一种薄煤层多绳刨切式割煤采煤方法

摘要

一种薄煤层多绳刨切式割煤采煤方法，本发明涉及煤炭开采技术领域。本发明是为了解决现有无人採面绳刨采煤，单根钢丝绳带动刨刀实现煤面的开采，采煤效率较低，不能满足高效生产的要求的问题。本发明方法具体包括安装采煤设备，在煤矿的采煤上巷地面上的上巷牵引轨道上安装主机，采煤下巷顶棚上的下巷牵引轨道上安装导向装置，将所述主机和所述导向装置上穿有的多组绳锯布置于开采煤层上表面，然后在所述采煤上巷和所述采煤下巷内安装牵引机构，采煤下巷里布置有煤柱，相邻的煤柱之间形成流煤口，煤柱下方布置矿车形成运煤系统。本发明用于薄煤层煤炭开采。

说明书

技术领域

本发明涉及煤炭开采技术领域，具体涉及一种薄煤层多绳刨切式割煤采煤方法。

背景技术

煤炭被人们誉为黑色的金子，工业的食粮，它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一，进入二十一世纪以来，虽然煤炭的价值大不如从前，但毕竟目前和未来很长的一段时间之内煤炭还是我们人类的生产生活必不可缺的能量来源之一。随着科技的发展，新能源技术已经越来越成熟，然而在我国未来很长一段时间内煤炭资源依然会作为主体能源具有不可替代的地位。从目前探测的全国煤炭总量来看，薄以及极薄煤层在全国范围内分布十分广泛，比重能够达到我国煤炭总储量的20％。由于煤炭资源的逐渐匮乏，近年来采煤行业逐渐增大了对薄煤层开采力度，薄煤层资源渐渐成为我国煤炭资源的主采煤层，在这种情况下薄煤层开采已成为煤炭行业不可抗拒的发展潮流。

薄煤层采煤机是指在最大可采厚度不到1.3m的煤层，通常0.8-1.3m的煤层采煤的机器。开采薄煤层的滚筒式采煤机主要有两种结构类型：机身骑在工作面输送机上的骑溜子式和机身落在工作面输送机靠煤壁侧底板上的爬底板式。目前，由于薄煤层的相对价值不高，对于薄煤层的开采机械化程度相对较低、劳动强度大，掘进作业大多采用炮采为主，回采巷道掘进速度十分缓慢，作业人员的安全隐患极大，即使有一些针对薄煤层设计的采煤机，开采时也容易受复杂地质条件变化的影响、开采难度大，开采效率和回采收益相对偏低。

发明内容

本发明的目的是为了解决薄煤层开采难度大，开采效率和回采收益相对偏低，提供一种薄煤层多绳刨切式割煤采煤方法。

本发明技术方案是：一种薄煤层多绳刨切式割煤采煤方法，所述方法具体包括以下步骤：

一、安装设备：在煤矿的采煤上巷地面上的上巷牵引轨道上安装主机，采煤下巷顶棚上的下巷牵引轨道上安装导向装置，将所述主机和所述导向装置上穿有的多组绳锯布置于开采煤层上表面，然后在所述采煤上巷和所述采煤下巷内安装牵引机构，采煤下巷里布置有煤柱，相邻的煤柱之间形成流煤口，煤柱下方布置矿车形成运煤系统；

二、割煤：牵引机构分别和主机、导向装置建立连接并牵引绳锯在采煤工作面上运动实现切割煤层作业，在牵引机构的采煤导向作用下，主机带动多根绳锯在煤层表面循环运动割煤，多根绳锯能够同时切割多层煤层，当前煤层切割完成后牵引机构带动采煤机构逐步向前运动切割下一部分煤层；

三、运煤：把采煤工作面的煤切割下并溜到流煤口中间流出，经下巷装矿车运出。

进一步地，所述主机组成包括机架、至少2个直径规格不同的主动槽轮、至少2个直径规格不同的从动槽轮、三角带和电机，所述主动槽轮和所述从动槽轮安装在机架，所述主动槽轮和所述从动槽轮间通过三角带传动，所述电机带动所述主动槽轮转动。

进一步地，所述导向装置组成包括导向机架和至少2个直径规格不同的安装在牵引机架上的导向槽轮。

进一步地，所述绳锯至少为2根其组成包括钢丝绳、钢箍和金刚石，所述钢丝绳上间隔2-5m均匀布置有钢箍，所述钢箍上镶嵌有多组金刚石，所述钢丝绳依次穿过主动槽轮、从动槽轮和导向槽轮。

进一步地，所述金刚石的直径大小根据煤层具体结构进行调整。

进一步地，所述钢丝绳的直径为14mm-40mm。

进一步地，所述主机的电机转速为1000-2000转每秒。

进一步地，所述采煤上巷和所述采煤下巷里采用液压支护，所述采煤上巷超前支护20m，从煤壁算起10米双排，10米单排，所述所述采煤下巷超前支护20m，使用单体液压支柱支护，每米2棵。

本发明的有益效果是：

本发明提出的薄煤层多绳刨切式割煤采煤方法解决了目前对煤层厚0.3m—1.2m的倾角42°以上煤层开采技术方面，回采率低，无机械开採工作面单产低的问题；

本发明实现了无人采煤作业，克服了现有采煤工作环境恶劣，事故多发，工人劳动强度大等问题，工人不进入工作面，只在上下巷内作业，减轻工人劳动强度；

本采煤方法采用牵引机构拉动采煤机构在采煤上巷和采煤下巷里移动实现在采煤工作面上的割煤作业，采煤机构主机上的电机带动绳锯循环运动割煤，多根绳锯能够同时切割多层煤炭，多根绳锯缠绕在不同直径规格的槽轮上，所以多根根绳锯不在同一水平面上，各绳锯在切割完煤层后，相邻煤层呈阶梯形式掉落，煤层掉落的更加迅速，最后利用煤层倾角溜到流煤口装矿车运走，较现有採面单绳刨采煤炭技术相比，开采效率高。

附图说明

图1是本发明的结构布置图；

图2是采煤机构的结构示意图；

图3是采煤机构的俯视图；

图4是绳锯的结构示意图；

图5是绳锯的左视图；

图中：1、主机；1-1、机架；1-2、主动槽轮；1-3、从动槽轮；1-4、三角带；1-5、电机；2、绳锯；2-1、钢丝绳；2-2、钢箍；2-3、金刚石；3、导向装置；3-1、导向机架；3-2、导向槽轮；4、牵引机构；5、上巷牵引轨道；6、下巷牵引轨道；7、煤柱；8、采煤上巷；9、采煤下巷；10、流煤口；11、矿车。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式一种薄煤层多绳刨切式割煤采煤方法，所述方法具体包括以下步骤：

一、安装设备：在煤矿的采煤上巷8地面上的上巷牵引轨道5上安装主机1，采煤下巷9顶棚上的下巷牵引轨道6上安装导向装置3，将所述主机1和所述导向装置3上穿有的多组绳锯2布置于开采煤层上表面，然后在所述采煤上巷8和所述采煤下巷9内安装牵引机构4，采煤下巷9里布置有煤柱7，相邻的煤柱之间形成流煤口10，煤柱下方布置矿车11形成运煤系统；

二、割煤：牵引机构4分别和主机1、导向装置3建立连接并牵引绳锯2在采煤工作面上运动实现切割煤层作业，在牵引机构4的采煤导向作用下，主机1带动多根绳锯2在煤层表面循环运动割煤，多根绳锯2能够同时切割多层煤层，当前煤层切割完成后牵引机构4带动采煤机构逐步向前运动切割下一部分煤层；

三、运煤：把采煤工作面的煤切割下并溜到流煤口10中间流出，经下巷装矿车11运出。

具体实方式二：结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式所述主机1组成包括机架1-1、至少2个直径规格不同的主动槽轮1-2、至少2个直径规格不同的从动槽轮1-3、三角带1-4和电机1-5，所述主动槽轮1-2和所述从动槽轮1-3安装在机架1-1，所述主动槽轮1-2和所述从动槽轮1-3间通过三角带1-4传动，所述电机1-5带动所述主动槽轮1-2转动。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式所述导向装置3组成包括导向机架3-1和至少2个直径规格不同的安装在牵引机架3-1上的导向槽轮3-2。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式所述绳锯2至少为2根其组成包括钢丝绳2-1、钢箍2-2和金刚石2-3，所述钢丝绳2-1上间隔2-5m均匀布置有钢箍2-2，所述钢箍2-2上镶嵌有多组金刚石2-3，所述钢丝绳2-1依次穿过主动槽轮1-2、从动槽轮1-3和导向槽轮3-2。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式所述金刚石2-3的直径大小根据煤层具体结构进行调整。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式六：结合图1至图5说明本实施方式，所述钢丝绳2-1的直径为14mm-40mm。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。

具体实施方式七：结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式所述主机1的电机1-5转速为1000-2000转每秒。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。

具体实施方式八：结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式所述采煤上巷8和所述采煤下巷9里采用液压支护，所述采煤上巷8超前支护20m，从煤壁算起10米双排，10米单排，所述所述采煤下巷9超前支护20m，使用单体液压支柱支护，每米2棵。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。