一種急傾斜煤層工作面一體化支架及其開采方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于采煤方法技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種以支-運(yùn)一體化急傾斜液壓支架為基礎(chǔ)，采用割煤和移架兩道生產(chǎn)工序開采急傾斜煤層的開采方法。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)統(tǒng)計我國急傾斜煤層的儲量大約占煤炭總儲量的17%，主要分布在新疆、青海偏遠(yuǎn)地區(qū)和四川、貴州缺煤地區(qū)?，F(xiàn)有急傾斜煤層的開采方法主要有倒臺階采煤法、水平分層采煤法、柔性掩護(hù)支架采煤法等，機(jī)械化程度低、工人勞動強(qiáng)度大、開采效率低，而綜合機(jī)械化開采方法使用較少，同時由于急傾斜煤層傾角大于45°，工作面支護(hù)系統(tǒng)不能有效的封閉作業(yè)空間、支架穩(wěn)定性差，工作面的安全可靠性低、產(chǎn)量低。因此，迫切需要探索和研究急傾斜煤層的安全、高效、綜合機(jī)械化開采技術(shù)。該種新型急傾斜開采方法與傳統(tǒng)的急傾斜開采方法相比簡化了開采工藝流程，提高了煤炭采出效率，便于實現(xiàn)急傾斜綜采工作面的設(shè)備穩(wěn)定性控制和高效開采，為急傾斜煤層安全高效開采提供了新方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種急傾斜煤層工作面一體化支架及其開采方法，開采方法安全可靠，工藝簡單，開采效率高，便于實現(xiàn)急傾斜綜采工作面的設(shè)備穩(wěn)定性控制和高效開采，為急傾斜煤層安全高效開采提供了新方法。
[0004]技術(shù)方案:為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0005]一種急傾斜煤層工作面一體化支架，工作面一體化支架包括若干并列的液壓支架，所述液壓支架側(cè)向之間設(shè)置有推移千斤頂，實現(xiàn)相鄰液壓支架互為支點移架；所述液壓支架包括普通支架部分和防護(hù)型溜槽，用于承擔(dān)支護(hù)頂板和工作面煤炭運(yùn)輸；所述普通支架部分包括支架掩護(hù)梁、支架頂梁、支架前探梁、支架底座和支架立柱，所述支架頂梁的前端連接有支架前探梁，所述支架頂梁的后端連接有支架掩護(hù)梁，所述支架頂梁的下方為支架底座，所述支架頂梁和支架掩護(hù)梁通過支架立柱支撐設(shè)置在支架底座上；所述防護(hù)型溜槽位于支架前探梁的下方且與支架底座一體化連接。
[0006]進(jìn)一步的，所述支架頂梁與支架底座之間設(shè)有人行道固定擋矸板。
[0007]進(jìn)一步的，所述支架前探梁下方設(shè)置有剛性擋矸防護(hù)網(wǎng)。
[0008]進(jìn)一步的，所述工作面一體化支架與下端頭運(yùn)輸巷內(nèi)的轉(zhuǎn)載機(jī)之間通過推移千斤頂連接；移架前，液壓支架之間以及工作面一體化支架與轉(zhuǎn)載機(jī)之間的推移千斤頂處于收縮狀態(tài)。
[0009]一種急傾斜煤層工作面一體化支架及其開采方法，將急傾斜綜采工作面“割煤-移架-推移刮板輸送機(jī)”三道生產(chǎn)工序簡化為“割煤-移架”兩道生產(chǎn)工序，開采步驟如下:
[0010]步驟1:采煤機(jī)騎在工作面一體化支架的防護(hù)型溜槽上，從工作面上回風(fēng)巷直接進(jìn)刀；
[0011]步驟2:采煤機(jī)下行割煤、裝煤直至下端頭；
[0012]步驟3:采煤機(jī)再上行走空刀并鏟除浮煤，液壓支架滯后且跟隨采煤機(jī)由下端頭向上端頭依次移架，完成一個循環(huán)進(jìn)尺；
[0013]步驟4:采煤機(jī)回到上回風(fēng)巷，開始下一次循環(huán)進(jìn)尺。
[0014]進(jìn)一步的，步驟3中，采煤機(jī)上行清理浮煤時，轉(zhuǎn)載機(jī)依靠自身行走機(jī)構(gòu)向前移動一個截深，轉(zhuǎn)載機(jī)與第一架液壓支架間的推移千斤頂伸出，待轉(zhuǎn)載機(jī)移動到指定位置穩(wěn)定后，第一架液壓支架的支架立柱卸載，且轉(zhuǎn)載機(jī)與第一架液壓支架間的推移千斤頂收縮，拉著第一架液壓支架向前移動一個截深，同時第一架液壓支架與第二架液壓支架之間的推移千斤頂伸出，待第一架液壓支架移到指定位置后，第一架液壓支架的支架立柱立即加載。
[0015]再以轉(zhuǎn)載機(jī)和第一架液壓支架為整體，第二架液壓支架的支架立柱卸載，且第一架液壓支架與第二架液壓支架間的推移千斤頂收縮，拉著第二架液壓支架向前移動一個截深，同時第二架液壓支架與第三架液壓支架之間的推移千斤頂伸出，待第二架液壓支架移到指定位置后，第二架液壓支架的支架立柱立即加載。
[0016]依次類推，直至工作面倒數(shù)第四架液壓支架向前推移一個截深后，此時，采煤機(jī)機(jī)身騎在最后三個液壓支架的防護(hù)型溜槽上，將最后三個液壓支架作為一個整體，整體移動，移動時，該整體內(nèi)三個支架立柱卸載，且倒數(shù)第四架液壓支架和超前支架分別與該整體之間的推移千斤頂收縮，合力拉著該整體向前移動一個截深，待該整體移到指定位置后，整體內(nèi)三個支架立柱立即加載，完成工作面一體化支架移架過程。
[0017]有益效果:本發(fā)明的優(yōu)點如下:
[0018]1、本發(fā)明研制的急傾斜煤層工作面一體化支架較現(xiàn)階段急傾斜工作面支架體積及重量有所增加，便于工作面生產(chǎn)時保持支架的穩(wěn)定性，在原來支架只能承擔(dān)支護(hù)頂板這個功能上又增加了工作面煤炭運(yùn)輸這項功能。
[0019]2、基于該新型支架的開采方法將一般開采工藝的三道生產(chǎn)工序割煤、移架和推移輸送機(jī)簡化為割煤和移架兩道生產(chǎn)工序，省去了推移刮板輸送機(jī)這道工序，簡化了工藝流程，使采煤機(jī)開機(jī)率增加，開采效率提高。
[0020]3、便于實現(xiàn)急傾斜綜采工作面的設(shè)備穩(wěn)定性控制和高效開采，為急傾斜煤層安全高效開采提供了新方法。
【附圖說明】
[0021 ]圖1 (a)為該開采方法所使用的液壓支架的主視圖；
[0022]圖1 (b)為圖1 (a)中液壓支架俯視圖；
[0023]圖2(a)米煤機(jī)上巷直接進(jìn)刀不意圖；
[0024]圖2(b)采煤機(jī)下行單向割煤示意圖；
[0025]圖2 (C)采煤機(jī)上行清理浮煤并滯后移架示意圖；
[0026]圖2(d)該循環(huán)進(jìn)尺結(jié)束，開始下一次循環(huán)進(jìn)尺準(zhǔn)備示意圖；
[0027]圖3(a)移架前各推移千斤頂處于收縮狀態(tài)時的示意圖；
[0028]圖3(b)轉(zhuǎn)載機(jī)依靠自身行走裝置向前移動一個截深的示意圖；
[0029]圖3 (C) 1#液壓支架向前移動一個截深的示意圖；
[0030]圖3 (d) 2#液壓支架向前移動一個截深的示意圖；
[0031]圖3(e)直至(n_3)#液壓支架向前移動一個截深的示意圖；
[0032]圖3(f)n#、(n-l)#、(n_2)#液壓支架作為一個整體向前移動一個截深的示意圖；
[0033]圖3 (g)該循環(huán)進(jìn)尺移架完成，為下次循環(huán)進(jìn)尺移架準(zhǔn)備的示意圖；
[0034]圖4(a)為該開采方法工作面布置示意圖；
[0035]圖4(b)為圖4(a)中I — I刨面；
[0036]圖4 (C)為圖 4 (a)中 II — II 刨面。
【具體實施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[0038]如圖1 (a)、I (b)所示為一種急傾斜煤層工作面一體化支架，工作面一體化支架13包括若干并列的液壓支架，所述液壓支架側(cè)向之間設(shè)置有推移千斤頂10，實現(xiàn)相鄰液壓支架互為支點移架；所述液壓支架包括普通支架部分和防護(hù)型溜槽8，用于承擔(dān)支護(hù)頂板和工作面煤炭運(yùn)輸；所述普通支架部分包括支架掩護(hù)梁1、支架頂梁2、支架前探梁3、支架底座4和支架立柱5，所述支架頂梁2的前端連接有支架前探梁3，所述支架頂梁2的后端連接有支架掩護(hù)梁I，所述支架頂梁2的下方為支架底座4，所述支架頂梁2和支架掩護(hù)梁I通過支架立柱5支撐設(shè)置在支架底座4上；所述防護(hù)型溜槽8位于支架前探梁3的下方且與支架底座4 一體化連接。
[0039]所述工作面一體化支架13與下端頭運(yùn)輸巷15內(nèi)的轉(zhuǎn)載機(jī)17之間通過推移千斤頂10連接；移架前，液壓支架之間以及工作面一體化支架13與轉(zhuǎn)載機(jī)17之間的推移千斤頂10處于收縮狀態(tài)。所述支架頂梁2與支架底座4之間設(shè)有人行道固定擋矸板7。所述支架前探梁3下方設(shè)置有剛性擋矸防護(hù)網(wǎng)6。
[0040]一種急傾斜煤層工作面一體化支架及其開采方法，圖4(a)為該開采方法工作面布置示意圖，圖4(b)為圖4(a)中I 一 I刨面，圖4(c)為圖4(a)中II一II刨面；具體開采步驟如下:圖2 (a)、圖2 (b)、圖2 (C)、圖2 (d)為基于圖1 (a)基礎(chǔ)的該開采方法的開采工藝示意圖。將急傾斜綜采工作面“割煤-移架-推移刮板輸送機(jī)”三道生產(chǎn)工序簡化為“割煤-移架”兩道生產(chǎn)工序。
[0041]步驟1:圖2(a)，采煤機(jī)12騎在工作面一體化支架13的防護(hù)型溜槽8上，從工作面上回風(fēng)巷14直接進(jìn)刀；
[0042]步驟2:圖2(b)，采煤機(jī)12下行割煤、裝煤直至下端頭；
[0043]步驟3:圖2(c)，采煤機(jī)再上行走空刀并鏟除浮煤，液壓支架滯后且跟隨采煤機(jī)由下端頭向上端頭依次移架，完成一個循環(huán)進(jìn)尺；
[0044]步驟4:圖2(d)，采煤機(jī)12回到上回風(fēng)巷14