[发明专利]一种内排露天煤矿中厚煤层连续开采装置及方法

摘要

一种内排露天煤矿中厚煤层连续开采装置及方法，适用于露天煤矿开采使用。包括滚筒采煤机、刮板输送机、液压排土掩护机构、伸缩带式输送机、胶带转载机、工作面带式输送机；具体步骤包括采掘带准备、系统布置与横向内排、系统推进与沿空留沟，替代原有露天矿中的电铲及液压铲对露天煤矿中厚煤层进行开采，提高工作效率；可省去露天矿穿爆过程，节省开采成本；同时，开采运输连续化，生产效率高，露天矿生产稳定性。

主权项

1.一种内排露天煤矿中厚煤层连续开采方法，使用的设备包括滚筒采煤机（10）、刮板输送机（9）、液压排土掩护机构（8）、伸缩带式输送机（11）、胶带转载机（12）、工作面带式输送机（13）；/n其中在工作沟槽（7）内顶住内排土场（6）设置有多个液压排土掩护机构（8），多个液压排土掩护机构（8）的液压杆头部设有刮板输送机（9），刮板输送机（9）上方设有滚筒采煤机（10），所述刮板输送机（9）为主要的煤炭运输设备，布置于煤层底板，沿工作沟槽（7）全长布置，一侧靠近采掘带（4）煤壁，另一侧为液压排土掩护机构（8）；所述滚筒采煤机（10）为主要的煤炭开采设备，以刮板输送机（9）为导轨，沿刮板输送机（9）走向往复运动，走行过程中开采煤炭；所述液压排土掩护机构（8）为主要的推移设备，负责将刮板输送机向前推移，所述液压排土掩护机构（8）由推移液压缸（801）、底部支撑架（802）及挡板（803）构成，其中底部支撑架（802）直接与地面接触，增加设备整体重量，提高与地面的摩擦力，所述推移液压缸（801）水平固定于底部支撑架（802）中部，与底部支撑架（802）刚性连接，所述挡板（803）位于液压缸尾部一侧，与底部支撑架（802）垂直刚性连接；/n所述伸缩带式输送机（11）与胶带转载机（12）均沿着沿空留沟联络沟槽走向超前滚筒采煤机布置，所述沿空留沟联络沟槽走向由同一采掘带（4）前期开采位置指向后期开采位置；/n其特征在于具体步骤如下：/n步骤1，对露天煤矿煤层上覆岩土进行超前剥离，在露天煤矿推进方向上形成长度贯通两侧端帮宽度为100-200m的剥离区域（2），所述露天煤矿推进方向从内排土场（6）指向剥离区域（2）；/n采用液压反铲配合小型矿山运输卡车预先开采靠近露天煤矿一侧端帮（1）附近的煤炭资源，沿露天煤矿推进方向形成矩形工作沟槽（7），所述工作沟槽（7）深度与煤层厚度相同，工作沟槽（7）布置完成后，在工作沟槽（7）远离内排土场（6）一端开掘深度与煤层厚度相同的开切沟槽（3），所述开切沟槽（3）形状呈现矩形，水平方向与露天煤矿推进方向垂直，开切沟槽（3）推进至露天煤矿另一侧端帮（1）时，工作沟槽（7）与开切沟槽（3）之间形成采掘带（4），完成采掘带准备；/n步骤2，将多个液压排土掩护机构（8）沿刮板输送机（9）全长每隔2m布置一套，将伸缩带式输送机（11）设置在上一期沿空留沟联络沟槽（5）内，伸缩带式输送机机尾与刮板输送机（9）连接，伸缩带式输送机机头与胶带转载机（12）连接；/n将胶带转载机（12）同样设置在上一期沿空留沟联络沟槽（5）内，胶带转载机机尾与伸缩带式输送机（11）连接，胶带转载机机头与工作面带式输送机（13）连接；/n将工作面带式输送机（13）布置在内排土场（6）靠近沿空留沟联络沟槽的排土台阶上将原煤运出采场，工作面带式输送机（13）机头与胶带转载机（12）连接；/n工作沟槽（7）内实施在水平面上与露天煤矿推进方向垂直进行的横向内排，推进方向由前期排土位置指向后期排土位置，当液压排土掩护机构挡板（803）的2/3面积与内排土场台阶坡面（601）接触时，停止内排；/n步骤3，液压排土掩护机构挡板（803）的2/3面积与内排土场台阶坡面（601）接触时停止内排，滚筒采煤机（10）移动至开切沟槽（3）一侧，开机并沿刮板输送机（9）往复走行，截割煤炭，煤炭经刮板输送机（9）、伸缩带式输送机（11）、胶带转载机（12）、工作面带式输送机（13）运出采场；/n滚筒采煤机（10）走行割煤过程中，液压排土掩护机构液压缸（801）伸出将已割煤位置的刮板输送机（9）向前推移，靠近煤壁，准备下一次割煤，液压排土掩护机构（8）推移刮板输送机时，掩护机构挡板与排土台阶接触，形成着力点，液压排土掩护机构液压缸（801）伸出，推移刮板输送机（9）前移，刮板输送机（9）前移后，在自身重力作用下与地面接触产生摩擦力，形成着力点，推移液压缸（801）收回，带动液压排土掩护机构（8）向前移动，液压排土掩护机构（8）前移后，内排土场（6）进行排土作业，重新确保液压排土掩护机构挡板（803）的2/3面积与内排土场台阶坡面（601）接触，作为下一次刮板输送机（9）移设的着力点；/n随着采掘带（4）煤炭不断的被开采，内排土场（6）排土台阶随之向前跟进，排土场内排时，开切沟槽（3）位置不进行内排，挖开的开切沟槽（3）沿空留沟作为下一期开采的沿空留沟联络沟槽（5）；/n采掘带（4）煤炭开采过程中，露天煤矿剥离工作持续进行，不断增大剥离区域（2）露煤量，并开挖工作沟槽（7）与开切沟槽（3），准备下一条采掘带，在开切沟槽（3）内利用露天煤矿剥离过程中挖掘的岩石堆砌出连接内排土场（6）与剥离区域（2）之间的联络道路（14）供卡车行走，从而减少剥离物运输距离；/n步骤4，刮板输送机（9）向前推进过程中，伸缩带式输送机（11）不断收缩，保证与刮板输送机（9）的链接，胶带转载机（12）沿开切沟槽（3）向前移动，保证运输连续性，接近端帮时，沿空留沟联络沟槽（5）空间被压缩，无法满足伸缩带式输送机（11）与胶带转载机（12）布置要求，此时沿空留沟联络沟道（5）内停止内排，为伸缩带式输送机（11）与胶带转载机（12）布置提供空间；/n当前采掘带（4）开采结束后，将滚筒采煤机（10）、刮板输送机（9）、液压排土掩护机构（8）、伸缩带式输送机（11）、胶带转载机（12）、工作面带式输送机（13）搬迁至新准备的采掘带工作沟槽内，重复步骤1-4，完成露天煤矿煤炭的连续化开采。/n