[发明专利]一种循环式煤矿开采方法及其开采系统

说明书

本发明公开了一种循环式煤矿开采方法及其开采系统，其方法为在井田区内布置一个首尾相连的循环式巷道，循环式巷道包括至少两条开采巷道和至少一条运输巷道，开采巷道延伸在井田区的宽度范围内，运输巷道连接在开采巷道之间，每个开采巷道内均设置有掘进机，各个开采巷道内的掘进机沿着循环式巷道依次在各个开采巷道内开采，各个开采巷道的开采面朝相同或相反的方向推进。其开采系统包括掘进机、液压护顶支架、运煤皮带机和锚杆钻机等。本发明颠覆了现有采区或盘区式开采方式，对于一个大范围的井田，只留两条开采巷道和运输巷道，大大减少了巷道布置。

技术领域

本发明涉及煤炭开采技术领域，特别是指一种循环式煤矿开采方法及其开采系统。

背景技术

煤炭作为我国的主体能源，在国民经济的发展中占据重要地位。现有的煤炭开采工法中，井田布置多采用采区式或者盘区式，开采方式多采用后退式开采。现有的开采方法中需要在矿井中布置大量的巷道，巷道掘进成本和支护成本高。

现有的采煤机械多采用滚筒式采煤机，滚筒式采煤机的开采行程一般小于500 m，无法实现大规模长距离开采。并且滚筒式采煤机的后退式采煤方式需要配合进风巷和回风巷使用，极大的增加了开采成本。授权公告日为2006.02.22、授权公告号为CN1737333的发明专利公开了一种掘进采煤方法，包括以下步骤：首先提供两套掘进机采煤连续运输系统；将两台掘进机同时同向平行掘进两条顺槽平巷，开采、运输煤块由掘进机采煤连续运输系统完成，即首先由掘进机开采煤矿，随后由起升摆角皮带机将被开采的煤矿传送到转角伸缩皮带机上，然后转角伸缩皮带机将煤块传运到牵引皮带机上，最后牵引皮带机将每块送到高架车上；两台掘进机每掘进80m至120m之间某个距离后，同时转弯相对掘进以形成联络巷；两台掘进机分别向左翼和右翼开煤房后开始后退回采；留曲段隔离煤柱后进行下一循环。

虽然上述专利采用了循环开采的施工方式，但是仍然需要掘进机进行循环后退，需要联络巷和回风巷配合，无法进一步降低开采成本。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种循环式煤矿开采方法及其开采系统，解决了现有煤矿开采方法成本高的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种循环式煤矿开采方法，在井田区内布置一个首尾相连的循环式巷道，循环式巷道包括至少两条开采巷道和至少一条运输巷道，开采巷道延伸在井田区的宽度范围内，运输巷道连接在开采巷道之间，每个开采巷道内均设置有掘进机，各个开采巷道内的掘进机沿着循环式巷道依次在各个开采巷道内开采，各个开采巷道的开采面朝相同或相反的方向推进。

进一步地，所述循环式巷道为类矩形且包括两条开采巷道和两条运输巷道，两条运输巷道分别连接在两条开采巷道的两端，掘进机的开采方向与所述开采面的推进方向垂直。

进一步地，所述循环式巷道为类三角形且包括倾斜相连的开采巷道和一条与开采面推进方向平行的运输巷道，掘进机的开采方向与所述开采面的推进方向倾斜相交。

进一步地，所述掘进机的出渣系统与运煤皮带机相连。

进一步地，所述开采巷道内设置有液压护顶支架。

进一步地，所述掘进机为矩形TBM，矩形TBM通过反力架沿着底座向前推进。

进一步地，所述矩形TBM内设置有朝向所述开采面的推进方向的锚杆钻机。

进一步地，所述运输巷道内设置有风门。

一种循环式煤矿开采系统，包括设置在开采巷道内的掘进机，掘进机的出渣系统连接有运煤皮带机，开采巷道内设置有液压护顶支架，掘进机的开采方向与开采巷道的开采面的推进方向相交，掘进机上设置有朝向所述开采面的锚杆钻机。