專利名稱：極軟厚煤層超前支護(hù)抱采放頂煤采煤法與液壓支架結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤礦采煤支護(hù)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，屬于一種用于極軟厚煤層放頂煤采煤法 與設(shè)備配套型式。
背景技術(shù)：
綜采放頂煤是我國厚煤層高效開采方法之一，在全國廣泛推廣應(yīng)用，放頂煤液壓 支架是放頂煤開采方法的關(guān)鍵裝備。目前，綜采放頂煤采煤法工作面設(shè)備配套方式普遍是 及時支護(hù)，機(jī)采高度即為放頂煤液壓支架支護(hù)高度，采煤機(jī)割煤時支架頂梁前端與煤壁間 保持一定的梁端距，采煤機(jī)滾筒割煤過后，支架及時跟機(jī)移架，故稱為“及時支護(hù)”。對于一 般厚煤層這種綜放開采支護(hù)方式被認(rèn)為是最合理的支護(hù)方式。然而，對于極軟厚煤層，由于煤巖體弱膠結(jié)，煤呈松散體狀態(tài)，在采動超前壓力作 用下，煤壁和支架前方頂煤片冒嚴(yán)重，無法控制，采用上述綜放開采工藝無法正常生產(chǎn)。用 其他開采方法效率極低且回采率極低，這一難題長期困擾著煤炭企業(yè)。找到一種能夠安全高效地開采這類極軟煤層的采煤方法是難采煤層開采技術(shù)發(fā) 展的重要目標(biāo)。為此，本專利發(fā)明者和有關(guān)企業(yè)進(jìn)行了長期的試驗(yàn)探索，從實(shí)踐中不斷總 結(jié)，提出本發(fā)明，并經(jīng)工業(yè)性試驗(yàn)證明是十分有效的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種極松軟厚煤層綜放開采的有效工藝方法和支護(hù)方式及 放頂煤液壓支架結(jié)構(gòu)，能有效地控制煤壁，避免采煤機(jī)采煤時片幫和漏頂，實(shí)現(xiàn)綜放工作面 的順利推進(jìn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明設(shè)計的綜放開采工藝方法和支護(hù)方式與常規(guī)綜放開采不 同，其一是采煤機(jī)與放頂煤液壓支架的配套關(guān)系為超前支護(hù)，即機(jī)采截割工作循環(huán)開始時 采煤機(jī)滾筒在支架頂梁下截割裝煤，隨著煤壁的片幫、冒頂，伸出鏟式伸縮梁護(hù)住或者鏟平 頂煤，先推移輸送機(jī)，后拉移液壓支架，形成抱采工藝特征；其二是放頂煤液壓支架的結(jié)構(gòu) 要適應(yīng)這種極軟煤層抱采放頂煤開采工藝要求，支架前端要有較大的支護(hù)能力，伸縮梁千 斤頂?shù)耐屏^大以便鏟式伸縮梁鏟平頂煤。為了避免架間漏煤，鏟式伸縮梁安裝雙側(cè)活動 側(cè)護(hù)板，頂梁活動側(cè)護(hù)板后端設(shè)置擋矸板，實(shí)現(xiàn)支架的全封閉開采。


圖1是本發(fā)明專利極軟煤層抱采放頂煤開采方法示意2適應(yīng)于抱采放頂煤開采方法的放頂煤液壓支架結(jié)構(gòu)圖(采煤機(jī)割、裝煤狀態(tài))圖3放頂煤液壓支架鏟煤板結(jié)構(gòu)示意4放頂煤液壓支架鏟式伸縮梁結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施例方式圖1所示的本發(fā)明專利極軟厚煤層超前支護(hù)抱采式采煤方法，主要由采煤機(jī)(1)、 前部輸送機(jī)(2)、放頂煤液壓支架(3)、后部輸送機(jī)(4)等部件組成。在極軟煤層條件下，采 煤機(jī)(1)與放頂煤液壓支架(3)的配套關(guān)系為超前支護(hù)，即機(jī)采截割工作循環(huán)開始時采煤 機(jī)(1)滾筒在放頂煤液壓支架(3)頂梁(7)下割底煤、裝煤，如圖1(a)所示，此時工作面煤 壁片幫冒頂達(dá)到一個動態(tài)平衡，采煤效率高，安全性有保障，隨著裝煤的進(jìn)行，煤壁進(jìn)一步 片幫，如果片幫充分，則可以完全伸出鏟式伸縮梁(5)，如果頂煤片幫不平整，可用鏟式伸縮 梁(5)將頂煤鏟平，如圖1(b)所示，在圖1(b)狀態(tài)下，操作推移機(jī)構(gòu)將前部輸送機(jī)(2)推 向煤壁，如圖1(c)所示，推移前部輸送機(jī)(2)后，操作推移機(jī)構(gòu)，將放頂煤液壓支架(3)前 移，形成圖1(d)狀態(tài)，并擺動后部尾梁，將支架上方的頂煤放到后部輸送機(jī)(4)上，完成一 個工作循環(huán)，形成抱采工藝特征，實(shí)現(xiàn)極軟煤層的放頂煤安全、高效開采。圖2所示為本發(fā)明專利適用于極軟厚煤層超前支護(hù)抱采式采煤方法的液壓支架， 與傳統(tǒng)放頂煤液壓支架的改進(jìn)在于，增加鏟式伸縮梁(5)、改進(jìn)頂梁(7)的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)工作 面的全封閉開采。為適應(yīng)這種極軟煤層抱采放頂煤開采工藝要求，使支架前端有較大的支護(hù)能力， 同時對頂板的合力作用點(diǎn)前移，更好的適應(yīng)極軟煤層的放煤工況。圖3所示為本發(fā)明專利設(shè)計的反向L型鏟煤板，其通過螺栓固定在伸縮梁上，組成 鏟式伸縮梁，如圖4所示，圖4所示為本發(fā)明專利設(shè)計的鏟式伸縮梁，鏟式伸縮梁(5)頂板 為整板結(jié)構(gòu)，其前端部可以安裝雙側(cè)活動側(cè)護(hù)板(8、9)，能夠?qū)崿F(xiàn)架與架之間的全封閉，如 圖3所示，其后端可以完全伸入到頂梁(7)中，其前端裝有反向L型鏟煤板(10)，在煤壁片 幫不充分的情況下，伸縮梁千斤頂(6)的推力足以鏟掉沒有片幫冒落的頂煤，如果煤壁片 幫充分，伸出鏟式伸縮梁(5)可以護(hù)住裸露頂板，避免造成大面積的冒頂事故，并且伸縮千 斤頂(6)行程大于一個采煤機(jī)(1)的截深。支架的鏟式伸縮梁(5)、頂梁(7)、掩護(hù)梁和尾梁設(shè)置雙側(cè)活動側(cè)護(hù)板，側(cè)護(hù)板延 長到支架的前、后部，并在頂梁側(cè)護(hù)板后部設(shè)置擋矸板，避免上面的碎煤在支架間的縫隙中 留下。
權(quán)利要求
一種極松軟厚煤層抱采綜采放頂煤采煤法，其特征是采煤機(jī)與放頂煤液壓支架的配套關(guān)系為超前支護(hù)，即機(jī)采截割工作循環(huán)開始時頂梁梁端頂?shù)矫罕?，采煤機(jī)滾筒在支架頂梁下截割和裝煤，形成抱采工藝特征，然后推溜、拉移液壓支架；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適應(yīng)極軟煤層抱采放頂煤開采工藝要求的工作面放頂 煤液壓支架與刮板輸送機(jī)和采煤機(jī)形成的配套關(guān)系是頂梁梁端距(采煤機(jī)截割采煤時頂 梁前端至煤壁的距離)接近于零或者為負(fù)值，此時，液壓支架推移千斤頂活塞桿處于全部 收回狀態(tài)；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的放頂煤液壓支架，其鏟式伸縮梁前端(梁頭)兩側(cè)安裝雙側(cè) 活動側(cè)護(hù)板，鏟式伸縮梁前端安裝反向L型鏟煤板，在煤壁片幫不充分的情況下，可以鏟掉 頂煤，在煤壁充分片幫情況下，可以護(hù)住裸露頂板，避免造成大面積的冒頂事故，伸縮梁千 斤頂?shù)纳炜s行程大于采煤機(jī)一個截深。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種極松軟厚煤層抱采綜采放頂煤采煤法和一種適應(yīng)極軟煤層抱采放頂煤開采工藝要求的放頂煤液壓支架結(jié)構(gòu)，它是采煤機(jī)滾筒在支架頂梁下截割裝煤，形成抱采工藝特征；能夠?qū)崿F(xiàn)工作面的全封閉開采，頂梁梁端距(采煤機(jī)截割采煤時頂梁前端至煤壁的距離)接近于零或者為負(fù)值，鏟式伸縮梁前端帶有鏟煤板，在煤壁片幫不充分的情況下，可以鏟掉頂煤，在煤壁充分片幫情況下，可以護(hù)住裸露頂板，避免造成大面積的冒頂事故，伸縮梁千斤頂?shù)纳炜s行程大于采煤機(jī)一個截深。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)極軟煤層的綜放開采，具有節(jié)約成本、工藝簡單、安全、高效等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號E21D23/04GK101936164SQ20101025519
公開日2011年1月5日 申請日期2010年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月17日
發(fā)明者倪健民, 馮立友, 吳行標(biāo), 孟凡龍, 孟慶坤, 李明忠, 王國法, 王建國, 胡萬昌, 辛家祥 申請人:天地科技股份有限公司