[发明专利]三软煤层加长前梁综采、综采放顶煤采煤方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种采煤方法及设备，特别是一种三软煤层加长前梁综采、综采放顶煤采煤方法及设备。

背景技术

“三软”煤层采煤工作面是指顶板不稳定、易冒落、煤层松软，坚硬性系数f＜1.0，易片帮和底板抗压入强度低、支架底座易陷底的工作面。放顶煤开采，工作面顶板为软煤，架前冒顶极易发生。防止煤壁片帮和超前冒顶是开采“三软”煤层的关键。三软煤层的开采在全国范围内一直是个难题，安全上也很难控制，回采效率也很低，始终没有找到较好的方法。传统的开采三软煤层的方法，一般都是在采面的上下巷里往煤体及顶板打孔注玛丽散，以固化煤体及顶板，达到在采煤时煤壁不片帮或少片帮，顶板不超前冒落。但在实际开采过程中发现玛丽散对煤体的固化作用特别小甚至没有起作用。究其原因发现：一是该三软煤层遇水会泥化使钻孔的渗透性变小，阻碍了玛丽散的渗透扩散；二是采煤工作面煤体的体积太大，煤体无法粘结成一体。致使在回采过程中煤壁常常超前片帮漏冒顶，堵塞采面通风行人通道，压死采面刮板输送机，带来许多安全隐患，严重制约采面的安全生产，而且打孔注玛丽散也需要花费很多资金及人力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种能控制住三软不稳定煤层综采、综放工作面煤壁片帮处的顶煤或顶板让它不漏不冒、节约成本的三软煤层加长前梁综采、综采放顶煤采煤方法及设备，从而克服现有技术的不足。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案：三软煤层加长前梁综采、综采放顶煤采煤方法。该方法是在综采液压支架的伸缩前梁的前端安装加长前梁，采煤机割煤后伸缩前梁的液压油缸伸出，将加长前梁前端的一部分伸入煤壁中，让加长前梁支撑住顶板或顶煤，然后在采煤机后逐步将刮板输送机移靠煤壁，再往前移液压支架，此时伸缩前梁的液压油缸又处于缩回状态；在移过液压支架的地方进行后方放顶煤。

上述的三软煤层加长前梁综采、综采放顶煤采煤方法中，加长前梁的安装是在采面切眼里安装好液压支架及刮板输送机后，在煤壁前方开出1.6～1.8米的帮，顶上铺好金属网及废旧工字钢或轨道以形成假顶，将加长前梁运到采面后，然后分段逐架用人工将加长前梁安装到液压支架的伸缩前梁上去。

三软煤层加长前梁综采、综采放顶煤采煤设备。其构成包括采煤机、刮板输送机和液压支架，在液压支架的前端装有伸缩前梁和伸缩前梁液压油缸；伸缩前梁和伸缩前梁液压油缸通过销子联接；在伸缩前梁的前端上安装有加长前梁，加长前梁的尾端与伸缩前梁的前端相联接。

上述的三软煤层加长前梁综采、综采放顶煤采煤设备中，加长前梁是通过螺栓固定联接在伸缩前梁上。

前述的三软煤层加长前梁综采、综采放顶煤采煤设备中，在加长前梁后部的竖直面上开有横向的联接孔；在加长前梁的尾端焊接有扣板，在扣板上开有竖向的压紧孔；加长前梁是通过横向的联接孔和竖向的压紧孔用螺栓固定在伸缩前梁上。

前述的三软煤层加长前梁综采、综采放顶煤采煤设备中，伸缩前梁液压油缸最好选用缸径为φ125～140毫米、行程为600～1000毫米的油缸。

前述的三软煤层加长前梁综采、综采放顶煤采煤设备中，采煤机最好选用截深为600毫米，功率为350～500KW的采煤机。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明在综采液压支架的伸缩前梁的前端安装一个加长前梁，在采煤时通过伸缩前梁的液压油缸把加长前梁前端的一部分伸进煤体里面去，一方面让加长前梁支撑住因片帮形成的空顶区域，另一方面让煤体对加长前梁有一个支撑力，这样就改变了液压支架顶梁的受力状况，使它由原来的仅仅通过立柱悬臂支撑，变为一端为立柱支撑，另一端由煤体支撑，改善了液压支架的受力状况，减少了支架底座对底部的接触比压，减少了支架底座的钻底量。并且支架的伸缩前梁有煤体支撑，拉架降架时可以将支架底座前端提起来，有利于移架。在三软煤层中采煤机就能在液压支架顶梁、伸缩前梁以及加长前梁的掩护下割底煤装煤，不用担心片帮冒顶。