专利名称:改变矿床可加工性和可采掘性的方法及其设备的制作方法
本发明涉及到用改变液压支撑装置的支撑性能来改变煤层的可加工性和可采掘性的方法及与其有关的设备。从波兰书No121，273了解到改变矿床，特别是煤层的可加工性和可采掘性的方法是控制紧压在岩石上的支撑装置的力。人们都知道，机械化开采时，煤的可加工性和可开采性以及大块煤的崩落是取决于岩石中的应力。在这方面，靠近长壁工作面的，也就是即将开采的煤层的应力是有决定作用的。这应力主要是由顶板压力造成的，但取决于长壁工作面区内支撑顶板的支撑力，此压力在煤开采区可以是较大的或较小的。这表明只有当煤的应力达到一定值时，煤的可加工性，可开采性和大块煤的崩落(采掘量)才是最佳的。如果应力过大或过小，则煤层的上述性能将会恶化。通过对各种矿床的观测，了解到，从可加工性、可采掘性和大块煤产量的角度出发，矿床应力的最佳值不仅因各种矿床而有所不同，就是同一矿床的不同位置也是不一样的。波兰书No.121，273提供的控制矿床应力的方法是通过改变支柱的压力，即改变该支柱副柱塞腔室的压力，以便获得从开采需求角度出发的最佳应力。
波兰书No121，273通过改变矿床内应力来改变其可加工性和可开采性的设备是任一型式的液压支撑。这种支撑装置具有放泄比可调节的放泄阀，该阀与支柱的副柱塞腔相连。适当调整上述放泄阀，可以获得最佳支撑力，使得矿层由于顶板作用而产生的应力既不大于又不小于理想值。
波兰书No.121，273方法的缺点是，沿整个长壁开采区的应力值是固定不变的，而不能顾及到不同位置矿床的不同特性和不同的性质。
波兰书No.121，273所提供设备的缺点是当支柱本身是由一个其液体介质的压力由另一个液压系统供给的液压系统来提供压力时(后一个系统的压力往往大于支柱的理想压力值)，则支柱副一柱塞腔内的压力控制受到液体介质排出的影响。
本发明针对这种可能性，即可以根据矿床的特性来任意选择应力和提供的设备使得支柱压力与长壁工作面所有工作段支撑的供液管线的压力值无关。
本发明的目的是通过下述方法实现的，即沿长壁工作面长度方向将其分成若干区，每个区的支撑装置的支撑性能根据该区煤层的特性而各不相同。随着长壁工作面的掘进，每个区的宽度也随着变化，并与矿床特性的局部变化相适应。
按照此发明的特点，液压支撑的液压支柱的副柱塞腔通过附加管和放泄阀与主供液管相连。放泄阀的压力是可调的，其调整范围从0到长壁工作面给定区最适宜的压力，该压力通常小于阀门供给液压支柱副柱塞腔内的压力。在每个区内的液压支撑装置的一个工作段具有一个与装在管道内的阀门相连的控制装置。该管路将液体供给位于长壁工作面邻近的工作区的液压支柱副柱塞腔室。采掘设备上装有传感元件。
此发明具体体现在用图纸表明的实例上，图1为分成若干区的长壁工作面;图2为支撑装置的支柱和开采设备的液压系统图;图3为通过阀门装置和液压分配器的支柱的液压系统。
长壁工作面15以长壁工作面6为界，其两侧以水平巷道16为界。在长壁工作面6的前面有一个用于采掘设备25导向的运输机24，采掘设备上装有传感元件7。长壁工作面15有支撑装置工作段3支撑的顶板，该支撑横向置于长壁工作面6的前端。支撑装置的工作段3由位于一侧水平巷道16的液压装置17提供压力液体。液压装置17通过矿区给液管路12与支撑装置工作段3的液压系统相连。工作段3通过沿长壁工作面15装设的排泄管与液压装置17相连。管路13将支撑装置第3段的液体抽到液压装置17的槽内。工作段3的液压支柱2具有副柱塞腔1和上柱塞腔19，它们分别与管路14和20相连。管路14和20与阀装置18相连。阀装置包括溢流阀21和止回阀22。管路14与予调压力为P2的排泄阀5相连，并且与排泄管13相连。阀门装置18与分配器23相连，分配器通过各自管路依次与管路11、12和13相连。附加管11通过阀10与主供液管路12相连。规定用于一个工作区Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ的支撑工作段3与共用的附加管路11相连。因此，在工作面15内有支撑装置所有工作段3的公用管线12和13;而在工作面15内的附加管路11的数量与该工作面的工作区数是相等的。每个附加管11通过各自的阀门10与主供液管相连。每个区的范围内在支撑工作段3有一个与放泄阀5相连的控制装置4，该放泄阀属于装在位于和安装控制装置工作区邻近的工作区的液压支撑的工作段3。分配器23是个三通、三位的装置。分配器23的三个入口分别与管路11、12和13相连。分配器23的二个出口分别通过管路8与阀装置18相连，管8通过管14而得到延伸。分配器23的第二个出口通过管路8与阀装置18相连，并通过管路20将其延伸与支柱2的腔室19相连。分配器23的中间位置将管路8和9与排泄管13相连。与此同时，管路8和9与管路11和12断开。分配器处于23a位置时，分配器将主供液管12与管9相连，通过管路20与支柱腔室19相通。与此同时，它同样将管8与排泄管13相连。另一方面，附加管路11与管8和9断开。分配器处于23b位置时，附加管路11与管8相连(管11的压力由阀10控制)，并通过止回阀22与管路14相连。管路14将液体供给支柱2的副柱塞腔室1。与此同时，支柱2的上柱塞腔塞19通过管路20、阀装置18和管路19与排泄管13相连。分配器处于23b位置时，与主供液管路的联接被切断。
在观测矿床，特别是观测沿长壁工作面上的煤的加工性能之后，其可采掘性和大块煤的产量是按区划分的。每个区范围的确定应当是按照该区内矿床性能基本一致的原则。在每个区范围内的支撑工作段3通过附加管路相连，而管路11通过阀10与管路12相连。其次，观测给定区矿床性能，在试验性开采时，调节阀门10和5以便得到该区支撑段的最佳支撑特性，从可加工性，可采掘性和大块煤产量的角度出发，该特性是最理想的。将阀门5调节至压力P2的最上限后，锁紧阀门5。附加管路11的压力是用阀10调节的，其压力值的选择应使顶板能得到有效的支撑，但另一方面，该压力也不能超过。顶板必须紧压长壁工作面6前端的煤层，这样就可以使该煤层产生应力，改善煤层的可加工性和可采掘性以及大块煤的产量。阀10对顶板的初始支撑施加影响，而支柱2上柱塞腔1的压力值，在初始支撑时，通过阀10的调节等于予调值。支柱支撑好了以后，阀10不再对腔室1的压力起作用。随着顶板支撑压向支柱2于是产生，特别是增大腔室1的压力。腔室1全闭合可以使液压系统压力达到最大许可值，而液压系统由阀装置中的阀21来调节。阀21调节的压力超过最佳值P2。当矿床正在开采时，而控制系统又处于传感元件7的工作范围内，阀5由控制系统4驱动。然而，这仅仅是关系到属于工作段3的阀门5，此工作段3所在的区与控制系统所在的区相邻近。因此阀门4和5是随着各自工作区内采掘机械(25)位置的前移而被启动的。当顶板作用在支柱2上时，由于阀门5，支柱2的副柱塞腔1保持最佳压力。如果腔室1的压力，由于顶板的作用超过最佳压力P的上限值时，则阀门5打开。阀门5与排泄管13相通，阀5压力P2必须调节到高于阀10给定的压力P是可以理解的。如果不是这样，则由装在附加管路的阀10控制的腔室1的压力P就不能获得。就可以出现这种情况，即长壁工作面掘进过程中，沿长壁工作面的工作条件改变。在此种情况下，有必要调节阀5和阀10。也可能出现沿工作面条件变化，则新的区域划分是必要的。
权利要求
1.通过改变液压支撑的支撑特性来改变煤矿床的可加工性和可采掘性的方法是将长壁工作面沿其长度方向分成若干个工作区，而每个工作区支撑的支撑性能取决于该区矿床的特性，而且每个工作区的宽度随着长壁工作面的前移而变化并与矿床特性的局部变化相适应。
2.通过改变液压支撑的支撑性能来改变煤矿床的可加工性和可采掘性的设备是将该支撑装置通过主给液管线和排液管线与液压系统相连，并具有一个放泄比可调的放泄阀，该阀与供给液压支柱副柱塞腔室液体的管路相连，其特点是支撑工作段3的液压支柱2的副一柱塞腔室，通过附加管11与主供液管路12相连，通过压力可以从0调到P值(该压力通常小于2P)的放泄阀10通过阀门5与管路14相连，以供给液压支柱2副柱塞腔1压力液体。
3.按照权利要求
2所述的设备，其特点在于工作面一个区范围内的液压支撑的工作段3有一个与阀5相连的控制系统4，阀5属于与工作区相邻近区域内的液压支撑的工作段3，而且采掘设备25上装有一个传感元件7。
专利摘要
本发明主要用于煤的开采，也可以用于煤的长壁工作面。本发明解决了可以根据矿床特性自由选择矿床应力的问题。方法是将长壁工作面沿长度分为若干区，每个区的支撑工作段根据该区的矿床特性具有不同的支撑特性。该设备具有一根附加管路11，一侧通过具有放泄比可调的放泄阀与主液压管路12相连，另一侧与液压支柱2的副柱塞腔1相连。
文档编号E21D23/00GK85105216SQ85105216
公开日1986年5月10日 申请日期1985年7月8日
发明者米罗斯劳·梅约尔, 沃茨米尔·西科拉, 沃西克·斯科辛斯基, 茨吉蒙特·扎罗明, 亨里克·吉尔, 安托尼·肯德茨亚, 沃西克·哈劳塔, 斯塔尼萨·奥凯尔 申请人:森特·米克尼萨吉·格尼克瓦·科马格导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan