本實用新型涉及煤層開采技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采煤系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

急傾斜煤層儲量占我國煤炭總儲量的40％，且焦煤、無煙煤等稀有煤種占比較大，煤質(zhì)優(yōu)良，是冶金、化工等行業(yè)必不可少的原料。因此，急傾斜煤層開采方法的研究對我國煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

目前在急傾斜煤層的采煤方法中，可以采用水平或斜切分層開采的特厚煤層。除此之外，國內(nèi)外都沒有徹底解決厚度在8米以下的急傾斜煤層，開采效率低、勞動強(qiáng)度大、安全管理難的問題。而在開采此類煤層比較成熟的采煤方法中，使用最多、效果最好的是偽斜金屬柔性掩護(hù)支架采煤法，其是沿急傾斜煤層為開采面，開采后的煤塊沿煤層傾斜面運輸至出煤道。

但是，目前針對急傾斜煤層的開采方法，由于煤層傾斜角度限制，難以實現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)，存在萬噸掘進(jìn)率高的問題；開采工作面通風(fēng)條件差，不利于工作人員長期作業(yè)；由于通風(fēng)條件較差，因此同樣存在瓦斯災(zāi)害防治難的問題，無法改變開采效率低、勞動強(qiáng)度大、安全管理難的實際情況。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供的一種采煤系統(tǒng)，能實現(xiàn)綜合機(jī)械化采煤，提高采煤效率，降低開采勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)安全，便于管理維護(hù)。解決了目前針對急傾斜煤層開采難度大效率低，煤層通道通風(fēng)條件差，安全管理難度大的問題。

本實用新型提供一種采煤系統(tǒng)，用于急傾斜煤層的開采，包括工作面、進(jìn)風(fēng)眼和回風(fēng)眼。

工作面為水平走向，且工作面具有可供采煤機(jī)械采煤的空間寬度。

進(jìn)風(fēng)眼連接在工作面和運煤通道之間，進(jìn)風(fēng)眼沿急傾斜煤層的傾斜方向設(shè)置，且進(jìn)風(fēng)眼與工作面的方向垂直。

回風(fēng)眼連接在工作面和運煤通道之間，且回風(fēng)眼和進(jìn)風(fēng)眼位于工作面的不同側(cè)。

在上述的采煤系統(tǒng)中，優(yōu)選的是，工作面的推進(jìn)方向為沿急傾斜煤層的傾斜方向由上向下推進(jìn)。

在上述的采煤系統(tǒng)中，優(yōu)選的是，進(jìn)風(fēng)眼包括可供行人出入的第一進(jìn)風(fēng)眼、可供采煤機(jī)械出入的第二進(jìn)風(fēng)眼和可用于出煤的第三進(jìn)風(fēng)眼，第一進(jìn)風(fēng)眼、第二進(jìn)風(fēng)眼和第三進(jìn)風(fēng)眼均相互平行。

在上述的采煤系統(tǒng)中，優(yōu)選的是，還包括進(jìn)風(fēng)連通通道，進(jìn)風(fēng)連通通道連接在第一進(jìn)風(fēng)眼、第二進(jìn)風(fēng)眼和第三進(jìn)風(fēng)眼之間。

在上述的采煤系統(tǒng)中，優(yōu)選的是，第一進(jìn)風(fēng)眼、第二進(jìn)風(fēng)眼和第三進(jìn)風(fēng)眼上均設(shè)置有可開閉的防護(hù)眼蓋。

在上述的采煤系統(tǒng)中，優(yōu)選的是，回風(fēng)眼的數(shù)量為多個。

在上述的采煤系統(tǒng)中，優(yōu)選的是，相鄰回風(fēng)眼之間設(shè)置有回風(fēng)連通通道。

在上述的采煤系統(tǒng)中，優(yōu)選的是，在工作面上采煤的采煤機(jī)械包括三向割煤機(jī)、兩維可彎曲刮板輸送機(jī)和三向支撐掩護(hù)式支架。

在上述的采煤系統(tǒng)中，優(yōu)選的是，工作面為采用全部冒落法管理頂板的工作面。

本實用新型提供的采煤系統(tǒng)，該采煤系統(tǒng)中通過將工作面設(shè)置為水平走向，便于采煤機(jī)械安裝和操作，實現(xiàn)綜合機(jī)械化采煤；利用采煤機(jī)械中的三向割煤機(jī)、兩維可彎曲刮板輸送機(jī)和三向支撐掩護(hù)式支架配合工作，提高采煤效率，降低了傳統(tǒng)開采工作中，以人力為主的開采勞動強(qiáng)度；提高生產(chǎn)安全，便于管理維護(hù)。解決了目前針對急傾斜煤層開采難度大效率低，煤層通道通風(fēng)條件差，安全管理難度大的問題。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例一提供的采煤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例一提供的圖1的A部分細(xì)節(jié)圖；

圖3為本實用新型實施例一提供的圖2的B-B截面圖；

圖4為本實用新型實施例二提供的采煤方法的流程示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1-工作面； 2-進(jìn)風(fēng)眼； 3-回風(fēng)眼；

4-采煤機(jī)械； 5-運煤通道； 6-煤層；

7-采空區(qū)； 21-第一進(jìn)風(fēng)眼； 22-第二進(jìn)風(fēng)眼；

23-第三進(jìn)風(fēng)眼； 24-進(jìn)風(fēng)連通通道； 25-防護(hù)眼蓋；

31-回風(fēng)連通通道； 41-三向割煤機(jī)； 42-兩維可彎曲刮板輸送機(jī)；

43-三向支撐掩護(hù)式支架； 411-可旋轉(zhuǎn)溜槽。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。

圖1為本實用新型實施例一提供的采煤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本實用新型實施例一提供的圖1的A部分細(xì)節(jié)圖，圖3為本實用新型實施例一提供的圖2的B-B截面圖。

如圖1-圖3所示，本實用新型實施例一提供一種采煤系統(tǒng)，用于急傾斜煤層的開采，包括工作面1、進(jìn)風(fēng)眼和回風(fēng)眼3。

工作面1為水平走向，且工作面1具有可供采煤機(jī)械4采煤的空間寬度。

進(jìn)風(fēng)眼連接在工作面1和運煤通道5之間，進(jìn)風(fēng)眼沿急傾斜煤層的傾斜方向設(shè)置，且進(jìn)風(fēng)眼與工作面1的方向垂直。

回風(fēng)眼3連接在工作面1和運煤通道5之間，且回風(fēng)眼3和進(jìn)風(fēng)眼位于工作面1的不同側(cè)。

需要說明的是，本實用新型實施例一提供的采煤系統(tǒng)，主要針對急傾斜煤層的開采。通過將工作面1設(shè)置為水平走向，便于采煤機(jī)械4安裝和操作。利用采煤機(jī)械4進(jìn)行采煤可提高采煤效率，降低傳統(tǒng)采煤工作強(qiáng)度。

具體的，在該采煤系統(tǒng)中，還設(shè)置有進(jìn)風(fēng)眼和回風(fēng)眼3，進(jìn)風(fēng)眼和回風(fēng)眼3均沿著急傾斜煤層的傾斜方向設(shè)置，進(jìn)風(fēng)眼和回風(fēng)眼3優(yōu)選地均與工作面1垂直。進(jìn)風(fēng)眼連通工作面1和運煤通道5，回風(fēng)眼3與進(jìn)風(fēng)眼相對設(shè)置在工作面1的兩側(cè)，回風(fēng)眼3同樣連通工作面1和運煤通道5。通過進(jìn)風(fēng)眼、工作面1、回風(fēng)眼3和運煤通道5相互連通，增加了各個通道的通風(fēng)性能，降低瓦斯災(zāi)害的發(fā)生率。

優(yōu)選的，工作面1的推進(jìn)方向為沿急傾斜煤層的傾斜方向由上向下推進(jìn)。

需要說明的是，該采煤系統(tǒng)的工作面1推進(jìn)方向為沿著急傾斜煤層的傾斜方向由上至下，從圖1中可以看出，工作面1位于采空區(qū)7下方，位于煤層6上方。該工作面1通過沿煤層6傾斜方向向下推進(jìn)，可完成該傾斜面內(nèi)煤層6的開采。通過水平方向工作面1開采方式，可以避免傳統(tǒng)采煤方法中，將工作面1沿急傾斜煤層的傾斜方向設(shè)置，不易實現(xiàn)機(jī)械化開采及不利于工作人員人身安全的問題。

優(yōu)選的，進(jìn)風(fēng)眼包括可供行人出入的第一進(jìn)風(fēng)眼21、可供采煤機(jī)械4出入的第二進(jìn)風(fēng)眼22和可用于出煤的第三進(jìn)風(fēng)眼23，第一進(jìn)風(fēng)眼21、第二進(jìn)風(fēng)眼22和第三進(jìn)風(fēng)眼23均相互平行。

需要說明的是，進(jìn)風(fēng)眼設(shè)置有可供行人出入的第一進(jìn)風(fēng)眼21、可供采煤機(jī)械4出入的第二進(jìn)風(fēng)眼22和可用于出煤的第三進(jìn)風(fēng)眼23，第一進(jìn)風(fēng)眼21、第二進(jìn)風(fēng)眼22和第三進(jìn)風(fēng)眼23均相互平行。分別將行人、采煤機(jī)械4運輸和煤料運輸?shù)耐ǖ婪謩e設(shè)置，一方面可提高整個采煤系統(tǒng)的工作效率，避免傳統(tǒng)采煤系統(tǒng)中，出煤通道因運輸采煤機(jī)械4或行人通行而發(fā)生堵塞的問題。第一進(jìn)風(fēng)眼21、第二進(jìn)風(fēng)眼22和第三進(jìn)風(fēng)眼23均相互平行，便于管理及后期維護(hù)。另一方面，單獨設(shè)置供行人通過的第一進(jìn)風(fēng)眼21，保障工作人員的人身安全，減少煤礦礦難的發(fā)生。

優(yōu)選的，在上述的采煤系統(tǒng)中，還包括第三進(jìn)風(fēng)眼24，第三進(jìn)風(fēng)眼24連接在第一進(jìn)風(fēng)眼21、第二進(jìn)風(fēng)眼22和第三進(jìn)風(fēng)眼23之間。

需要說明的是，在第一進(jìn)風(fēng)眼21、第二進(jìn)風(fēng)眼22和第三進(jìn)風(fēng)眼23之間還設(shè)置有連接三者的第三進(jìn)風(fēng)眼24，可增加第一進(jìn)風(fēng)眼21、第二進(jìn)風(fēng)眼22和第三進(jìn)風(fēng)眼23的通風(fēng)性能。如果在進(jìn)風(fēng)眼處發(fā)生煤料掉落的情況，該第三進(jìn)風(fēng)眼24還可供行人、采煤機(jī)械4或煤料短時間停留，保證采煤系統(tǒng)作業(yè)安全。

優(yōu)選的，在第一進(jìn)風(fēng)眼21、第二進(jìn)風(fēng)眼22和第三進(jìn)風(fēng)眼23靠近工作面1的眼口處，還設(shè)置有用于停放采煤機(jī)械4的缺口，便于工作人員安裝和操作。

優(yōu)選的，第一進(jìn)風(fēng)眼21、第二進(jìn)風(fēng)眼22和第三進(jìn)風(fēng)眼23上均設(shè)置有可開閉的防護(hù)眼蓋25。

需要說明的是，在第一進(jìn)風(fēng)眼21、第二進(jìn)風(fēng)眼22和第三進(jìn)風(fēng)眼23上均設(shè)置有可開閉的防護(hù)眼蓋25，該防護(hù)眼蓋25通常為關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)需要有人、采煤機(jī)械4或煤料通過時可打開，完成通行后恢復(fù)關(guān)閉狀態(tài)。防護(hù)眼蓋25可以阻擋體積較小的煤料掉落，保障作業(yè)安全。

優(yōu)選的，回風(fēng)眼3的數(shù)量為多個。

優(yōu)選的，相鄰回風(fēng)眼3之間設(shè)置有回風(fēng)連通通道31。

需要說明的是，回風(fēng)眼3數(shù)量為多個，在本實施例中回風(fēng)眼3設(shè)置為四個，而在實際生產(chǎn)中，可根據(jù)通風(fēng)程度做相應(yīng)的增減，本實施例對此不加以限定。并且在相鄰的回風(fēng)眼3之間還設(shè)置有回風(fēng)連通通道31，提高通風(fēng)效果。

優(yōu)選的，在部分回風(fēng)眼3中還可設(shè)置回風(fēng)石門，該回風(fēng)石門為圓弧拱型斷面巷道，可以作為通風(fēng)、行人、煤料及采煤機(jī)械4運輸之用。

優(yōu)選的，在工作面1上采煤的采煤機(jī)械4包括三向割煤機(jī)41、兩維可彎曲刮板輸送機(jī)42和三向支撐掩護(hù)式支架43。

需要說明的是，如圖2和圖3所示，采煤機(jī)械4包括三向割煤機(jī)41、兩維可彎曲刮板輸送機(jī)42和三向支撐掩護(hù)式支架43。其中，三向割煤機(jī)41主要用于在三向割煤機(jī)41兩側(cè)及其下方的三個方向內(nèi)進(jìn)行掏槽落煤。三向割煤機(jī)41上還連接有可旋轉(zhuǎn)溜槽411，配合兩維可彎曲刮板輸送機(jī)42將煤料運輸至第三進(jìn)風(fēng)眼23口處。兩維可彎曲刮板輸送機(jī)42主要是在平行于或垂直于工作面1的兩個方向上運輸煤料。三向支撐掩護(hù)式支架43用于對工作面1上部(即采空區(qū)7底部)、頂板側(cè)和地板側(cè)三個方向上提供支撐和掩護(hù)作用，并且具有移動兩維可彎曲刮板輸送機(jī)42的作用。

具體的，在三向割煤機(jī)41推進(jìn)中，首先收起三向割煤機(jī)41推進(jìn)方向前端的一定數(shù)量的三向支撐掩護(hù)式支架43，便于三向割煤機(jī)41前進(jìn)和采煤。當(dāng)三向割煤機(jī)41通過后，重新架設(shè)三向割煤機(jī)41推進(jìn)方向后端的三向支撐掩護(hù)式支架43。該三向支撐掩護(hù)式支架43的架設(shè)方法便于三向割煤機(jī)41的工作，提高采煤工作的靈活度。

優(yōu)選的，工作面1為采用全部冒落法管理頂板的工作面1。

需要說明的是，在工作面1中采用全部冒落法管理頂板。頂板即為工作面1頂部的支板，其與采空區(qū)7底部相連。頂板冒落即為在工作面1內(nèi)頂板巖石發(fā)生墜落事故。為防止頂板冒落發(fā)生，在本實施例中，當(dāng)采煤區(qū)域推進(jìn)至工作面1內(nèi)一定距離后，主動撤除采煤區(qū)域以外的三向支撐掩護(hù)式支架43，使頂板自然冒落。隨著工作區(qū)域的推進(jìn)，每隔一定距離再次設(shè)置三向支撐掩護(hù)式支架43和頂板。在這種頂板管理方法的工作面1內(nèi)采煤可以減少工作面1的控頂面積，而且由于頂板垮落后破碎巖石體積膨脹可充填采空區(qū)7，從而減輕工作面1壓力，防止對工作面1產(chǎn)生不良影響。

本實用新型實施例一提供的采煤系統(tǒng)，通過將工作面1設(shè)置為水平走向，便于采煤機(jī)械4安裝和操作，實現(xiàn)綜合機(jī)械化采煤；利用采煤機(jī)械4中的三向割煤機(jī)41、兩維可彎曲刮板輸送機(jī)42和三向支撐掩護(hù)式支架43配合工作，提高采煤效率，降低了傳統(tǒng)開采工作中，以人力為主的開采勞動強(qiáng)度；提高生產(chǎn)安全，便于管理維護(hù)。解決了目前針對急傾斜煤層開采難度大效率低，煤層6通道通風(fēng)條件差，安全管理難度大的問題。

圖4為本實用新型實施例二提供的采煤方法的流程示意圖，如圖1-圖4所示，本實用新型實施例二還提供一種采煤方法，應(yīng)用于上述的采煤系統(tǒng)，包括：

S1：在沿水平走向的工作面1上采取工作面1的一側(cè)的煤層6，直至該側(cè)煤層6采取完畢；

S2：以工作面1的進(jìn)風(fēng)眼為起點，采取工作面1的另一側(cè)的煤層6；

S3：工作面1的煤層6采取完畢后，沿急傾斜煤層的傾斜方向下移至下移工作面1；

重復(fù)上述步驟S1-S3，直至整個急傾斜煤層采取完畢。

需要說明的是，工作面1兩側(cè)均可進(jìn)行采煤工作，本實施例中采用循環(huán)回采的方法。即首先進(jìn)行S1步驟，完成一側(cè)煤層6的采取。完成S1步驟后，三向割煤機(jī)41退回至缺口處，工作人員在工作面1內(nèi)拆除該側(cè)兩維可彎曲刮板輸送機(jī)42，將其鋪設(shè)在另一側(cè)，進(jìn)行S2步驟，完成另一側(cè)煤層6采取。當(dāng)該工作面1的煤層6采取工作完成后，沿急傾斜煤層的傾斜方向下移至下移工作面1，進(jìn)行相鄰工作面1的煤層6采取，完成S3步驟。重復(fù)S1至S3步驟，可完成整個急傾斜煤層采煤區(qū)域的采取工作。

本實用新型實施例二提供的采煤方法，應(yīng)用本實用新型實施例一提供的采煤系統(tǒng)，通過將工作面1設(shè)置為水平走向，便于采煤機(jī)械4安裝和操作，實現(xiàn)綜合機(jī)械化采煤；利用采煤機(jī)械4中的三向割煤機(jī)41、兩維可彎曲刮板輸送機(jī)42和三向支撐掩護(hù)式支架43配合工作。通過采用循環(huán)回采，工作面1沿急傾斜煤層的傾斜方向由上至下推進(jìn)，提高采煤效率，降低了傳統(tǒng)開采工作中，以人力為主的開采勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)安全，便于生產(chǎn)管理和維護(hù)。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的范圍。