[发明专利]一种截槽开采提高块煤率的采煤方法

说明书

本发明公开了一种截槽开采提高块煤率的采煤方法，第一截割部的锥形滚筒沿底板截割形成煤层底槽，第三截割部的倒锥外扩式端盘上的截齿对煤层后面进行截槽，通过倒锥外扩式端盘的锲入和截割冲击力将煤块涨落，并在锥外扩式端盘的作用下将涨落煤块推进刮板机，圆柱形无叶片滚筒上的截齿截落未涨落的煤块并清理煤块，保证整个后槽截割滚筒顺利通过煤壁；第二截割部的锥形滚筒用于清理顶板附近的煤层。本发明可实现一次采全高双向采煤，对煤层进行先截槽再涨落分层落煤，行走速度相对较快，能够有效提高块煤粒径、块煤率和采煤效率，降低功率消耗、截齿损坏量以及粉尘产生量，并且能够实现硬质煤层低功耗开采。

技术领域

本发明涉及一种截槽开采提高块煤率的采煤方法，属于矿用机械。

背景技术

目前，普遍采用滚筒采煤机采煤。工作时滚筒转动并作径向移动，截齿研磨破碎煤炭，再由螺旋叶片把截齿截落的煤炭沿滚筒的轴线方向推运进工作面刮板运输机。其截齿落煤的工作原理是铣削式落料，截齿损耗量大、能耗高，工作效率低；且块煤率低，煤尘大，造成了采煤环境恶劣等问题及安全隐患，并且遇到硬质煤层难以开采。而块煤的经济价值是碎煤的两倍以上，块煤率是也煤矿企业的一个重要经济技术指标，更是国民经济发展的必须品。

为解决块煤率和过硬质煤层的问题，目前常用的做法是先放振动炮，破坏煤层层理，降低煤层强度，再采用滚筒采煤机采煤，虽然这样也能通过硬质煤层有所增加块煤，却会使采煤机的工作效率降低，并使顶板造成一定影响，给顶板安全维护工作增加一定难度，还会增加额外的成本。除此之外，还出现了众多采取块煤的方式方法都具有一定的局限性，均未能有效的提高煤炭开采的块煤率和块煤粒径。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种能够实现硬质煤层低功耗开采、降低截齿的损耗量，可以提高块煤粒径和块煤率，提高工作效率、降低粉尘产生量的截槽开采提高块煤率的采煤方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种截槽开采提高块煤率的采煤方法，包括如下步骤：

步骤一：采煤时，采煤机机身本体一侧的机身油缸动作，带动连接摇臂向下摇动，与连接摇臂连接在一起的第一截割部的锥形滚筒被移动至底板上，第一截割部的锥形滚筒旋转截割底板上的层煤，从而清理底板附近的煤层；

步骤二：煤层底部形成底槽后，煤层间的应力得到很大程度的释放，并为煤块掉落提供了较多自由面；第三截割部的倒锥外扩式端盘上的截齿沿底槽对煤层后面进行截槽，通过倒锥外扩式端盘的锲入和截割冲击力将煤块涨落，并将涨落煤块推进刮板机，同时倒锥外扩式端盘后部圆柱形无叶片滚筒上的截齿截落未涨落的煤块并清理煤块，保证整个后槽截割滚筒顺利通过煤壁；

步骤三：机身本体另一侧的机身油缸动作，带动连接摇臂向上摇动，与连接摇臂连接在一起的第二截割部锥形滚筒被移动至顶板下表面，第二截割部的锥形滚筒旋转截割顶板下表面的层煤，从而清理顶板附近的煤层；

步骤四：采煤机回采时，第一截割部的锥形滚筒在机身油缸作用下移至顶板下表面，第二截割部的锥形滚筒移动至底板上，采煤机实现双向采煤。

优选的，所述倒锥外扩式端盘直径大于锥形滚筒直径。

优选的，所述锥形滚筒上的截齿按6条阿基米德螺旋线排列布置在锥形无叶片筒体表面。

优选的，所述第一截割部和第二截割部的锥形无叶片筒体表面的截齿密度大于圆柱形无叶片滚筒表面截齿的密度。

优选的，所述第一截割部的锥形滚筒和第二截割部的锥形滚筒旋转方向相反，转速相同。

优选的，所述第一截割部、第二截割部的锥形滚筒和第三截割部的后槽截割滚筒向煤壁侧延伸的长度相同，并都位于机身本体同侧。

优选的，所述第一截割部和第二截割部的采高范围大于第三截割部的采高范围。