一种煤矿工作面多采煤系统及其割煤工艺

1.本发明涉及采煤的技术领域，特别是涉及一种煤矿工作面多采煤系统及其割煤工艺。

背景技术：

2.煤矿采煤工作面主要采用综合机械化采煤工艺，一般装备3种机械设备：采煤机、刮板输送机和液压支架。采煤机以刮板输送机为轨道沿工作面来回移动割落煤壁上的煤炭并装到刮板输送机上；刮板输送机沿工作面煤壁底板铺设，负责将采煤机割落的煤炭运出工作面并为采煤机提供移动轨道；多台液压支架(单台宽度1.5m左右)由并排布置，负责支撑顶板为采煤机、刮板输送机及工作人员提供安全工作空间，单台液压支架与刮板输送机相互作用完成推溜和移架工序。以上3种设备相互配合完成采煤工作面的破煤、装煤、运煤、支护顶板和处理采空区这五个采煤工序。
3.一般情况下，一个正常采煤工作面安装1台采煤机、1台刮板输送机以及多台支架(几十台甚至上百台)。目前煤矿采煤工作综采工艺一般使用一个采煤机在煤壁上来回穿梭割煤(将煤炭从煤壁上破落下来)，液压支架、刮板运输机随动执行相应的动作来完成采煤工序。这种综采工艺在工作面内仅一台割煤设备，存在如下问题：一是工作面煤壁大范围等待割煤，大量液压支架长时间处于等待状态，割煤机转向、换向进刀均需要操作时间，采煤效率较低；二是要求采煤机的对环境适应性要求较高，一旦采煤机出现故障，只能被迫停产，严重影响煤矿正常生产。
4.由于采煤机是工作面内唯一的破煤设备，也是唯一进行大范围移动的设备，采煤机的工作能力决定了工作面及煤矿开采煤炭的能力。因此，提高破煤效率对于提高煤矿产量和效率有重要作用。

技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种煤矿工作面多采煤系统及其割煤工艺，以解决上述现有技术存在的问题，使割煤生产能力和生产效率提升。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
7.本发明提供了一种煤矿工作面多采煤系统，包括液压支架、刮板运输机和至少两台采煤机，若干组所述液压支架沿平行于采煤工作面煤壁方向排布设置，所述液压支架用于对采煤工作面顶板进行支护，所述刮板运输机平行设置于所述液压支架的一侧，所述采煤机设置于所述刮板运输机上，所述采煤机能够平行于所述采煤工作面煤壁进行割煤工作，所述采煤机分别设置于同一所述采煤工作面的一工作区域内，每台所述采煤机的工作区域至少重叠一个三角煤区域。
8.优选的，所述采煤机均为为双滚筒割煤机。
9.本发明还公开了一种煤矿工作面多采煤系统的割煤工艺，基于上述的煤矿工作面多采煤系统，所述采煤机分别从同一采煤工作面的不同工作区域内同向开始割煤工作，相
邻的所述采煤机之间，以运行方向为前，后一采煤机割完前一采煤机进刀留下的三角煤区域后开始反向进行割煤工作，所述采煤工作面两端的采煤机工作至所述采煤工作面的端部时反向工作且需要反向割除自身进刀留下的位于端部的三角煤区域，每个所述采煤机往复运动一圈，所述液压支架垂直所述采煤工作面前进设定距离。
10.优选的，每个所述采煤机的工作区域的工作面长度相同。
11.优选的，所述采煤机包括第一采煤机和第二采煤机，所述第二采煤机的割煤起点位于所述采煤工作面中点上。
12.优选的，所述采煤机设置有不同的控制方式。
13.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
14.本发明采煤系统能同时安装两个采煤机对工作面煤壁进行双点割煤工作，将工人从繁重的体力劳动中解放出来，则能够大幅提高采煤效率，增加了经济收益，保证了开采的安全性。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本发明煤矿工作面多采煤系统的结构示意图一；
17.图2为本发明煤矿工作面多采煤系统的结构示意图二；
18.图3为本发明煤矿工作面多采煤系统的结构示意图三；
19.图4为本发明中液压支架与刮板运输机的连接结构示意图；
20.图5为本发明中采煤机的结构示意图；
21.图6为本发明煤矿工作面多采煤系统的割煤工艺(步骤a-h)流程图；
22.其中：1-第一采煤机，2-第二采煤机，3-刮板运输机，4-液压支架。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.本发明的目的是提供一种煤矿工作面多采煤系统及其割煤工艺，以解决现有技术存在的问题，使割煤生产能力和生产效率提升。
25.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
26.实施例一
27.如图1至图5所示：本实施例提供了一种煤矿工作面多采煤系统，包括液压支架4、刮板运输机3和至少两台采煤机，若干组液压支架4沿平行于采煤工作面煤壁方向排布设置，液压支架4用于对采煤工作面顶板进行支护，刮板运输机3平行设置于液压支架4的一
侧，采煤机设置于刮板运输机3上，采煤机能够平行于采煤工作面煤壁进行割煤工作，采煤机分别设置于同一采煤工作面的一工作区域内，每台采煤机的工作区域至少重叠一个三角煤区域。具体的，采煤机均为为双滚筒割煤机，便于滚筒转向切换。
28.本实施例中优先采用两台采煤机，采煤工作面由原来的单台采煤机割煤变为两台采煤机同时割煤，由单一割煤点变为两点同时割煤，割煤生产能力和生产效率大大提升，两台采煤机还可以有不同的控制方式，生产方式更为灵活。
29.实施例二
30.如图6所示：本实施例公开了一种煤矿工作面多采煤系统的割煤工艺，基于实施例一的煤矿工作面多采煤系统，采煤机分别从同一采煤工作面的不同工作区域内同向开始割煤工作，相邻的采煤机之间，以运行方向为前，后一采煤机割完前一采煤机留下的三角煤区域后开始反向进行割煤工作，采煤工作面两端的采煤机工作至采煤工作面的端部时反向工作且需要反向割除自身进刀留下的位于端部的三角煤区域，每个采煤机往复运动一圈，液压支架4垂直采煤工作面前进设定距离。优选的，每个采煤机的工作区域的工作面长度相同，可同时成倍缩减推进采煤工作面的时间。采煤机设置有不同的控制方式，多台采煤机可分别单独控制，以调整各个采煤机的工作进程。割三角煤时该采煤机后方的液压支架4和刮板运输机3无动作；当采煤机推进割煤时，该采煤机后方的液压支架4收起护帮装置，立柱收缩并向前推动推移装置，使得刮板运输机3向前推溜，随后收缩推移装置，此时刮板运输机3不动，液压支架4向前移架。
31.根据采煤工作面的长度和空间需求，本实施例中的采煤机优选的包括两个，第一采煤机1和第二采煤机2，第二采煤机2的割煤起点位于采煤工作面中点上，两个采煤机同时进行割煤。初始时第一采煤机1位于机头处斜切进刀，第二采煤机2位于采煤工作面中点向机尾处斜切进刀。机头处的第一采煤机1斜切进刀后需返回割机头处三角煤，随后继而向机尾处行进割煤，直至行进至中部时割去第二采煤机2在中部留下的三角煤，进行刀筒换向从采煤工作面中部斜切进刀，在采煤工作面中部留下三角煤，向机头处行进割煤，直至割完机头处煤壁，一次往返割煤结束；与此同时，第二采煤机2在工作面中部斜切进刀后留下三角煤，继而向机尾处割煤工作，直至割完机尾部煤壁，刀筒换向从机尾处斜切进刀后返回割机尾处三角煤，随后向机头处行进割煤，直至行进至中部时割去第一采煤机1在中部留下的三角煤，一次往返割煤结束。综上所述，即双采煤机各自在机头机尾处割三角煤，并且采用在采煤工作面中部斜切进刀后留三角煤待另一台采煤机割去的采煤方式，往返一次进两刀，有效提高了采煤工作面的开采效率。
32.本实施例中采煤工作面长度在一定范围内，采用多采煤机开采煤层比单采煤机开采的速度较快，采用多采煤机的割煤方式，不仅能够适应愈发增长的采煤工作面长度，也加强了采煤工作面的推进速度，节省了时间，提高了工作面内的采煤效率；采用多采煤机同时割煤的方式能够有效的缓解大范围煤壁处于待割煤状态、生产效率较低这一问题，减少工作面煤壁的待割煤时间，能有效的提高生产效率。本实施例中双采煤机各自在机头机尾处割三角煤，并且采用在采煤工作面中部斜切进刀后留三角煤待另一台采煤机割去的采煤方式，两台采煤机在一次割煤工作往返期间能够省去一次采煤机换向割三角煤的时间，提高采煤效率；双采煤机的开采方式，既不需要投入成套的设备增加成本，又能够提高其他所有设备的生产效率，综采工作面的双采煤机采煤方式的改造成本较低；合理的增加采煤工作
面长度能够有效降低巷道掘进率，在采区面积不变的情况下，工作面长度的增加会使得在本采区内工作面的个数减少，进而减少采煤工作面搬家的次数，通过增加采煤工作面长度可以减少工作面巷道的掘进，大大降低了掘进成本；双采煤机生产工艺与目前先进的智能化技术结合，可实现对双采煤机的智能化管控和故障处理，能够显著降低因工作面设备数量增加而增加检修工作量，同时“智能化+双采煤机”能够衍生出更为高效、安全、灵活、自动化的采煤工作面。
33.本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：

1.一种煤矿工作面多采煤系统，其特征在于：包括液压支架、刮板运输机和至少两台采煤机，若干组所述液压支架沿平行于采煤工作面煤壁方向排布设置，所述液压支架用于对采煤工作面顶板进行支护，所述刮板运输机平行设置于所述液压支架的一侧，所述采煤机设置于所述刮板运输机上，所述采煤机能够平行于所述采煤工作面煤壁进行割煤工作，所述采煤机分别设置于同一所述采煤工作面的一工作区域内，每台所述采煤机的工作区域至少重叠一个三角煤区域。2.根据权利要求1所述的煤矿工作面多采煤系统，其特征在于：所述采煤机均为为双滚筒割煤机。3.一种煤矿工作面多采煤系统的割煤工艺，基于权利要求1-2中任意一项所述的煤矿工作面多采煤系统，其特征在于：所述采煤机分别从同一采煤工作面的不同工作区域内同向开始割煤工作，相邻的所述采煤机之间，以运行方向为前，后一采煤机割完前一采煤机进刀留下的三角煤区域后开始反向进行割煤工作，所述采煤工作面两端的采煤机工作至所述采煤工作面的端部时反向工作且需要反向割除自身进刀留下的位于端部的三角煤区域，每个所述采煤机往复运动一圈，所述液压支架垂直所述采煤工作面前进设定距离。4.根据权利要求3所述的煤矿工作面多采煤系统的割煤工艺，其特征在于：每个所述采煤机的工作区域的工作面长度相同。5.根据权利要求3所述的煤矿工作面多采煤系统的割煤工艺，其特征在于：所述采煤机包括第一采煤机和第二采煤机，所述第二采煤机的割煤起点位于所述采煤工作面中点上。6.根据权利要求3所述的煤矿工作面多采煤系统的割煤工艺，其特征在于：所述采煤机设置有不同的控制方式。

技术总结

本发明公开了一种煤矿工作面多采煤系统及其割煤工艺，系统包括液压支架、刮板运输机和至少两台采煤机，若干组液压支架沿平行于采煤工作面煤壁方向排布设置，液压支架用于对采煤工作面顶板进行支护，刮板运输机平行设置于液压支架的一侧，采煤机设置于刮板运输机上，采煤机能够平行于采煤工作面煤壁进行割煤工作，采煤机分别设置于同一采煤工作面的一工作区域内，每台采煤机的工作区域至少重叠一个三角煤区域。本发明采煤系统能同时安装两个采煤机对工作面煤壁进行双点割煤工作，将工人从繁重的体力劳动中解放出来，则能够大幅提高采煤效率，增加了经济收益，保证了开采的安全性。保证了开采的安全性。保证了开采的安全性。