[发明专利]一种急倾斜煤层临界伪倾斜工作面支护装置在审

专利信息
申请号: 201811345964.4 申请日: 2018-11-13
公开(公告)号: CN109488356A 公开(公告)日: 2019-03-19
发明(设计)人: 郎丁 申请(专利权)人: 西安科技大学
主分类号: E21D23/00 分类号: E21D23/00;E21F13/04
代理公司: 西安佩腾特知识产权代理事务所(普通合伙) 61226 代理人: 张倩
地址: 710054 陕*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 底座 急倾斜煤层 导向轨 推杆 倾斜工作面 支护装置 采煤机 底板 工作面设备 自然安息角 布置方式 方向平行 开采设备 煤壁片帮 松散煤体 煤通道 真倾角 长壁 顶梁 煤壁 机械化 改进
【说明书】:

发明涉及急倾斜煤层临界伪倾斜工作面支护装置,包括顶梁、底座、导向轨以及推杆,采煤机沿导向轨行走,导向轨通过推杆固定在底座上,伪俯斜工作面的真倾角β大于松散煤体的自然安息角35°,底座底部与伪俯斜工作面的伪斜方向平行,底座与煤壁间底板的自由空间形成溜煤通道;本发明解决了开采设备的倒滑及煤壁片帮问题本发明是针对现行急倾斜煤层长壁综合机械化开采的工作面伪斜布置方式及工作面设备的弊端进行的改进。

技术领域

本发明专属于煤炭开采技术领域,具体涉及一种急倾斜煤层临界伪角开采方法及设备。

背景技术

急斜煤层采煤工作面伪斜布置,可变急斜煤层为“缓斜”或“倾斜”工作面开采,提高工作面支护及开采设备的自稳性能、改善作业环境,提高工作面效能及安全效益。

工作面伪斜布置,是急倾斜煤层开采的常用方法之一,其优点是工作面伪斜布置可以减缓工作面倾角,有利于工作面设备防倒防滑。伪斜布置分为伪仰斜布置(进风端头超前回风端头)和伪俯斜布置(回风端头超前进风端头)两种,其中,伪俯斜布置特别有利于防止煤壁片帮。一般情况下,工作面伪俯斜角度为3°-5°,工作面布置的支架、采煤机与刮板输送机均采用具有防倒防滑功能的常规装备。截止目前,国内外仅有四川广能集团李子垭煤矿将常规的液压支架的顶梁进行了改装,改装后支架适应的工作面伪俯斜角最大可达12°,重庆松藻集团逢春矿采用专门设计的异形液压支架使工作面伪俯斜角达到了17°,但煤层厚度只有1.3m。

但当煤层倾角大于55°且煤层厚度大于2.0m时,若仍然采用工作面倾向布置走向推进的长壁开采方法,现行较小的伪斜角度就无法有效解决工作面设备倒滑及煤壁片帮等安全生产难题。

发明内容

现有倾角大于55°、煤层厚度大于2.0m的急倾斜煤层采用传统的工作面伪斜布置方式进行开采时,开采设备的倒滑及煤壁片帮问题不能有效解决,为了解决该技术问题,本发明提供一种急倾斜煤层临界伪倾斜工作面支护装置,本发明是针对现行急倾斜煤层长壁综合机械化开采的工作面伪斜布置方式及工作面设备的弊端进行的改进。

本发明的技术解决方案为:

一种急倾斜煤层临界伪倾斜工作面支护装置,其特殊之处在于:

顶梁、底座、导向轨以及推杆,采煤机沿导向轨行走,所述导向轨通过推杆固定在底座上,伪俯斜工作面的真倾角β大于松散煤体的自然安息角35°,所述底座底部与伪俯斜工作面的伪斜方向平行,底座底部形成溜煤通道;

伪俯斜工作面的形成:沿煤层倾斜方向分别掘进回风巷道与运输巷道,回风巷道端头超前运输巷道端头,将回风巷道端头与运输巷道端头之间掘通形成伪俯斜工作面,保证回风巷道端头超前运输巷道端头的距离与伪俯斜工作面真倾斜方向的长度l相等,形成伪俯斜工作面与煤层走向方向呈45°布置。

进一步的,所述导向轨与伪俯斜工作面伪斜方向平行。

进一步的,所述工作面支护装置还包括采煤机辅助导向组件,所述采煤机辅助导向组件包括设置在采煤机上的悬臂定向轮,以及设置在顶梁上的悬吊导向轨,所述悬臂定向轮与悬吊导向轨相适配。

进一步的,伪俯斜工作面与煤层走向方向呈45°布置,所述底座靠近煤壁的一侧与运输巷道呈45°夹角。

进一步的,悬臂定向轮为伸缩式。

本发明具有的有益效果:

1)采用本发明所提供的支护装置,能够在急倾斜伪俯斜开采的伪斜角由目前最大的17°改变为45°时,可有效防止工作设备的倒滑,同时伪俯斜开采可有效防止煤壁片帮。

2)本发明提供了一种用于急倾斜煤层临界伪斜角开采的异形液压支架,通过将顶梁与底座调整为非规则的平行四边形,实现了顶梁与煤壁的良好贴合,解决了传统支架在伪斜开采过程中存在的端面空顶面积大的问题。

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