一种用于回收残煤的扇形旋转开采方法技术领域
本发明涉及一种开采方法，尤其涉及一种用于回收残煤的扇形旋转
开采方法。
背景技术
矿井的开采过程中，矿井采区、矿井边界与回采长壁工作面之间的
三角边界存在着大量的残煤。据统计，我国煤矿平均残煤储量约占矿井
总储量的30-40％，而三角边界的残煤储量占10％左右。可见，三角边界
的残煤的储量十分丰富，回收这部分煤炭不但能够提高矿井及采区的回
收率，而且对于矿井的可持续发展具有重要意义。
现有技术中，三角边界的残煤的回收开采设备通常采用两部刮板运
输机，在对三角边界进行扇形旋转开采时，刮板运输机与转载机搭接难
度较大，尤其对于重型设备如支架工作阻力大于10000KN及以上的工作
面，调架变得非常困难，推进缓慢，工效较低。另外，由于工作面设备
吨位大，还存在着旋转工作面不等长的问题，造成旋转开采期间需要频
繁加架或者减架，劳动强度太大，作业时间较长。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种用于回收残煤
的扇形旋转开采方法，其不仅能够对边界残煤进行有效回收开采，还能
够合理搭接两部刮板运输机与转载机，解决工作面不等长的问题，旋转
开采期间不需要加架或者减架，大大降低工作难度与强度。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种用于回收残煤的扇形旋转开采方法，包括如下步骤：
步骤(1):采煤机沿着刮板运输机自开采工作面的中部向所述刮板
运输机的机尾进行短刀割煤，并自所述刮板运输机的机尾至机头返空刀
扫浮煤；
步骤(2)：所述采煤机自所述刮板运输机的机头向机尾进行长刀割
煤，并自所述刮板运输机的机尾至机头返空刀扫浮煤；
步骤(3)：推动所述刮板运输机的机尾，旋转所述刮板运输机，使
所述刮板运输机平行于开采工作面；
步骤(4)：在所述刮板运输机上拆卸或安装溜槽，使所述刮板运输
机的机头位于转载机的正上方；
步骤(5)：重复步骤(1)-步骤(4)，直至开采工作面垂直于开
采巷道两侧的顺槽。
进一步地，步骤(1)中，所述采煤机进行n刀短刀割煤，所述n≥1。
进一步地，所述n刀短刀割煤的割煤长度逐渐增长。
进一步地，步骤(1)中，所述采煤机进行7刀短刀割煤。
进一步地，所述采煤机对开采工作面进行7刀短刀割煤及1刀长刀
割煤。
进一步地，步骤(3)中，所述刮板运输机的旋转角度为5°-10°。
进一步地，步骤(4)中，在所述刮板运输机上拆卸或安装多节溜槽。
进一步地，所述每节溜槽的长度为0.4m-0.7m。
进一步地，所述溜槽的两端设置有连接孔，所述连接孔内设置有连
接环，所述溜槽通过所述连接环相互连接。
进一步地，所述连接环为U型开口环，所述U型开口环的两个自由
端插接在所述溜槽的连接孔内。
本发明提供的用于回收残煤的扇形旋转开采方法通过对三角边界的
残煤进行扇形旋转方式开采回收，有效地提高了工作面及采区煤炭回收
率，此外在扇形旋转割煤的过程中，通过加减溜槽，保证了刮板运输机
能够与转载机合理搭接，同时解决了工作面不等长的问题，扇形旋转开
采期间不需要加架或者减架，大大降低了残煤回收的工作难度与强度。
附图说明
图1是本发明一种优选的用于回收残煤的扇形旋转开采方法开采区
域的示意图
图2是图1所示的用于回收残煤的扇形旋转开采方法的示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一个优选实施例进行详细描述。其中相
同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的
词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，
词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图1所示，本发明提供的用于回收残煤的扇形旋转开采方法主要
用于对开采巷道中的边界区域残煤进行开采回收，当开采巷道1中出现
拐点或三角边界区域2时，大量的残煤遗留在巷道而无法开采，如图1
所示的拐点或三角边界区域2的残煤，可利用本发明的方法对该边界区
域的残煤尽可能多地回收开采，进而提高工作面或采取的煤炭回收率。
如图2所示，本发明具体包括如下步骤：
步骤(1):采煤机沿着刮板运输机自开采工作面3的中部向所述刮
板运输机的机尾进行短刀割煤，并自所述刮板运输机的机尾至机头返空
刀扫浮煤。
本发明中的开采工作面3中部是指开采工作面3两个端部之间的开
采操作区域，并不局限于开采工作面3的中点。进行短刀割煤操作的过
程中，根据边界残煤区域的形状及残煤厚度，选择开采工作面3中部的
不同位置作为短刀割煤的起点进行割煤，直至切割刀挂板运输机的机尾，
即将边界区域残煤切割下来。
作为本发明的一种优选方案，步骤(1)中，所述采煤机进行n刀短
刀割煤，所述n≥1。考虑到残煤的厚度，本发明需要对残煤进行多刀逐
步切割，如图1所示，以便于完成扇形区域内靠近圆弧区域煤炭的采割。
更优选地，本实施例中，n＝7，即步骤(1)中，所述采煤机可进行7刀
短刀割煤。当然，7刀短刀割煤仅是本发明的一种优选方案，本领域技术
人员可以根据实际的操作情况对短刀割煤的数量进行适应性调整，此处
不再赘述。
在上述实施例的基础上，所述n刀短刀割煤的割煤长度优选地逐渐
增长，第一刀短刀割煤长度最短，第一刀短刀割煤的起割点最靠近刮板
运输机的机尾，此后割煤长度逐渐增加，直至割煤长度增加至全厂，即
刮板运输机的机头至机尾的长度，这样逐步增加切割长度的割煤方式有
助于保证形成扇形的切割区域，把边界内的残煤尽可能地开采出来，提
高煤炭的采割效率。当然，上述每一刀切割长度需要依据边界残煤的区
域大小及形状而定，以便于不同形状及大小的边界内的残煤都能得到有
效地回收开采，从而使残煤回收最大化。
步骤(2)：所述采煤机自所述刮板运输机的机头向机尾进行长刀割
煤，并自所述刮板运输机的机尾至机头返空刀扫浮煤。
为了保证残煤边界以外区域的煤炭同时能够进行同步地开采，本发
明还需要对开采工作面3进行全长且完整地开采，即所述采煤机自所述
刮板运输机的机头向机尾进行长刀割煤。本发明长刀割煤的数量及割煤
厚度依然需要依据具体的开采情况而定。
上述实施例的基础上，本发明的采煤机优选地对开采工作面3进行7
刀短刀割煤及1刀长刀割煤，且所述7刀短刀割煤的割煤长度逐渐增长，
直至割煤长度增长至长刀割煤长度。本领域技术人员应该理解的是，本
发明在同一开采工作面的不同位置进行不同厚度的割煤操作，必然在靠
近刮板运输机机尾的区域切割的煤层最厚，靠近刮板运输机机头一侧的
切割煤层最薄，且切割下来的煤层区域自刮板运输机的机头向机尾方向
逐步增厚，所述扇形开采区域中的较厚煤层开采端(即刮板运输机的机
尾一侧)处于残煤边界内，也就是说，利用长短刀配合的方式割煤可以
形成扇形开采区域，其中，利用短刀割煤保证了边界内的大量的残煤得
以有效地开采回收，利用长刀割煤保证了开采工作面的有效推进，综上，
长短刀配合割煤方式不仅保证了煤炭开采的效率，还有效地提高了工作
面及采区煤炭的回收率。
步骤(3)：推动所述刮板运输机的机尾，旋转所述刮板运输机，使
所述刮板运输机平行于开采工作面3。
本领域技术人员应该理解的是，采用上述长短刀结合的方式割煤，
必然会在煤壁上切割出扇形区域，切割后所形成的新的开采工作面不再
平行于所述刮板运输机，为了保证所述刮板运输机能够进一步地切割煤
壁，所述刮板运输机需要旋转一定的角度，操作时，推动所述刮板运输
机远离开采工作面3的一端，即，朝向所述新的开采工作面，推动所述
刮板运输机的机尾，进而使刮板运输机再次平行且靠近于新的开采工作
面，以便于有效地进行下一轮切割。
作为本发明的一种优选方案，在上步骤(3)中，所述刮板运输机的
旋转角度为5°-10°，更优选地，所述刮板运输机的旋转角度为8°，
当然，上述刮板运输机的旋转角度仅是本发明的一种优选方案，本领域
技术人员还可以根据实际的切割煤壁的大小及形状对旋转角度进行适应
性地调整，此处不再赘述。
步骤(4)：在所述刮板运输机上拆卸或安装溜槽，使所述刮板运输
机的机头位于转载机的正上方。
旋转所述刮板运输机后，虽然能够保证所述刮板运输机平行且靠近
于新的开采工作面，但是，所述刮板运输机的机头的位置却超出了转载
机接收落料的区域，因此，为了保证转载机能够对开采下来的煤炭进行
快速且准确地运输，本发明还需要对所述刮板运输机的长度进行适应性
地调整，以确保所述刮板运输机的机头位于所述转载机的正上方，从而
在刮板运输机切割完煤炭后，能够将其直接运输至所述转载机的正上方
并准确落料至转载机。
为了提高本发明刮板运输机在进行扇形旋转开采时的灵活性及适应
性，本发明优选地能够在所述刮板运输机上拆卸或安装多节溜槽，从而
根据实际的扇形旋转开采过程中，拆卸或安装相应数量的溜槽，调整刮
板运输机的长度，使所述刮板运输机的机头能够准确地设置在所述转载
机的正上方，以便于能够将所述刮板运输机上的煤炭准确地卸落在所述
转载机上。本实施例中，所述刮板运输机优选地设置了3节可拆卸或安
装的溜槽，当然，本领域技术人员还可以根据实际开采情况，调整所述
刮板运输机上可拆卸或安装的溜槽的数量，此处不再赘述。
本发明上述溜槽长度优选地短于刮板运输机上传统溜槽长度，本领
域技术人员应该理解的是，设置长度较短的溜槽有助于按照生产需要来
调整刮板运输机的长度，避免溜槽长度过长，影响长度调节的灵活性。
在上述实施例的基础上，本实施例的每节溜槽的长度优选地为
0.4m-0.7m，更优选地，所述溜槽的长度为0.58m。当然，本发明还可以
采用长度更短的溜槽，但是，考虑到调节效率及拆装效率，本发明将溜
槽长度设置在0.4m-0.7m。
作为本发明的一种优选方案，所述溜槽的两端设置有连接孔，所述
连接孔内设置有连接环，所述溜槽通过所述连接环相互连接，更优选地，
所述连接环为U型开口环，所述U型开口环的两个自由端插接在所述溜
槽的连接孔内，从而便于拆卸和安装两节溜槽。
步骤(5)：重复步骤(1)-步骤(4)，直至开采工作面3垂直于
开采巷道1两侧的顺槽，此时，边界残煤通过上述扇形旋转的方式开采
完毕，当开采工作面3垂直于开采巷道1两侧的顺槽时，即可通过传统
方式进行下一步开采。
综上所述，本发明提供的用于回收残煤的扇形旋转开采方法通过对
三角边界的残煤进行扇形旋转方式开采回收，有效地提高了工作面及采
区煤炭回收率，此外，在扇形旋转割煤的过程中，通过加减溜槽，保证
了刮板运输机能够与转载机合理搭接，同时解决了工作面不等长的问题，
扇形旋转开采期间不需要加架或者减架，大大降低了残煤回收的工作难
度与强度。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非
对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的
普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案
进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替
换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。