[发明专利]一种煤矿综采工作面端头切顶卸压设备及切顶卸压方法

说明书

本发明公开了一种煤矿综采工作面端头切顶卸压设备及切顶卸压方法，属于煤矿井下开采技术领域。设备包括上板；支架底板；支撑单元，支撑上板升降运动；切割单元，其置于上板与支架底板之间，主体上板开设有切割让位口，切割单元的工作端穿过切割让位口从主体上板上表面伸出；切割移动单元，其驱动切割单元移动工作；推移单元，其驱动煤矿综采工作面端头切顶卸压设备移动。本发明的设备一方面确保切顶卸压操作时能稳定放置，一方面可以通过支撑上板在切割过程中有效的对受扰动的悬露覆岩进行支撑，提供良好的施工环境，再通过切割单元能平稳有序的切落端头位置的悬露覆岩，使集中应力向巷间煤柱或更深部转移，从而优化工作面开采条件。

技术领域

本发明属于煤矿井下开采技术领域，更具体地说，涉及一种煤矿综采工作面端头切顶卸压设备及切顶卸压方法。

背景技术

近年来，我国煤矿开采工艺的优势主要集中表现在自动化设备、智能化操作、高效化采掘等方面。由于综采工作面高强度开采导致工作面与回采巷道交接位置即工作面两端头，存在尖角处应力集中分布以及回采巷道长期处于超前支承压力的影响范围，造成支护条件苛刻、工作环境恶劣等缺陷严重制约现代化煤炭开采的进程和工作效率。

目前，煤矿综采工作面两端头悬露顶板控制方法为水力压裂、钻孔卸压和定向爆破等，此类方法具有以下局限：（1）技术成本高、作业时间长：常规切顶技术成本较高，且未实现同步采煤工作降低开采效益；（2）安全性差：爆破等技术存在哑炮、过度扰动顶板等施工风险。会产生较为剧烈的人为扰动，易诱导综采工作面局部位置发生矿压变化；（3）需要提供施工环境和作业时间，延缓采煤作业时间、降低作业效率；（4）移动搬迁困难，加剧了采煤工人的作业负担。

经检索，中国专利公开号：CN 209483343 U；公开日：2019年10月11日；公开了一种煤矿井下液压定向切顶设备，该设备主要由防爆泵站、进液长管、回液长管、侧推装置组成，侧推装置由通过连接管、连接杆串联的多个侧推棒构成，每个侧推棒一侧设置多个液压顶。该申请案的设备施工时超前工作面钻孔，滞后工作面在钻孔内安设侧推装置，防爆泵站给侧推装置提供液压力，进液长管进液时液压顶同时侧推，产生巨大推力劈裂临空面顶板岩层，从而切顶，虽然提供了一种区别于现有切顶方法的操作，但是该申请案的方案在实际使用时，切顶效果不稳定，设备故障率高。存在诸多使用缺陷。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，根据本发明的一方面，提供了一种煤矿综采工作面端头切顶卸压设备，包括：

上板，其由主体上板和辅体上板水平连接构成；

支架底板，其由主体底板和辅体底板水平连接构成；

支撑单元，其置于上板和支架底板之间，支撑上板升降运动；

切割单元，其置于主体上板与主体底板之间，主体上板远离辅体上板的一端沿宽度方向开设有切割让位口，切割单元的工作端穿过切割让位口从主体上板上表面伸出；

切割移动单元，其置于主体上板与主体底板之间，驱动切割单元移动；

推移单元，其与支架底板连接，驱动煤矿综采工作面端头切顶卸压设备移动。

根据本发明实施例的煤矿综采工作面端头切顶卸压设备，可选地，所述支撑单元为液压柱，主体上板与主体底板间设有四根液压柱支撑，辅体上板与辅体底板间设有两根液压柱支撑。

根据本发明实施例的煤矿综采工作面端头切顶卸压设备，可选地，所述主体上板与主体底板间靠近切割让位口的液压柱中部设有距离传感器。

根据本发明实施例的煤矿综采工作面端头切顶卸压设备，可选地，所述主体上板上切割让位口旁设有大广角喷雾装置。

根据本发明实施例的煤矿综采工作面端头切顶卸压设备，可选地，还包括防倒扒爪，其设于支架底板底面，增大支架底板底面与煤层底板的摩擦力。