单滚筒采煤机短壁综合机械化煤柱回收方法.pdf

本发明涉及一种煤矿剩余煤区的回收开采方法，具体为一种单滚筒采煤机短壁综合机械化煤柱回收方法。解决现有技术中存在的煤层开采后滞留的煤柱无法有效回收的问题。步骤为：1巷道布置，根据煤柱边角煤的滞留状态，采用一进一回的小工作面布置，2在煤柱的工作面布置工作面支架，溜子、刮板机等设备，并安装单滚筒采煤机，3然后顺槽开口割煤，装煤，运煤，拉架，推溜，清煤。解决了各类煤柱的回收开采的问题，提高了煤矿的产煤率。

1、  一种单滚筒采煤机短壁综合机械化煤柱回收方法，其特征在于：步骤为，
(1)巷道布置，根据煤柱边角煤的滞留状态，采用一进一回的小工作面布置，
(2)在煤柱的工作面布置工作面支架、刮板机等设备，并安装单滚筒采煤机，
(3)然后顺槽开口割煤，装煤，运煤，拉架，推溜，清煤，
割煤采用单向割煤工艺，具体有以下三种：
①从机尾顺槽割顶煤到机头处，然后机头顺槽调低滚筒割底煤再回到机尾，通过一个往复将煤柱一个面割完，再推进到下一个工作面循环继续；
②从煤柱中部进入先割顶层到机尾，然后顺槽调低滚筒割底层煤到中部，再调高滚筒割顶层煤到机尾，再调低滚筒割底层煤到中部；
经过上述操作，一个工作面的煤被完全清理，然后再推进到下一个工作面循环继续；
③工作面机尾中部进刀割中层煤进至机头处，然后调高滚筒割顶层煤到机尾处，然后再调低滚筒割底煤进至机头处，最后空刀至工作面机尾，完成一个工作面煤清理，然后再继续推进到下一工作面循环工作。

单滚筒采煤机短壁综合机械化煤柱回收方法
技术领域
本发明涉及一种煤矿剩余煤区的回收开采方法，具体为一种单滚筒采煤机短壁综合机械化煤柱回收方法。
背景技术
我国采煤方法近二十年来发展速度较快，由房柱采煤、高档普采、综采、分层综采、放顶煤、到大采高等采煤技术，机械程度在逐步提高，矿井的煤炭资源回收率也随着采煤方法的改进逐步提高，取得了较好的经济效益。但目前采煤方法和设备在资源回收方面有在以下几方面的问题：①由于使用了长壁大机械化的开采布置方式，使得边角煤柱无法布置开采，大量的边角煤柱资源滞留井下。如图1a所示意，另外还有图1b所示意的保护煤柱4。②相邻工作面间均采用留煤柱开采，滞留了大量煤柱。对于许多资源枯竭的老矿，回收各类煤柱已成为矿井增加产量的一项重要措施，目前采用的回收方法主要有：
1、房柱式采煤法：该方法回收率低仅为25％左右，而且存在着没有完善的通风系统，顶板管理难度大等诸多弊端。
2、巷采：即利用掘巷的方法回采，以掘带采，其缺点是形不成通风系统，回收率仅为10％左右，易造成瓦斯积累。
3、短壁开采：有的矿井在具备布置短壁工作面，采用一次采全高双滚筒采煤机，机身长，进刀方式单一，工作面长度一般不小于20米时，采用该方法，但其适用范围受到局限，工作面间滞留煤柱无法回采。
发明内容
本发明为了解决现有技术中存在的煤层开采后滞留的煤柱无法有效回收的问题而提供了一种单滚筒采煤机短壁综合机械化煤柱回收方法。
本发明是由以下技术方案实现的，一种单滚筒采煤机短壁综合机械化煤柱回收方法，步骤为：
1巷道布置，根据煤柱边角煤的滞留状态，采用一进一回的小工作面布置，
2在煤柱的工作面布置工作面支架，溜子、刮板机等设备，并安装单滚筒采煤机，
3然后顺槽开口割煤，装煤，运煤，拉架，推溜，清煤。割煤采用单向割煤工艺，具体有以下三种：
①从机尾顺槽割顶煤到机头处，然后机头顺槽调低滚筒割底煤再回到机尾，通过一个往复将煤柱一个面割完，再推进到下一个工作面循环继续；
②从煤柱中部进入先割顶层到机尾，然后顺槽调低滚筒割底层煤到中部，再调高滚筒割顶层煤到机头，再调低滚筒割底层煤到中部。
经过上述操作，一个工作面的煤被完全清理，然后再推进到下一个工作面循环继续；
③工作面机尾中部进刀割中层煤进至机头处，然后调高滚筒割顶层煤到机尾处，然后再调低滚筒割底煤进至机头处，最后空刀至工作面机尾。完成一个工作面煤清理，然后再继续推进到下一工作面循环工作。
采用以上方法解决的技术问题如下：
1、单滚筒采煤机采用不同直径的滚筒，实现一次采全厚，实用于煤层厚度1.5～5.5米的窄小煤柱。(当采高达到3.7米以上时，煤层的坚固性系数f小于1.5)。
2、对超小窄煤柱(净煤柱5米)也可以采用该短壁综合机械化采煤工艺回收边角及滞留煤柱，提高了资源回收率，生产系统稳定可靠，机械化程度高。
3、工作面的进刀方式除具有普通综合机械化采煤工作面的进刀方式外，还可以在两侧工作面顺槽直接进刀，不需要开缺口或斜切进刀，工作面开机率高，单产高效率高。
附图说明
图1(a、b)为煤柱位置示意图
图2为开采煤柱工作面设备布置图
图3为割煤方式之一示意图
图4为割煤方式之二示意图
图5为割煤方式之三示意图
图中：1-三角区、2-巷道、3-回采区、4-保护煤柱、5-皮带顺槽、6-转载机破碎机、7-刮板机、8-支架、9-采空区、10-单滚筒采煤机、11-回风顺槽、12-采煤工作面，
具体实施方式
一种单滚筒采煤机短壁综合机械化煤柱回收方法，步骤为：
1工作面设备布置，如图2所示意，根据煤柱边角煤的滞留状态，采用一进一回的小工作面布置；
2在煤柱的工作面布置支架8、溜子、刮板机7等设备，并安装单滚筒采煤机10；
3然后顺槽开口割煤，装煤，运煤，拉架，推溜，清煤。单滚筒采煤机10采用MG250/300型采煤机。
装煤：利用滚筒旋转方向旋转装煤，滚筒的旋转方向也是决定工作面进刀方式的主要因素，以提高工作面装煤效果为目的。
运煤：利用工作面刮板输送机将煤运走。
拉架：采煤机割顶后，滞后机组3-5架打出支架护帮板，当机头割底刀时，滞后机组3-5架收回护帮板，拉架。
推溜：当支架拉到位后，开始推出工作面溜子。
按照以上步骤完成一个割煤循环，进入下一个循环。超前支护可以采用单体柱、超前支架等多种形式支护。顶板管理采用全部垮落法管理顶板。
割煤采用单向割煤工艺，具体有以下三种：
①、如图3所示意，从机尾顺槽割顶煤到机头处，然后机头顺槽调低滚筒割底煤再回到机尾，通过一个往复将煤柱一个面割完，再推进到下一个工作面循环继续；(图中0为割煤起点位置，1为一个割煤循环的中点位置，带箭头的线为割煤进刀线路图。)
②、如图4所示意，从煤柱中部进入先割顶层到机尾，然后顺槽调低滚筒割底层煤到中部，再调高滚筒割顶层煤到机头，再调低滚筒割底层煤到中部；
经过上述操作，一个工作面的煤被完全清理，然后再推进到下一个工作面循环继续；
③、如图5所示意，工作面机尾中部进刀割中层煤进至机头处，然后调高滚筒割顶层煤到机尾处，然后再调低滚筒割底煤进至机头处，最后空刀至工作面机尾。完成一个工作面煤清理，然后再继续推进到下一工作面循环工作。
以上几种割煤方式(进刀方式)的选取一般根据工作面的长度及煤层厚度来确定，灵活便捷，主要以提高工作面效率为目的。