厚煤层阶梯式一次采全高采煤方法.pdf

本发明公开了一种厚煤层阶梯式一次采全高采煤方法，其是将6.3～7.3米超厚煤层分为上半部和下半部，分别由两台采煤机截割；上半部采煤机先采3米～5米距离后，将液压支架上安装的伸缩梁伸出，然后将三级护帮装置全部或部分打开，当上半部采煤机截割15～20米距离后，下半部采煤机开始开采，两台采煤机同向开采，当截割上半部的采煤机截割到工作面端部时，截割下半部煤层的采煤机开始向返回方向斜切进刀，改为截割上半部煤层；如此往复开采。本发明采用阶梯式一次采全高采煤方法开采超厚煤层，能够弥补现有厚煤层一次采全高采煤方法的不足，为厚煤层一次采全高技术进一步发展提供一种可行的采煤方法。

1、  一种厚煤层阶梯式一次采全高采煤方法，其特征在于，将6.3～7.3米超厚煤层分为上半部和下半部，所述下半部从煤层底部起算至3.0～4.0米高处，所述上半部从上述下半部煤层顶部高处至整个煤层顶部；上半部和下半部煤分别各由一台采煤机截割；上半部采煤机先采3米～5米距离后，为防止顶板冒顶和煤壁片帮，将液压支架上安装的伸缩梁伸出，及时支护暴露顶板，然后将三级护帮装置全部或部分打开，护住暴露煤壁；当上半部采煤机截割15～20米距离后，下半部采煤机开始开采，下半部煤层开采后，液压支架及时移架，并将三级护帮装置全部伸出，护住暴露煤壁；两台采煤机同向开采，当截割上半部的采煤机截割到工作面端部时，截割下半部煤层的采煤机开始向返回方向斜切进刀，改为截割上半部煤层；所述截割到端部的上半部采煤机应截割通端头部的煤层，然后从端头斜切进刀，截割下半部煤层，如此往复开采。

2、  根据权利要求1所述的一种厚煤层阶梯式一次采全高采煤方法，其特征在于，所述采煤机为双滚筒采煤机。

3、  根据权利要求1所述的一种厚煤层阶梯式一次采全高采煤方法，其特征在于，所述两台采煤机进刀方式为从端部斜切进刀和中部斜切进刀相结合。

4、  根据权利要求1所述的一种厚煤层阶梯式一次采全高采煤方法，其特征在于，所述的三级护帮装置由一级护帮板、二级护帮板和三级护帮板三部分组成，可以同时或部分打开。

5、  根据权利要求4所述的一种厚煤层阶梯式一次采全高采煤方法，其特征在于，所述三级护帮装置的一级护帮板、二级护帮板和三级护帮板全部伸出后长度不小于采高的二分之一。

厚煤层阶梯式一次采全高采煤方法
技术领域
本发明涉及一种厚煤层的采煤方法，具体地说是一种6.3～7.3米厚煤层一次采全高采煤方法。
背景技术
厚煤层的开采主要有大采高一次采全高、分层开采和放顶煤开采三种方式，其中大采高一次采全高采煤方式具有生产效率高、资源回收率高和易于管理等优点，已成为国内外厚煤层开采的主要发展方向之一。目前，国内多个矿区实现了6米以下厚煤层的一次采全高采煤，为高产高效矿井的建设提供了发展方向，成为高产高效矿井建设的一大亮点。但是，由于现有厚煤层一次采全高采煤工艺仍然采用一台采煤机和一部刮板输送机及液压支架等设备配套组成工作面生产系统，没有实现新的突破，随着采高的不断增大，片帮和冒顶现象十分突出，并对采煤机的功率和截割高度等提出了新的要求，极大的制约了厚煤层一次采全高技术的发展与应用。
现有一次采全高长臂开采中，有关于使用两台采煤机同时进行开采的论述，但其只是在考虑将工作面长度增加到300米～1000米的情况下，使用两台采煤机同时采煤；其所述的采煤方法是将两台采煤机和一部刮板输送机配套使用，将长臂工作面在走向上分成两部分，一台开采一部分，其目的是为了提高采煤的效率，增加矿井产量，但是，带来了工作面压力显现增大和刮板输送机负载剧增而产生事故增加及管理难度加大等问题。对6.3～7.3米的超厚煤层进行开采，其最大的问题不是采煤的效率问题，而是超厚煤层开采过程中，因煤壁暴露多而出现片帮和冒顶现象突出的问题，现有的两台采煤机采煤的开采工艺技术，并不能有效的改进和解决超厚煤层开采中出现的片帮和冒顶问题，同样也将影响采煤效率和采煤的安全性；同时，超厚煤层工作面的布置也不适于过长，当工作面长度大于350m时，超厚煤层的支护问题将受到严峻挑战，井下维护费用也将大幅度提高。综合分析其过度增加工作面长度后采用两台采煤机同时采煤的方法并不经济。采用一台采煤机、一部刮板输送机和液压支架配套的采煤工艺，不需要将工作面布置太长，是目前综采工作面采煤的主要采煤方法，通过对这种采煤方式进行改进后虽然已经能够开采6米以下厚煤层，但是，使用该方法开采6.3～7.3m的超厚煤层时煤壁片帮和顶板冒顶现象无法及时有效的处理，将严重影响采煤的效率，无法发挥大采高一次采全高采煤方法的优势。
发明内容
本发明的目的在于针对现有厚煤层一次采全高采煤工艺的不足和长臂采煤工作面的特点，提供一种能高效、快速地实现6.3～7.3米厚煤层阶梯式一次采全高的采煤方法，本发明方法可以有效的解决煤壁在开采过程中出现的片帮和冒顶问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种厚煤层阶梯式一次采全高采煤方法，其是将6.3～7.3米超厚煤层分为上半部和下半部，所述下半部从煤层底部起算至3.0～4.0米高处，所述上半部从上述下半部煤层顶部高处至整个煤层顶部；上半部和下半部煤分别各由一台采煤机截割；上半部采煤机先采3米～5米距离后，为防止顶板冒顶和煤壁片帮，将液压支架上安装的伸缩梁伸出，及时支护暴露顶板，然后将三级护帮装置全部或部分打开，护住暴露煤壁；当上半部采煤机截割15～20米距离后，下半部采煤机开始开采，下半部煤层开采后，液压支架及时移架，并将三级护帮装置全部伸出，护住暴露煤壁；两台采煤机同向开采，当截割上半部的采煤机截割到工作面端部时，截割下半部煤层的采煤机开始向返回方向斜切进刀，改为截割上半部煤层；所述截割到端部的上半部采煤机应截割通端头部的煤层，然后从端头斜切进刀，截割下半部煤层，如此往复开采。
上述的一种厚煤层阶梯式一次采全高采煤方法，其特征在于，所述采煤机为双滚筒采煤机。
上述的一种厚煤层阶梯式一次采全高采煤方法，其特征在于，所述两台采煤机进刀方式为从端部斜切进刀和中部斜切进刀相结合。
本发明将分为上下两部分的超厚煤层，进行阶梯式一次采全高开采，所述的每一台采煤机截割的高度都控制在4.0米以内。
所述的三级护帮装置由一级、二级、三级护帮板三部分组成，可以同时或部分打开所述二级护帮板与一级护帮板折叠在一起，三级护帮板插在二级护帮板内。上述的一种厚煤层阶梯式一次采全高采煤方法，其特征在于，所述三级护帮装置的一级、二级、三级护帮板三部分全部伸出后长度不小于采高的二分之一。
本发明主要应用于6.3～7.3米超厚煤层的开采。
本发明的优点和效益：
阶梯式一次采全高采煤新工艺的采用，能实现超厚煤层安全高效开采，最大限度地提高煤炭采出率。其主要优点为：
①采用阶梯式一次采全高开采，可减少一次性暴露煤壁的高度，提高工作面推进速度，减少顶板采动压力的影响，从而有效解决超厚煤层开采过程中产生的片帮和冒顶问题。
②采用阶梯式一次采全高开采，可将一次采全高采煤煤层的厚度从现在的6m提高到7.3m，是开采技术的重大突破。
③采用阶梯式一次采全高开采超厚煤层采用两台采煤机同时截割，每一台采煤机截割的高度都控制在4.0米以内，这样可有效解决现有采煤机截割超厚煤层时功率偏低的问题，可以大大提高采煤机的截割速度，从而提高矿井产量。
采用阶梯式一次采全高采煤方法开采超厚煤层，能够弥补现有厚煤层一次采全高采煤方法的不足，为厚煤层一次采全高技术进一步发展提供一种可行的采煤方法。
下面结合附图及最佳实施方式对本发明做进一步说明，以使公众对发明内容有整体和充分的了解，而并非对本发明保护范围的限定。前述部分已经充分公开了本发明可以实施的保护范围，因此凡依照本发明公开内容进行的任何本领域公知的等同替换，均属于对本发明的侵犯。
附图说明
图1为本发明方法工作状态示意图；
图2为本发明三级护帮装置放大图。
具体实施方式
本发明具体实施方式中所用的仪器设备均为采煤技术领域技术人员公知的设备，可以通过购买获得。
如图1所示，箭头A方向为截割煤层方向，一种厚煤层阶梯式一次采全高采煤方法，首先将6.3～7.3米厚煤层分为上半部1和下半部2，所述下半部2从煤层底部起算至3.0～4.0米高处，所述上半部1从上述下半部煤层顶部高处至整个煤层顶部；上半部1和下半部2分别放置双滚筒采煤机3、4；上半部双滚筒采煤机3先采3米～5米距离后，为防止顶板冒顶和煤壁片帮，将液压支架5上安装的伸缩梁6伸出，及时支护暴露顶板，然后将液压支架5的三级护帮装置7中的一级护帮板71打开(也可同时打开一级护帮板71和二级护帮板72或一级、二级护帮板71、72同时打开，三级护帮板73从二级护帮板72中伸出，根据实际需要选择)，护住暴露煤壁；上半部双滚筒采煤机3截割15～20米距离后，此时下半部双滚筒采煤机4开始开采工作；下半部双滚筒采煤机4截割煤层后，将液压支架5的三级护帮装置7全部打开，即一级护帮板71和二级护帮板72打开，三级护帮板73伸出，及时护住暴露煤壁，一级护帮板71、二级护帮板72和三级护帮板73的总长度不小于开采煤层厚度的二分之一；而后上半部双滚筒采煤机3和下半部双滚筒采煤机4同向进行开采；下半部双滚筒采煤机4截割15～20m距离后，依次将液压支架三级护帮板73、二级护帮板72、一级护帮板71、和伸缩梁6收回后，将液压支架5向前推进一个步距，再将刮板输送机8向前推进一个步距。当截割上半部的双滚筒采煤机3截割到工作面端部时，截割下半部煤层的双滚筒采煤机4开始返回斜切进刀，改为截割上半部煤层；所述截割到端部的上半部双滚筒采煤机3应截割通端头部的煤层，然后从端头斜切进刀，截割下半部煤层，如此往复阶梯式开采。
上述两台采双滚筒煤机进刀方式为从端部斜切进刀和中部斜切进刀相结合。
本发明将分为上下两部分的超厚煤层，进行阶梯式一次采全高开采，所述的每一台双滚筒采煤机截割的高度都控制在4.0米以内。
如图2所示，所述的三级护帮装置7由一级、二级、三级护帮板71、72、73三部分组成，可以同时或部分打开，所述二级护帮板72与一级护帮板71折叠在一起，三级护帮板73插在二级护帮板72内。上述的一种厚煤层阶梯式一次采全高采煤方法，其特征在于，所述三级护帮装置的一级、二级、三级护帮板71、72、73三部分全部伸出后长度不小于采高的二分之一。