高效薄煤層成套采煤設備及采煤方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及到一種在薄煤層進行采煤的高效成套采煤設備及采煤方法。
【背景技術】
[0002] 按規(guī)定，0.8m以下的煤層稱為極薄煤層。我國薄煤層資源豐富，分布廣泛，1.3m 以下煤層可采儲量約占20%，全國薄煤層和極薄煤層可采儲量分別占全部可采儲量的 16. 9%和2. 8%。在一些省、區(qū)薄煤層儲量比重很大，如四川省占60%，山東省54%，黑龍江 省占51%，貴州省占37%。特別是在南方地區(qū)，有些省份薄煤層凈占50%以上，而且薄煤層分 布廣，煤質好。但由于其開采煤層厚度薄，與中厚和厚煤層相比，薄煤層機械化開采存在著 工作條件差，設備移動困難，煤層厚度變化、斷層等地質構造，對薄煤層設備生產性能影響 大，以及投入產出比高、經濟效益不如厚與中厚煤層等特殊問題，造成薄煤層機械化開采技 術發(fā)展速度相對緩慢。
[0003] 在我國0.8m及以下工作面大部分任采用的是放炮落煤，人工裝煤的開采工藝進 行采煤。只有很少一部分采用的是高檔普采。目前在極薄煤層機采的方法主要的存在以下 問題：1、設備初期投資大，巷道施工斷面大（12m2以上)，資源回收率較低（約60%左右）等 缺點。工作面單產水平較低（以國內最早使用的新汶礦務局為例，最高月產量僅5000噸左 右)，不能作為礦井主采工作面，目前主要用于回收邊角煤。2、對于采高低于0.8m的極薄煤 層，上下缺口需挑頂，工作量較大，加之設備頻繁移動，護頂難度加大，準備工作量比較大， 而且對地質變化不大的工作面，單產很難提高。3、沒有從根本上改善工作面用人多、工人 勞動強度大、工作面安全環(huán)境差的現狀。
[0004] 對于薄煤層，尤其是極薄煤層的機械化開采，至少需滿足如下技術指標： (1)、按照煤層賦存條件和生產條件，該成套裝備應當適應的開采條件：采高 0. 7m-l. 2m，煤層傾角>45°，煤炭硬度4且能夠切割少量巖石，沿傾斜有一定起伏的薄 煤層工作面。（2)、設備技術成熟、結構合理，針對復雜的開采條件有較大的富裕能力和較強 的穩(wěn)定性，能夠充分發(fā)揮設備的綜合潛力，滿足月產2萬噸的最低綜采指標。設備開機率達 到85%以上。（3)、在滿足設備使用功能的前提下，配套設備機面高度> 550mm;過煤高度 永250mm;過機空間永200mm;在最小采高狀態(tài)人行空間高度達到550mm、寬度達到800mm。 (4) 、工作面月產達到2萬t，年產量達到20萬t。（5)可靠性：非人為因素，機電設備事故 率不超過24小時/萬t。（6)減人提效：與普采相比用人減少30%，工作面產量提高1倍 以上，工效提高2倍以上。
[0005] 為了滿足上述要求，本申請研制并公開了以下兩項技術：專利201010212464. 0， 極薄煤層爬底式綜合機械化開采方法；專利201310141429. 8,極薄煤層爬底式綜合開采技 術。上述兩項技術有效解決了極薄煤層機械綜合化開采的一些問題。由于上述兩項技術屬 于本技術研制過程中公開的一些技術特征，并未公開完整，僅僅公開了預計中的一些技術， 在后來的具體試驗與實施過程，產生一些問題或技術的變化，或者具體的特征技術并未進 行公開。
[0006]

【發(fā)明內容】
： 為了解決上述問題，本發(fā)明提供了高效薄煤層成套采煤設備及采煤方法。
[0007] 本發(fā)明的高效薄煤層成套采煤設備，包括采煤機2、液壓支架5、刮板輸送機4、鏟 煤板，其中液壓支架通過頂梁支撐在采煤工作面頂板上，采煤機、刮板輸送機、鏟煤機設置 在液壓支架頂梁下；鏟煤板設置在采煤機下側，鏟煤板與刮板輸送機底部連接；其特征在 于， 所述的采煤機為電牽引采煤機，由機身與過橋組成，機身前端設置采煤滾筒，機身后端 設置過橋，過橋騎跨在刮板輸送機上，機身懸出刮板輸送機，過橋與刮板輸送機的中部槽的 間距為250~400臟， 所述的采煤機其機面高度為500~525mm，滾筒直徑600~750mm，滾筒截深750~ 850mm〇
[0008] 本發(fā)明的高效薄煤層成套采煤設備的采煤方法，具體如下： (1)、按以下方式將設備成套布設于采煤工作面： 在采煤工作面排列布置液壓支架，液壓支架頂梁前端距煤壁280~340mm，鏟煤板前端 與煤壁距離100~200mm，所留設的割煤高度為200~300mm，在液壓支架立柱與刮板輸送 機之間留人行空間，其人行空間高度大于550mm，寬度大于800mm。
[0009] (2)、采煤機進刀： 采用爆破方式在采煤工作面的上端及下端開設超前缺口，將采煤機移至超前缺口處， 開動采煤機滾筒，并牽引采煤機以每分鐘3~4m的速度開始割煤。
[0010] 推移刮板輸送機，在采煤機行進方向的前方15m外開始向煤壁1推移刮板輸送機， 采用過渡方式推進，即在采煤機前方15m外推移0m，漸進推移，至采煤機前方30m外推移 800mm，過渡段為刮板輸送機彎曲帶。
[0011] 采煤機前行割煤，行至彎曲帶時，在前行割煤時并向煤壁深處截深進刀，行過彎曲 帶，采煤機截深至800mm。
[0012] 然后再將超前缺口處至彎曲帶的刮板輸送向煤壁側推移，至刮板輸送機在采煤工 作面形成一條直線；采煤機返行，并割落彎曲帶與超前缺口的煤，進刀完成。
[0013] (3)、割煤： 采煤機沿煤壁以每分鐘3~4m的速度前行割煤，并在割煤過程中，用滾筒將煤運至刮 板輸送機中部槽，并通過刮板輸送機將煤運至機巷；采煤機行過后，跟隨的采煤工人將刮板 輸送機與液壓支架立柱之間的浮煤收入刮板輸送機。
[0014] (4)、推移液壓支架： 在刮板輸送機后方3-5m處開始推移液壓支架，沿采煤機行經后順序向前推移液壓支 架800mm;至液壓支架頂梁前端距煤壁280~340mm，已推移的液壓支架在采煤工作面形成 直線，液壓支架推移到位后，升起液壓支架頂梁，使液壓支架頂梁與采煤工作面頂板嚴密接 觸3~5秒，使液壓支架達到初升力。
[0015] (5)、推溜： 在已完成推移的液壓支架后方10~15m范圍內推溜，推溜前行800m，采用過渡方式推 進，過渡段為刮板輸送機彎曲帶；彎曲帶長度大于15m，推溜過程中，刮板輸送機為運輸狀 〇
[0016] 如上所述的高效薄煤層成套采煤設備，具體為，過橋與刮板輸送機的中部槽的間 距為275謹。
[0017] 如上所述的高效薄煤層成套采煤設備的采煤方法，具體為，布設的液壓支架頂梁 前端距煤壁300mm，鏟煤板前端與煤壁距離180mm，所留設的割煤高度為280mm。
[0018] 如上所述的高效薄煤層成套采煤設備的采煤方法，具體為，采煤機進刀過程中，采 煤機以每分鐘3. 2m的速度行進割煤；在進刀后完成后，采煤機沿煤壁以每分鐘4m的速度前 行割煤。
[0019] 如上所述的高效薄煤層成套采煤設備的采煤方法，具體為，在刮板輸送機后方5m處開始推移液壓支架，至液壓支架頂梁前端距煤壁300mm;使液壓支架頂梁與采煤工作面 頂板嚴密接觸5秒，使液壓支架達到初升力。
[0020] 如上所述的高效薄煤層成套采煤設備的采煤方法，具體為，在已完成推移的液壓 支架后方15m范圍內推溜。
[0021] 本發(fā)明的有益效果在于，解決了地面下