[发明专利]含硫化铁结核和硬夹矸薄煤层回采工艺及其综采液压支架

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿薄煤层采煤工作面回采工艺，特别是一种能在含硫化铁结核和/或硬夹矸薄煤层实现综采的含硫化铁结核和硬夹矸薄煤层回采工艺以及能满足这种特殊工艺要求的综采液压支架。 

背景技术

煤炭是我国的主要能源，在已探明的化石能资源中煤炭约占94％，煤炭资源使我国在相当长时间内以煤为主的能源结构不会改变。在全国已探明的煤炭资源储量中，薄煤层占46％以上。随着近年中厚煤层储量明显减少，薄煤层开采对于保持煤炭产量，满足国民经济发展需求将起重要作用。目前，1m以下薄煤层综采成套设备及工艺有待研究，特别是含硫化铁结核和/或硬夹矸薄煤层的综采，国内没有成功的例子，一直是解决不了的世界性难题。 

含硫化铁结核薄煤层煤炭储量在我国较丰富，由于煤层中含有硬度f＝8～9.5的硫化铁结核，硬度大有韧性，难于破碎，被包裹在煤层中，块度大小和分布没有规律，机械化开采难度极大。目前主要的开采方法沿用传统的打眼爆破、人工装运，劳动强度大，安全差，效益差。 

发明内容

为了解决含硫化铁结核和/或硬夹矸薄煤层综采的难题，本发明提供一种含硫化铁结核和硬夹矸薄煤层回采工艺，它可以比较好地解决含硫化铁结核和/或硬夹矸薄煤层综采的难题。同时，本发明提供一种与该工艺其它综采设备相配套的含硫化铁结核和硬夹矸薄煤层综采液压支架。 

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是： 

含硫化铁结核和硬夹矸薄煤层回采工艺，用综采工艺回采。回采工作面的综采设备由滚筒采煤机、液压支架和刮板输送机等组成。 

a.滚筒采煤机采用大功率采煤机、高强度宽滚筒，浅截深截割、即截深小于滚筒宽度。 

b.液压支架采用掩护式液压支架，定量分次推移、一次拉架。 

c.回采前，在回采工作面内注水软化。 

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案还可以是： 

滚筒采煤机滚筒的宽度为600mm～900mm；截深为滚筒宽度的1/3或1/2。 

液压支架每次推溜距离与截深相同，一次拉架距离与滚筒宽度相同。 

该回采工艺的刮板输送机采用机头、机尾中板平直布置的刮板输送机。机头、机尾刮板运行下链道是反曲线形。机头、机尾的底部可升降垫架。 

滚筒采煤机的遥控采用自动分段遥控。 

含硫化铁结核和硬夹矸薄煤层综采液压支架为掩护式液压支架，由顶梁、立柱、平衡千斤顶、掩护梁、上下连杆、底座、推移千斤顶、架前喷雾系统等构成。推移千斤顶液压控制回路是由邻架先导控制换向阀、组合差动阀、定量缸、交替阀组成的单独推拉控制回路和成组定量推进充液控制回路。 

本发明的有益效果是： 

①通过采用采煤机宽滚筒浅截深、液压支架定量推移一次拉架、工作面注水软化等一系列新工艺及配套设备，实现了含硫化铁结核和/或硬夹矸薄煤层综合机械化开采，解决了长期以来国内外采煤一直解决不了的难题。 

②液压支架可实现定量分次推进、一次拉架，与采煤机等其它综采设备配套，达到含硬夹矸和/或含硫化铁结核薄煤层的综采的特殊工艺要求。采用掩护式液压支架，简化支架结构，增加前部空间，减小整体尺寸；顶梁前端采用板式结构、内嵌式喷雾，可增加过机空间。 

③刮板输送机能解决薄煤层综采工作面两端的三角煤问题、下链道拉回头煤问题；使机头处增大过煤通道，简化设备配置；也能解决薄煤层工作面两端机头机尾落煤回收清理问题。准中双链刮板链可允许更大块度的煤矸通过采煤机底托架。非常适合含硫化铁结核或/和硬夹矸薄煤层的综采。 

④采煤机遥控采用自动分段遥控，可减少操控人员在薄煤层工作面跟机匍匐爬行、减轻劳动强度、实现安全高效。光电编码器计数定位，分段定位准确，工作可靠。通过人机对话界面设定分段，灵活方便。 

附图说明

图1～3是含硫化铁结核和硬夹矸薄煤层综采工作面综采设备布置示意图主视、A-A剖视图、右侧剖视图即B-B剖视图。 

图4、5是回采工作面注水软化设备布置示意图、钻孔布置即Z向视图。 

图6、7是薄煤层综采刮板输送机的结构示意图主、俯视图。 

图8、9是机头溜煤装置的结构示意图主、俯视图。 

图10、11是机尾回收装置的结构示意图主、俯视图。 

图12是准中双链刮板链位于中部槽内的横断面图。 

图13、14是可升降垫架的结构示意图主、侧视图。