[发明专利]薄与极薄煤层采煤面无缺口进刀的成套设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种矿用设备，尤其是在薄煤层与极薄煤层的开采中，在适用单滚筒爬底式采煤机的普采工作面实现无缺口进刀的成套开采设备。

背景技术

薄、极薄煤层机械化开采一直是困扰我国煤炭行业的一项技术性难题。目前国内对于薄煤层采煤机械化工艺及其配套设施的研究远低于中厚及以上煤层的研究。长期以来，薄煤层开采困难、效率低、成本高、工作环境差，单产较低，工人劳动强度高，加之缺乏极薄煤层机械化开采的关键技术，一直未能实现真正意义上的高产高效。

薄煤层和极薄煤层机械化主要采用的机械包括螺旋钻机无人工作面的开采、刨煤机机械化开采、单滚筒爬底式采煤机开采。单滚筒爬底式采煤机因初期投入成本低，周边配套设备简单，投入产出比高的优势，近年来得到了迅速发展。

单滚筒爬底式采煤机开采示意如图1，单滚筒爬底式采煤机1-1专为开采极薄煤层而生产的采煤机，采用侧面固定单滚筒1-2，锚链牵引，沿煤层倾斜爬底板穿梭割煤。

由于单滚筒爬底式采煤机设计先天不足，无法自开缺口进刀，必须采用人工在采煤工作面1-4端头做出进刀缺口1-3，然后顶推采煤机切割滚筒进刀。

单滚筒采煤机的采煤工序包括：

（1）、做人工缺口。采用打眼爆破、人工攉煤的方式，做出端部缺口。上缺口一般为4～5m，下缺口一般为2～3m。正常情况下，每班需安排不少于4人专门从事做缺口工作。

（2）、顶推进刀。单体液压支柱推移采煤机滚筒侧，同时开启采煤机以利于进刀。

（3）、采煤机上（下）行割煤。

上述采煤工艺实现单个循环（即采煤机沿煤壁上、下行割煤一次）需6.3小时左右，效率表现不佳。

综合上述采煤工艺来看，采用人工开采进刀缺口为影响采煤效率的主要原因之一，开采缺口主要存在如下问题：

1、效率低：

采煤工作面下行割煤期间，一般情况下采煤机割煤行至下出口时，缺口工序仍处于未完成，导致工作面单循环作业时间较长，其原因如下：

人工缺口打眼、爆破与割煤工序不能平行作业，导致循环时间增长。打眼时，为防止刮板运输机伤人禁止运行，故不能割煤；爆破时不能平行作业是为了防止崩坏锚链。

人工缺口攉煤、支护与割煤工序之间存在较大间隙，相对制约了后续工序的实施，导致采面循环时间增长，正规循环率下降。

2、工序环节多

使用传统爬底式采煤工艺，中间环节多，特别是工作面有爆破作业时，增加了“一炮三检”、人员撤离、爆破站岗等工作，既费时又增加劳动强度。

3、材料消耗高

钻爆法做出下出口缺口时就需要爆破作业，而爆破就需要大量的雷管、炸药。以采煤工作面月推进度80m来计算，月消耗雷管320发、炸药96Kg。

3、安全管理难度大

在顶板管理方面存在以下问题：

使用爆破的方式开凿缺口，炸药爆炸产生的冲击力将煤体破碎同时，必然对缺口内的顶板造成一定的损伤甚至是破坏。爆破后，端部新暴露的顶板悬露面积过大。受大量的浮煤影响，又无法及时进行有效支护，导致悬顶时间过长，易诱发冒顶事故。采煤机进刀期间，为保证采煤机的通行，进刀前后反复的进行支、回柱工作，容易造成顶板破碎。

4、爆破管理存在问题：

采煤工作面机巷内敷设有大量的设备、缆线、管路。下出口爆破时，如因保护不当，易造成损坏。爆破管理的安全的重点是“一炮三检”以及“三人连锁放炮”，如因环节上的疏忽，易引发安全事故。

因此，如何探索试验薄煤层开采的新设备，提高薄煤层开采技术水平显得尤为迫切且意义重大。

发明内容

为了解决上述问题，在极薄煤层或薄煤层中采用成套机械设备开采的工艺下，提高采煤效率，提高采煤安全性，同时降低采煤成本，本发明提供了一种在采煤过程中，在采煤机下出口进刀过程中，无需开设进刀缺口的采煤成套设备。

本发明提供的薄与极薄煤层采煤面无缺口进刀的成套设备，包括布设采煤工作面6的采煤机7、布设在机巷的刮板输送机5。在机巷内还设置有采煤机支撑台车，用于托载采煤机的滚筒端。采煤机支撑台车通过牵引链与刮板输送机5连接。所述的采煤机支撑台车包括顶部的支撑平台9与底部的承载平台2，并在支撑平台与承载平台之间设置高度可调的支架。在支撑平台边缘设置采煤机滚筒端推移装置。