[发明专利]整体采煤方法

说明书

本发明涉及一种将煤层切割为整块进行开采的整体采煤方法。

当前我国乡镇煤矿的产量已占全国煤炭产量的40％以上，是我国煤炭工业不可分割的主要组成部分。国有煤矿所用的现代化的先进开采方法，因成本太高，技术复杂，根据乡镇煤矿的经济技术条件是无法采用的。目前乡镇煤矿大都采用洞式穿采或短壁非垮落法开采，其采煤方法落后；吨煤成本高；煤炭需破运，回采程序复杂，劳动强度大；煤炭资源的破坏和浪费较大，回收率低，矿井寿命短，工作面顶板需支撤，顶板支护管理工作繁重而又危险，且浪费了大量的支护材料，安全条件差，常常是伤亡惨重。在西德的Erin矿对煤质松软的急倾斜煤层分别使用了钢丝绳割煤锯和链式锯煤机，首先沿煤层底板割一道槽，然后让煤层自然破碎下滑，该方法在倾斜和缓倾斜以及煤质坚硬的急倾斜煤层无法使用。

本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，而提供一种整体采煤方法，其工作面内无人、无支护、无运输设备，产量高、效率高、回收率高，成本低、劳动强度低，可杜绝工作面内的伤亡事故，简化了回采程序，技术简单易掌握。

本发明的目的可通过以下措施来达到：

一种整体采煤方法，该方法是沿待采煤层之走向平行地开两条巷道作为运输巷和回风巷，在其前端开切眼，工作面采用走向条带采煤法的布置形式，其特征之处在于，

1)首先，根据采高的要求确定煤带高度，根据顺槽巷道内的支护形式确定煤带宽度；根据牵引绞车的最大拉力和煤带的容重、煤层的倾角确定煤带的长度，根据煤带的几何尺寸开掘工作面；

2)安装设备，

①在所述工作面运输巷内安装割煤机、回柱绞车和运输设备，在回风巷内铺设供尾轮小车和泥浆车用的轨道，尾轮小车前端固定有钢丝绳，该绳绕过顶板上的滑轮后悬吊一重锤；②在回风巷和运输巷的端头分别固定一对导向柱和托滚柱，将导向滑轮及托滚分别安装于其上；③在欲切割之煤带的两端分别架设一对台棚，将巷道原有棚梁的一端托起，撤去原有棚腿；④将割煤机钢丝绳的两个端头分别与割煤机的两个甩轴相联，钢丝绳分别通过运输巷内的一对上、下导向轮导入工作面内，使其处于割上槽和下槽的位置高度，然后再通过回风巷内的一对上、下导向轮导入回风巷内，并绕过尾轮小车上的尾轮；⑤所述割煤机钢丝绳位于工作面内的部分上固定有截齿；

3)起动割煤机，带动钢丝绳作往复运动，进行煤带上下槽的锯割，下槽的截割超前上槽一个煤带宽度进行；当上槽割到煤带宽度的位置时，在两巷道的相应位置处分别固定一根立槽导向柱，并安装上导向滑轮，然后放松钢丝绳，将上部钢丝绳由上导向滑轮撤出而导入立槽导向滑轮内，再起动割煤机，立槽导向滑轮在导向柱上自行滑落而完成立槽切割；

4)将回柱绞车的牵引钢丝绳与煤带两侧的两根绕过导向轮的牵引钢丝绳联结，两根牵引钢丝绳的尾部分别与煤带尾部的托板在其两侧之中间位置联结，起动回柱绞车，使煤带平稳下滑；煤带滑到运输巷内的部分分段破碎后由运输巷内的运输设备运走。

本发明割煤机距工作面的距离以至少为6倍煤带宽度为佳，所述尾轮小车距工作面的距离至少为4倍煤带宽度；所述导向柱和托滚柱分别固定于回风巷和运输巷距工作面2倍煤带宽度处；所述回柱绞车距工作面的距离不小于煤带的倾斜长度。

本发明架设台棚的宽度以大于煤带宽度为佳。

本发明固定割煤机钢丝绳上的截齿，其间距不大于割煤机甩头到旋转轴中心距离的两倍。

本发明在切割上下两道煤槽的过程中，可向割成的下槽缝内灌注润滑剂；所述润滑剂由遇水膨胀滑腻的岩石粉沫加水搅拌而成。

本发明岩石粉沫可为黄土、铝土页石或花斑岩。

附图图面说明如下：

图1为本发明采煤设备布置形式的示意图。

图2、3为本发明割煤方法的示意图。

图4为本发明煤带下滑拉力的力学关系图。

图5为本发明割煤机的结构示意图。

图6为本发明割煤方法的示意图。

图7、8、9为本发明切割上、下立槽的示意图。

下面将结合实施例及附图对本发明作进一步详述：

根据我国乡镇煤矿大都采用洞式穿采或短壁非垮落法采煤，采场不受老顶周期压力的影响，直接顶压力较小，采空区无大量垮落岩石，使采场免遭干扰等有利条件，利用自然界地表滑坡的原理，本发明在各种倾斜角度和各种硬度的煤层中人为地创造类似于自然界的滑坡条件，在重力下滑不足的情况下，加以外力使煤层有控制而规则地分段整体滑落。参见图1～3，其具体操作方法如下：

一、平行地沿待采煤层之走向开两条巷道，即运输巷11和回风巷2，在其前端开切眼，工作面采用走向条带采煤法的布置形式。