，当割到煤层顶板时，控制掘进机稍向后退，截割顶煤，使巷道顶板平整，通过掘进机装载完余煤后，再次将掘进机的截割头调整至巷道底板进行下一个循环割煤。
【文档编号】E21C35/24GK104074521SQ201410279847
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年6月20日 优先权日:2014年6月20日
【发明者】王方田, 郝建平, 张正林, 张村, 刘建国, 刘安秀 申请人:中国矿业大学