一种不规则块段综合机械化采煤方法与流程

本发明涉及煤炭资源开采技术领域，尤其涉及一种不规则块段综合机械化采煤方法。

背景技术：

我国煤炭资源丰富，煤炭消耗占一次能源的消耗比重较大。专家预计，到2030年，我国煤炭资源对经济发展的贡献率在一次能源中还能占据50％以上。煤炭开采过程中，通常采用运输顺槽和开切眼相互垂直的方式布置工作面。这类工作面布置方式不可避免地会产生不适合采煤机长壁综采的不规则块段(三角煤)，从而浪费了大量优质煤炭资源，降低了资源回收率。受断层及其他地质构造的影响，不能布置规则的工作面，也会产生不规则块段。

另外，由于矿井大巷的保护需要留设大量煤柱，在煤炭开采接近尾声时，应该开采此类不规则开采区域。矿井从业人员为解放不规则块段压煤进行了一些采煤方法改进，如短壁式连续采煤法和旺格维利采煤法开采三角煤。然而，在应用上述边角煤开采技术时，新的开切眼会对三角煤开采产生较大影响，所以大多数矿井会选择先开采边角煤后开采长壁工作面，这严重影响了正常的长壁工作面开采作业，使矿井无法实现高效开采。

技术实现要素：

发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供了一种不规则块段综合机械化采煤方法，本发明采用梭车运煤，对于不规则块段，不需要再拆除工作面机头或机尾支架与刮板输送机之间的连接，从而实现在回撤通道通过增加或减少工作面支架的方式来适应变长或变短的工作面。为实现上述目的，发明采用的技术方案是：一种不规则块段综合机械化采煤方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、在支架支护强度和支架顶梁前端空顶距离不变的情况下，采用综掘机或连续采煤机割煤；

步骤二、利用步骤一中所述的综掘机或连续采煤机将割下来的煤装至梭车上；

步骤三、采用步骤二中所述的梭车将煤运至运输顺槽的转载机卸煤，由转载机转运至胶带输送机运至地面。

上述的一种不规则块段综合机械化采煤方法，其特征在于，所述支架支护中工作面采用工作面液压支架支护，所述工作面液压支架通过自带挡板推动进行移动；

上述的一种不规则块段综合机械化采煤方法，其特征在于，所述综掘机或连续采煤机割完一刀煤后退出工作面，然后推移铲煤板、拉架，完成一个工作循环；

每次推移铲煤板和拉架距离与截割深度一致，配套现有的支架，每刀煤推拉架两次；在综掘机退出过程中，跟机由机尾向机头推铲、拉架一次；然后在综掘机退出工作面后，再由机头向机尾推铲、拉架一次，完成一个割煤循环。

上述的一种不规则块段综合机械化采煤方法，其特征在于，当工作面回风巷道与开切眼夹角为钝角时，在回撤通道内预先设置工作面液压支架，随着工作面的推移将预设在回撤通道内的工作面液压支架增加到因工作面推移而变长的部分。

上述的一种不规则块段综合机械化采煤方法，其特征在于，当工作面回风巷道与开切眼夹角为钝角时，随着工作面的推移将因工作面变短部分的工作面液压支架回撤支架到回撤通道。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明采用梭车运煤，对于不规则块段，不需要再拆除工作面机头或机尾支架与刮板输送机之间的联系，提高了开采效率。

2、本发明不采用刮板输送机运煤，因此可以直接增加支架至工作面或回撤支架到回撤通道，不需要再拆除工作面机头或机尾支架与刮板输送机之间的联系，从而实现在回撤通道通过增加或减少工作面支架的方式来适应变长或变短的工作面。

3、本发明工作面支护采用采用工作面液压支架支护，工作面液压支架可借助挡煤板侧槽帮推移，在不与刮板输送机连接的情况下实现自动移动。4、本发明不但可以对矿井剩余的不规则采煤块段进行机械化开采，而且可以在矿井煤层开采结束前对大巷保护煤柱进行机械化开采。

下面通过附图和实施例，对发明做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明不规则工作面回风巷道与开切眼夹角为钝角的装备配置图。

图2为本发明不规则工作面回风巷道与开切眼夹角为锐角的装备配置图。

图3为本发明综合机械化不规则工作面和巷道布置图。

附图标记说明:

1—工作面停采线处液压支架；2—转载机；

3—综掘机；4—工作面液压支架；5—工作面回风顺槽；

6—工作面运输顺槽7—工作面待采煤体；8—梭车；

9—工作面采空区；10—规则工作面停采线；

11—不规则工作面开切眼；12—煤带式输送机巷；

13—煤盘区回风巷；14—煤盘区东副运大巷。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的实施例。虽然附图中显示了本发明的某些实施例，然而应当理解的是，本发明可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本发明。应当理解的是，本发明的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本发明的保护范围。

本发明公开了一种不规则块段综合机械化采煤方法。

在综合机械化采煤机割煤至规则的长壁工作面停采线10后，在支架支护1强度和支架顶梁前端空顶距离不变的情况下，采用综掘机或连续采煤机3割煤，采用梭车8运煤；利用综掘机或连续采煤机3将煤装至梭车8上。梭车8运煤至运输顺槽6处，通过转载机2卸煤，由转载机2转运至胶带输送机运至地面。

在本实施例中采用梭车运煤，对于不规则块段来说，不需要再拆除工作面机头或机尾支架与刮板输送机之间的联系，从而实现在回撤通道通过增加或减少工作面支架的方式来适应变长或变短的工作面。

在支架支护中工作面采用工作面液压支架支护，不规则工作面液压支架4借助挡煤板侧槽帮推移，移架不需要刮板输送机辅助。顶板管理方法采用采用垮落式顶板管理，其与原规则工作面的一样。

综掘机或连续采煤机3割完一刀煤后退出工作面，然后推移铲煤板、拉架，完成一个工作循环。每次推移铲煤板和拉架距离与截割深度一致，每刀煤推拉架两次。在综掘机退出过程中，跟机由机尾向机头推铲、拉架一次。然后在综掘机退出工作面后，再由机头向机尾推铲、拉架一次，完成一个割煤循环。

在工作面推进至不规则块段时，工作面长度与原规则工作面开切眼的长度相比发生变化，本发明通过在回风顺槽5通过灵活地增加或减少工作面支架4的方式来适应变长或变短的工作面长度。

具体是，当工作面回风巷道与开切眼夹角为钝角时，在回撤通道内预先设置工作面液压支架，随着工作面的推移将预设在回撤通道内的工作面液压支架增加到因工作面推移而变长的部分；当工作面回风巷道与开切眼夹角为钝角时，随着工作面的推移将因工作面变短部分的工作面液压支架回撤支架到回撤通道。其能适用于长度变化范围大的不规则工作面的机械化快速开采，不但可以对矿井剩余的不规则采煤块段进行机械化快速开采，还可以在矿井煤层开采结束前对大巷保护煤柱进行机械化快速开采。参考图1和图2，图1为一个实施例的不规则工作面回风巷道5与开切眼11夹角为钝角时的装备配置图。图2为一个实施例的不规则工作面回风巷道5与开切眼11夹角为锐角时的装备配置图。图1和图2中，开切眼长度为l。

下面结合汇兴矿业有限公司的4-2煤层14201～14207工作面及14204～14208工作面对发明进行进一步说明。

汇兴矿业有限公司的4-2煤层14201～14207工作面及14204～14208工作面可采出不规则块段煤炭资源约70万吨。

通过多年综采实践和理论验证，采用综掘机或连续采煤机对4-2煤层不规则块段进行综合机械化快速开采，综合机械化不规则工作面和巷道布置见图3。

(1)不规则工作面产量

不规则工作面长度为20～100米，平均为60米。每班平均进一刀煤，其循环进度为1.46m。每班割煤一个循环，其班产量为：1.46×3.6×60×1.3＝410(吨)。每月生产按25天计，工作面月产量为：410×3×25＝30750(吨)。

(2)不规则工作面安全生产

①综合机械化不规则工作面支护采用综采支架和供液系统，工作面割煤后的控顶面积与综采一致，垮落式顶板管理。液压支架能完全满足顶板管理的安全要求。

②本方案配套无轨电动防爆梭车，其产品是大中型煤矿已使用多年的成熟产品，安全可靠。

③不规则工作面开采采用正规的负压通风系统和安全监测监控系统，与正常综采工作面一致，能满足国家安全管理要求。

(3)经济效益和社会效益分析

5-2煤开采结束以后，矿井不规则块段的煤炭资源超过120万吨。矿井共可采出煤炭资源190万吨左右，可产生经济效益57000万元。在神木地区，由于中小煤矿较多，井田面积均不规整，矿井开采所形成的不规则小块段均较多。整个神木地区共有120余个矿井，每个矿井按回收煤炭资源100万吨计算，可回收煤炭资源一亿二千万吨，经济效益很好。这种采煤方法如能在全国广泛推广应用，则经济效益会更加可观。

本发明不采用刮板输送机运煤，因此可以直接增加支架至工作面或回撤支架到回撤通道，不需要再拆除工作面机头或机尾支架与刮板输送机之间的联系，从而实现在回撤通道通过增加或减少工作面支架的方式来适应变长或变短的工作面。

本发明不但可以对矿井剩余的不规则采煤块段进行机械化开采，而且可以在矿井煤层开采结束前对大巷保护煤柱进行机械化开采。

本发明通过回收不规则块段的煤炭资源，提高煤炭回收率，具有较好的经济效益。

以上所述，仅是发明的较佳实施例，并非对发明作任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于发明技术方案的保护范围内。