[发明专利]一种长壁式薄煤层和中厚煤层高效开采方法

说明书

本发明一种长壁式薄煤层和中厚煤层高效开采方法，涉及煤矿开采技术领域，该方法以下步骤：布置采煤工作面步骤；连续式采煤机破煤步骤：将连续式采煤机滚筒提升，向前切入煤体，滚筒自上而下直至底板，顶底板平整完成煤炭一刀截割，然后滚筒再次提升，截割循环反复进行，直到到达另一条巷道端部即完成工作面一个循环的截割；连续式采煤机装煤步骤；运煤步骤；支护步骤：工作面支护采用掩护式自移液压支架，沿巷道方向推进移动时，一个支护单元中的两组液压支架支撑顶板，其余的一组降架并前移；采空区处理步骤。该方法可以实现0.8～1.5m煤层不割矸石，割煤速度达到10～20m/min以上，满足煤层厚度要求保证高效开采和高速推进。

技术领域

本发明涉及煤矿开采技术领域，尤其涉及一种长壁式薄煤层和中厚煤层高效开采方法。

背景技术

根据最新版（2016版）《煤矿安全规程》附录中主要名词解释的规定，地下开采时厚度1.3m以下的煤层为薄煤层，1.3～3.5m的煤层为中厚煤层。在煤炭实际生产过程中，0.8～1.5m左右的薄及中厚煤层由于受开采空间的限制，无法布置较大功率综采设备，造成开采效率差、煤炭产量低，无法适应高产、高效的要求，且工作空间狭小，严重影响工人的身心健康。如增大综采设备功率，根据目前国内外相关设备尺寸，若完全满足0.8～1.5m煤层不截割矸石要求，滚筒式采煤机装机功率一般为200～300kW，小时割煤能力仅为300～400t，无法实现良好的经济效益。

滚筒式采煤机受限于机身结构实现矮机身、大功率协调统一的难度较大，造成0.8~1.5m煤层无法实现高产量的生产，特别是对于1.0m以下的煤层，目前还没有可以实现不截割顶板或底板达到高产高效的采煤机。

对于另一种适用于薄及中厚煤层开采方式的刨煤机开采，虽然其最低开采高度可以达到1.0m以下，但是对于地质条件的要求较高，目前并未取得较好的应用效果。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种基于连续式采煤机的能实现0.8～1.5m薄及中厚煤层不割矸、高速截割、高效开采的长壁式开采方法。

为达到上述目的，本发明提出的一种长壁式薄煤层和中厚煤层高效开采方法，使用的设备包括连续式采煤机、液压支架、梭车、破碎机和胶带输送机，要开采的煤体两侧各有一条巷道，其中一条巷道的一侧为护巷煤柱；

该方法以下步骤：

布置采煤工作面步骤：在采煤工作面排列布置液压支架，前后两架液压支架形成一组液压支架，三组液压支架并在一起形成一个支护单元，连续式采煤机布置在巷道处，机身与巷道方向垂直，一辆梭车在连续式采煤机后方，破碎机与胶带输送机布置在紧邻护巷煤柱的巷道内；

连续式采煤机破煤步骤：将连续式采煤机滚筒提升，向前切入煤体，滚筒自上而下直至底板，顶底板平整完成煤炭一刀截割，然后滚筒再次提升，截割循环反复进行，直到到达另一条巷道端部即完成工作面一个循环的截割；

连续式采煤机装煤步骤：连续采煤机将煤装入后面等待的梭车；

运煤步骤：梭车往返于连续采煤机和破碎机之间，将连续采煤机采出的煤运至破碎机上，再由破碎机转运至胶带输送机运出；

支护步骤：工作面支护采用掩护式自移液压支架，沿巷道方向推进移动时，一个支护单元中的两组液压支架支撑顶板，其余的一组降架并前移；

采空区处理步骤：采用自然垮落法处理采空区。

本发明提出的长壁式薄煤层和中厚煤层高效开采方法，将连续式采煤机应用于长壁式薄煤层综采工作面充分利用了连续式采煤机机身高度较低、装机功率大、截割速度快的优点，能够实现0.8～1.5m薄及中厚煤层的高效截割和高速推进，同时避免了滚筒式采煤机机身高度大需要割矸和刨煤机适应性差的问题，可有效提高0.8～1.5m薄及中厚煤层的开采效率和煤质品质，保证薄及中厚煤层开采具有良好的经济效益。

根据本发明的一个实施例，该方法包括：