一种薄煤层和中厚煤层高速截割长壁开采方法
【技术领域】
[0001] 本发明设计一种薄和中厚煤层的采煤方法，具体的说是一种0. 8?3. 5m厚煤层高 速截割长壁开采方法。
【背景技术】
[0002] 薄及中厚煤层受限于煤层赋存厚度造成工作空间相对狭小，无法布置大功率综采 装备，设备能力与尺寸矛盾突出，成套装备小尺寸与大功率、大适应范围与高可靠性和高稳 定性要求的矛盾突出，采煤机和刮板输送机矮机身大功率难W实现，目前国内多个矿区实 现了薄煤层和中厚煤层的综合机械化开采，但受限于煤层厚度和割煤速度造成我国薄及中 厚煤层产量不能实现较大突破。
[0003] 截深是采煤机工作机构切入煤壁的深度，是决定采煤机生产能力和装机功率的主 要因素，也是与支护设备、运输设备配套的重要参数。目前，国内外综采工作面截深一般为 0. 7m?1. 2m，大多数工作面采用0. 8m或0. 86m截深，国外煤矿顶板稳定性条件好的工作面 采用了 1.2m的大截深。
[0004] 在每个割煤循环过程中，端部斜切进刀割=角煤及端头准备时间约占用了整个割 煤循环时间的一半，受限于综机装备功率、设备的可靠性和稳定性，目前我国薄煤层和中厚 煤层综采工作面采煤机截割速度一般在4?6m/min，斜切进刀过程中割煤速度一般比工作面 直线段割煤速度更低。当采高较小时，采煤机滚筒直径小，装煤效果差，且截深越大装煤效 果越差，推移刮板输送机不到位，常需跑空刀装煤，影响工作面推挤速度和生产效率。
[0005] 采煤机截割速度低的原因除了采煤机本身的性能局限和工作面开采条件的制约 夕F，液压支架移架速度及移架方式也是一个重要因素，目前常用的跟随采煤机割煤牵引滞 后一定距离逐架顺序移架方式，其移架速度难W跟上采煤机高速牵引。工作面端头和巷道 作业与工作面割煤和设备维修作业不同步、不协调，占用了大量人力和作业时间，是影响开 机率和生产效率的重要因素。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于针对现有薄及中厚煤层采煤工艺的不足和长壁工作面采煤方 法特点，提供一种能高速、高效的实现薄及中厚煤层高速截割的采煤工艺，本发明方法可W 实现薄煤层和中厚煤层采煤机的高速截割和工作面的高速推进。
[0007] 为实现上述目标，本发明采用如下技术方案： (1) 采煤机割煤至下端头后，反向上行沿输送机弯曲段割=角底煤，割至输送机直线段 时采煤机不返回割=角煤而是继续割煤直至工作面上端头，截深为正常截深一半（400? 500mm)，采煤机速度为最大割煤行驶速度； (2) 推移机头和弯曲段，将输送机移直，在工作面下端部留下=角煤； (3) 采煤机下行割煤直至工作面上端头，在上端部完成=角煤截割后向下端头继续割 煤； (4) 采煤机反向下行继续割煤至工作面下端头，在下端头此时采煤机割煤最大截深为 上次割煤遗留=角煤和此次截深之和(一个完整截深）； (5) 随机自上而下推移输送机至工作面下端部=角煤处，完成割煤循环全过程； (6) 液压支架移架方式为间隔快速移架，即工作面初期安装液压支架时邻架相差半个 步距，或在初采割第一个半刀煤时把液压支架调整为邻架相差半个步距。正常采煤作业时， 液压支架跟随采煤机牵引方向，滞后一定距离每个工作循环交替隔一架顺序移架，另一架 支架不动，每两个工作循环完成一个完整截深，液压支架移一个整步距，即每个工作循环移 架数量减少一半； (7) 优化工作面割煤和辅助作业工序，将辅助作业安排在检修班进行不影响工作面高 速、连续推进。即工作面采用时空协调连续作业法，其特征在于，将每个工作日均分为六个 (或八个）时段，每个时段4个（3个）小时，每个工作班为2个时段，每个工作面作业空间分 为综采工作面作业单元和两端头巷道作业单元，综采工作面作业单元分为割煤和检修作业 单元，巷道作业单元分为需停机作业单元和无需停机作业单元。采用时空协调连续作业法 时第1、2、4、5、6或1、2、4、5、6、7、8时段安排割煤和无需停机巷道作业单元，第3时段安排 检修作业和需停机巷道作业单元。
[000引本发明主要应用于薄煤层和中厚煤层高速推进工作面的开采。
[0009] 本发明的优点和效益： 薄煤层和中厚煤层高速截割长壁开采方法的采用，能实现该厚度煤层的高效、高速和 连续开采，最大限度的提高煤炭采出速度，降低工人劳动强度。其主要优点为： ① 采用留=角煤半刀小截深双向高速割煤工艺减少了采煤机返回割=角煤和跑空刀 的时间，增加了采煤机直线段高速割煤的比例，同时，半刀小截深高速截割提高了装煤效 果，保证了工作面采煤机高速截割和工作面的高速推进； ② 液压支架采用交替隔一架顺序移架，每两个割煤循环完成一个完整截深，液压支架 移一个整步距，使每个循环移架数量减少一半W上； ⑨通过工作面割煤和辅助作业工序的生产节拍时序优化，工作面采用时空协调连续作 业法，将每个工作日均均分为六个(或八个)时段，第1、2、4、5、6或1、2、4、5、6、7、8时段安排 割煤和无需停机巷道作业单元，第3时段安排检修作业和需停机巷道作业单元。提高了工 作面开机率和连续运转时间，可大大提高工作面的推进速度，提高薄和中厚煤层工作面的 产量。
[0010] 采用本发明所述方法开采薄煤层和中厚煤层，能够弥补现有薄和中厚煤层一次采 全高采煤方法的不足，为该厚度煤层进一步发展提供一种可行的采煤方法。
[0011] 下面结合附图及最佳实施方式对本发明做进一步说明，W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W 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】
[0012] 图1为本发明方法的采煤机端头进刀及工作面割煤示意图。
[0013] 图2为本发明方法的液压支架分组间隔交错移架示意图。
[0014] 图3为本发明方法的"五一"时空协调连续作业法示意图