[发明专利]一种急倾斜煤层综采工作面开切眼的开切方法及配套装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种急倾斜煤层综采工作面的开切眼技术，特别涉及一种用于急倾斜煤层综采工作面开切眼的开切方法及开切配套装置。

背景技术

在急倾斜煤层综采工作中，新布设一个工作面时，通常先采用人工开掘的方式，沿煤层厚度由下巷道向上巷道或由上巷道向下巷道开掘一宽度2000mm左右的小断面通孔，再沿煤层厚度由上巷道向下巷道扩至能适合横向摆放综采支架相应尺寸的大通道，形成开切眼。人工开掘小断面通孔时，开掘速度慢、安全性差，开切眼效率低。为此，需要改进。

发明内容

本发明的第一目的是克服现有技术的不足，提供一种急倾斜煤层综采工作面开切眼的开切方法，通过钻机钻孔方式形成一排矸通道，且排矸通道通径不缩小、孔壁不坍塌、排矸顺利。以取代人工开掘小断面通孔，从而提高开切眼的开切效率和开掘的安全性。本发明的第二目的是提供一种开切眼的开切配套装置，以用于急倾斜煤层综采工作面开切眼过程中，形成通径不缩小、孔壁不垮塌的排矸通道。

为实现第一目的，本发明采用如下技术方案。

一种急倾斜煤层综采工作面开切眼的开切方法，包括以下步骤：

第一步，钻孔：利用钻机在上巷道与下巷道之间的煤层上形成一通孔；

第二步，孔壁加强：在所述通孔内设置由硬质材料制成的多节沿长度方向相拼接的排矸管，多节排矸管的拼接长度与所述通孔长度相适应；并将位于下巷道处的首节排矸管与所述通孔内壁形成紧固；

第三步，开切眼形成：利用排矸管管孔形成的通道作为排矸通道，再沿煤层厚度由上巷道向下巷道扩大所述通孔以形成开切眼，并逐一拆除所述排矸管至开掘完成。

采用上述技术方案后，由于在通孔内设有由硬质材料制成的多节沿长度方向相拼接的排矸管，多节排矸管的管孔形成排矸通道，排矸管形成了对通孔孔壁的加强结构。因此，在后续的人工开掘过程中，排矸通道不会因放炮等造成煤岩体垮塌，通道的通径不会变小，可确保排矸通道通畅，可用于持续排矸，从而有效提高开切眼的开切效率，且取代了人工开掘小断面，消除了人工开掘小断面的安全隐患。

在所述钻孔的步骤中，包括利用钻机直接钻一可顺利排矸的通孔，或利用钻机先钻一较小直径的通孔，然后再利用钻机扩大至可顺利排矸的通孔，通孔的直径约1000～2000mm。

优选的，在所述孔壁加强的步骤中，包括：

1.1设置绞车：分别在上巷道和下巷道内设置第一绞车和第二绞车；

1.2穿绞绳：将所述第二绞车的绞绳从通孔穿出进入上巷道，并依次穿过拟安设的所有排矸管；

1.3绞绳固定：将所述第一绞车的绞绳自由端固定于拟安设的首节所述排矸管下端外部；以确保在排矸管管外壁直径小于通孔通径时，排矸管不自由下落。

1.4压板设置：在拟安设的所述排矸管上端设置压板，压板可拆卸地固定在所述第一绞车和所述第二绞车的绞绳上；以确保在在排矸管管外壁直径与通孔形成部分卡阻时，排矸管可被顺利安设在通孔内；

1.5排矸管安设：收紧所述第二绞车的绞绳至所述排矸管到达设定位置，并拆卸压板。

重复执行压板设置和排矸管安设的步骤，直至所有排矸管安设完毕。

为实现第二目的，本发明采用如下技术方案。

一种急倾斜煤层综采工作面开切眼的开切配套装置，钻机及扩孔工具，还包括第一绞车、第二绞车和压板，第一绞车和第二绞车分别设置在上巷道和下巷道内；所述压板可拆地固定连接在所述第一绞车和第二绞车的绞绳上。

采用上述技术方案的本发明配套装置，钻机及扩孔工具用于人工开切眼前的钻扩排矸孔，第一绞车、第二绞车和压板用于前述方法的孔壁加强步骤中，在通孔内安设硬质材料制成的排矸管，以在人工开切眼进行放炮作业时，煤岩体不坍塌，排矸通道的孔径不缩小、不堵塞。

优选的，所述压板由压板本体和两个锁紧压板组成，压板本体与锁紧压板之间设有所述绞绳穿过的空间，压板本体与锁紧压板通过螺纹紧固件连接；一所述锁紧压板位于所述压板本体一侧中部，另一所述锁紧压板位于所述压板本体一端部。应用时，将压板本体长度设置为大于拟安设的排矸管外径。

本发明与现有技术相比的有益效果是，开切方法取消了人工开掘小断面的程序，且在后续的人工开掘过程中，排矸通道不会因放炮等造成煤岩体垮塌、通道的通径不会变小和排矸通道通畅；其开切效率高、安全性好；配套装置可方便、可靠地实施对通孔安设排矸管，使通孔孔壁得到加强，以确保排矸通常。

附图说明

图1是用于说明本发明方法的开切眼的初期结构示意图；同时也用于说明本发明装置。