[发明专利]一种用于煤矿综采工作面的架间挡矸方法及挡矸装置

说明书

技术领域

本发明涉及地下煤矿综合机械化采煤支护系统，特别是一种用于煤矿综采工作面中的架间挡矸方法及挡矸装置。

背景技术

在地下煤层的综合机械化开采过程中，其工作面内的支护由支护系统实现。支护系统通常由多个液压支架构成，液压支架大致形成弓形结构。液压支架的底座支撑在工作面底面或称煤层底板上，底座上设有一铰接座，通过铰接座铰接一连杆，连杆的另一端铰接一顶梁，顶梁与底座之间连接有液压缸，顶梁通过液压缸实现对工作面顶面或称煤层顶板的顶持。液压支架形成的支护系统弓形开口端前部区域用于设置由割煤机和刮板输送机组成的割煤及初始运煤设施，以实现采煤和将煤输送出工作面的工作。弓形内的后部区域即割煤及初始运煤设施内侧至弓背之间的区域的大部分构成可供人员通行的可通行区域，该区域内设置除有液压支架的液压缸外，还形成有供操作人员行走的人行通道。然而，对于倾斜和急倾斜煤层的综采工作面而言，还需在该可通行区域内设置挡矸装置，以防止矸石在该可通行区域内向下滚落而造成人员伤害或综采设施损坏。现有的挡矸装置是这样设置的，在可通行区域内设置多个挡矸墙，挡矸墙固定在液压支架上，相邻挡矸墙之间具有多个液压支架的距离，挡矸墙由固定墙板和活动门组成，相邻挡矸墙的活动门设在可通行区域的同一侧。这样设置的挡矸装置存在以下方面的不足，其一，在工作面推进过程中，由于煤层厚度的变化而需调整液压支架的顶梁至底座的高度，然而挡矸墙的一部分为固定墙板结构，因此，在液压支架高度调整过程中容易造成固定墙板损坏；其二，活动门开启在同一侧，造成所有门不能同时开启，否则矸石会从门形成的通道滚落。通常的做法是在操作人员行走到一扇门处需要通过时打开该门，通过后及时关闭，这样，就会造成工作面内通风不畅，存在煤层瓦斯聚集的安全隐患；其三，人行通道狭窄，行走不方便。在挡矸墙由固定墙板和活动门组成时，活动门的宽度最大可达到挡矸墙宽度的一半，没有对支架内的可通行区域充分利用。为此，需要对现有地下倾斜和急倾斜煤层的挡矸方法及挡矸装置进行改进，以避免液压支架高度调整对挡矸装置造成损坏，以延长使用寿命；同时，减小或消除煤层瓦斯聚集的安全隐患，确保采煤安全。

发明内容

本发明第一的目的就是针对现有技术的不足，提供一种用于倾斜和急倾斜煤层的煤矿综采工作面中的架间挡矸方法，应用此方法设置的挡矸装置可避免液压支架高度调整对挡矸装置造成损坏，以延长使用寿命；同时，减小或消除煤层瓦斯聚集的安全隐患，确保人员安全。进一步还可增大人行通道的宽度，提高人员行走的方便性。

为实现第一目的，本发明采用如下技术方案。

一种用于煤矿综采工作面的架间挡矸方法，包括在工作面内设置多个高度随液压支架的顶梁高度升降而相应升降的组合结构挡矸墙，挡矸墙的宽度小于工作面内割煤及初始运煤设施内侧至液压支架内形成的可通行区域的宽度B，且将相邻挡矸墙按相互错位的方式设置以使可通行区域内的人行通道形成曲折状。

采用前述方案本发明，由于挡矸墙的高度按照随液压支架的顶梁高度升降而升高和降低的方式设置，避免了因液压支架的顶梁高度调整而造成挡矸墙损坏；同时，由于挡矸墙宽度小于工作面内的可通行区域的宽度B，且将相邻挡矸墙按相互错位的方式设置以使可通行区域内的人行通道形成曲折状。因此，不仅可有效防止矸石在工作面的滚落，同时，可确保通道处于非阻断状态，保持送风通畅，避免或减少了工作面内瓦斯聚集而带来的安全隐患，确保采煤安全。

优选的技术方案，将所述挡矸墙设置为固定墙部分和移动墙部分的组合结构，将挡矸墙的宽度设置为可通行区域宽度B的三分之二。这样，挡矸墙就形成了宽度可调整的结构，在将固定墙和移动墙的宽度设置为相等时，人行通道最宽可达到通行区域B的三分之二，不仅可有效提高人员的通过形，而且还可提高工作面内的通风性能，进一步降低瓦斯聚集的安全隐患。

前述技术方案中所述的组合结构挡矸墙可设置成机床导轨用的组合式伸缩护罩结构形式、活页式连接结构形式或弹簧卷帘门结构形式。以结构形式的多样性提高其适用性。

本发明的第二目的是提供一种用于倾斜和急倾斜煤层的煤矿综采工作面中的架间挡矸装置，以克服现有挡矸装置易损坏和造成工作面内瓦斯聚集的安全隐患，进一步提高人行通道的人员通过性。

为实现第二目的，本发明分别采用如下技术方案。