技术领域
[0001] 本
发明涉及
煤层开采技术领域，尤其涉及一种采煤系统和采煤方法。
背景技术
[0002] 急倾斜煤层储量占我国煤炭总储量的40％，且焦煤、
无烟煤等稀有煤种占比较大，煤质优良，是
冶金、化工等行业必不可少的原料。因此，急倾斜煤层开采方法的研究对我国煤炭工业可持续发展具有重要意义。
[0003] 目前在急倾斜煤层的采煤方法中，可以采用
水平或斜切分层开采的特厚煤层。除此之外，国内外都没有彻底解决厚度在8米以下的急倾斜煤层，开采效率低、劳动强度大、安全管理难的问题。而在开采此类煤层比较成熟的采煤方法中，使用最多、效果最好的是伪斜金属柔性掩护
支架采煤法，其是沿急倾斜煤层为开采面，开采后的煤
块沿煤层倾斜面运输至出煤道。
[0004] 但是，目前针对急倾斜煤层的开采方法，由于煤层倾斜
角度限制，难以实现机械化作业，存在万吨掘进率高的问题；开采工作面通
风条件差，不利于工作人员长期作业；由于
通风条件较差，因此同样存在瓦斯灾害防治难的问题，无法改变开采效率低、劳动强度大、安全管理难的实际情况。
发明内容
[0005] 本发明提供的一种采煤系统和采煤方法，能实现综合机械化采煤，提高采煤效率，降低开采劳动强度，提高生产安全，便于管理维护。解决了目前针对急倾斜煤层开采难度大效率低，煤层通道通风条件差，安全管理难度大的问题。
[0006] 本发明提供一种采煤系统，用于急倾斜煤层的开采，包括工作面、进风眼和回风眼。
[0007] 工作面为水平走向，且工作面具有可供采煤机械采煤的空间宽度。
[0008] 进风眼连接在工作面和运煤通道之间，进风眼沿急倾斜煤层的倾斜方向设置，且进风眼与工作面的方向垂直。
[0009] 回风眼连接在工作面和运煤通道之间，且回风眼和进风眼位于工作面的不同侧。
[0010] 本发明还提供一种采煤方法，应用在上述采煤系统中，包括：
[0011] S1：在沿水平走向的工作面上采取工作面的一侧的煤层，直至该侧煤层采取完毕；
[0012] S2：以工作面的进风眼为起点，采取工作面的另一侧的煤层；
[0013] S3：工作面的煤层采取完毕后，沿急倾斜煤层的倾斜方向下移至下移工作面；
[0014] 重复上述步骤S1-S3，直至整个急倾斜煤层采取完毕。
[0015] 本发明提供的采煤系统和采煤方法，该采煤系统中通过将工作面设置为水平走向，便于采煤机械安装和操作，实现综合机械化采煤；利用采煤机械中的三向割煤机、两维可弯曲刮板
输送机和三向
支撑掩护式支架配合工作，提高采煤效率，降低了传统开采工作中，以人
力为主的开采劳动强度；提高生产安全，便于管理维护。解决了目前针对急倾斜煤层开采难度大效率低，煤层通道通风条件差，安全管理难度大的问题。
附图说明
[0016] 图1为本发明
实施例一提供的采煤系统的结构示意图；
[0017] 图2为本发明实施例一提供的图1的A部分细节图；
[0018] 图3为本发明实施例一提供的图2的B-B截面图；
[0019] 图4为本发明实施例二提供的采煤方法的流程示意图。
[0020] 附图标记说明：
[0021] 1-工作面； 2-进风眼； 3-回风眼；
[0022] 4-采煤机械； 5-运煤通道； 6-煤层；
[0023] 7-采空区； 21-第一进风眼； 22-第二进风眼；
[0024] 23-第三进风眼； 24-进风连通通道； 25-防护眼盖；
[0025] 31-回风连通通道； 41-三向割煤机； 42-两维可弯曲刮板输送机；
[0026] 43-三向支撑掩护式支架； 411-可旋转溜槽。
具体实施方式
[0027] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，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作出创造性劳动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。
[0028] 图1为本发明实施例一提供的采煤系统的结构示意图，图2为本发明实施例一提供的图1的A部分细节图，图3为本发明实施例一提供的图2的B-B截面图。
[0029] 如图1-图3所示，本发明实施例一提供一种采煤系统，用于急倾斜煤层的开采，包括工作面1、进风眼和回风眼3。
[0030] 工作面1为水平走向，且工作面1具有可供采煤机械4采煤的空间宽度。
[0031] 进风眼连接在工作面1和运煤通道5之间，进风眼沿急倾斜煤层的倾斜方向设置，且进风眼与工作面1的方向垂直。
[0032] 回风眼3连接在工作面1和运煤通道5之间，且回风眼3和进风眼位于工作面1的不同侧。
[0033] 需要说明的是，本发明实施例一提供的采煤系统，主要针对急倾斜煤层的开采。通过将工作面1设置为水平走向，便于采煤机械4安装和操作。利用采煤机械4进行采煤可提高采煤效率，降低传统采煤工作强度。
[0034] 具体的，在该采煤系统中，还设置有进风眼和回风眼3，进风眼和回风眼3均沿着急倾斜煤层的倾斜方向设置，进风眼和回风眼3优选地均与工作面1垂直。进风眼连通工作面1和运煤通道5，回风眼3与进风眼相对设置在工作面1的两侧，回风眼3同样连通工作面1和运煤通道5。通过进风眼、工作面1、回风眼3和运煤通道5相互连通，增加了各个通道的通风性能，降低瓦斯灾害的发生率。
[0035] 优选的，工作面1的推进方向为沿急倾斜煤层的倾斜方向由上向下推进。
[0036] 需要说明的是，该采煤系统的工作面1推进方向为沿着急倾斜煤层的倾斜方向由上至下，从图1中可以看出，工作面1位于采空区7下方，位于煤层6上方。该工作面1通过沿煤层6倾斜方向向下推进，可完成该倾斜面内煤层6的开采。通过水平方向工作面1开采方式，可以避免传统采煤方法中，将工作面1沿急倾斜煤层的倾斜方向设置，不易实现机械化开采及不利于工作人员人身安全的问题。
[0037] 优选的，进风眼包括可供行人出入的第一进风眼21、可供采煤机械4出入的第二进风眼22和可用于出煤的第三进风眼23，第一进风眼21、第二进风眼22和第三进风眼23均相互平行。
[0038] 需要说明的是，进风眼设置有可供行人出入的第一进风眼21、可供采煤机械4出入的第二进风眼22和可用于出煤的第三进风眼23，第一进风眼21、第二进风眼22和第三进风眼23均相互平行。分别将行人、采煤机械4运输和煤料运输的通道分别设置，一方面可提高整个采煤系统的工作效率，避免传统采煤系统中，出煤通道因运输采煤机械4或行人通行而发生堵塞的问题。第一进风眼21、第二进风眼22和第三进风眼23均相互平行，便于管理及后期维护。另一方面，单独设置供行人通过的第一进风眼21，保障工作人员的人身安全，减少煤矿矿难的发生。
[0039] 优选的，在上述的采煤系统中，还包括第三进风眼24，第三进风眼24连接在第一进风眼21、第二进风眼22和第三进风眼23之间。
[0040] 需要说明的是，在第一进风眼21、第二进风眼22和第三进风眼23之间还设置有连接三者的第三进风眼24，可增加第一进风眼21、第二进风眼22和第三进风眼23的通风性能。如果在进风眼处发生煤料掉落的情况，该第三进风眼24还可供行人、采煤机械4或煤料短时间停留，保证采煤系统作业安全。
[0041] 优选的，在第一进风眼21、第二进风眼22和第三进风眼23靠近工作面1的眼口处，还设置有用于停放采煤机械4的缺口，便于工作人员安装和操作。
[0042] 优选的，第一进风眼21、第二进风眼22和第三进风眼23上均设置有可开闭的防护眼盖25。
[0043] 需要说明的是，在第一进风眼21、第二进风眼22和第三进风眼23上均设置有可开闭的防护眼盖25，该防护眼盖25通常为关闭状态，当需要有人、采煤机械4或煤料通过时可打开，完成通行后恢复关闭状态。防护眼盖25可以阻挡体积较小的煤料掉落，保障作业安全。
[0044] 优选的，回风眼3的数量为多个。
[0045] 优选的，相邻回风眼3之间设置有回风连通通道31。
[0046] 需要说明的是，回风眼3数量为多个，在本实施例中回风眼3设置为四个，而在实际生产中，可根据通风程度做相应的增减，本实施例对此不加以限定。并且在相邻的回风眼3之间还设置有回风连通通道31，提高通风效果。
[0047] 优选的，在部分回风眼3中还可设置回风石
门，该回风石门为圆弧拱型断面巷道，可以作为通风、行人、煤料及采煤机械4运输之用。
[0048] 优选的，在工作面1上采煤的采煤机械4包括三向割煤机41、两维可弯曲刮板输送机42和三向支撑掩护式支架43。
[0049] 需要说明的是，如图2和图3所示，采煤机械4包括三向割煤机41、两维可弯曲刮板输送机42和三向支撑掩护式支架43。其中，三向割煤机41主要用于在三向割煤机41两侧及其下方的三个方向内进行掏槽落煤。三向割煤机41上还连接有可旋转溜槽411，配合两维可弯曲刮板输送机42将煤料运输至第三进风眼23口处。两维可弯曲刮板输送机42主要是在平行于或垂直于工作面1的两个方向上运输煤料。三向支撑掩护式支架43用于对工作面1上部(即采空区7底部)、顶板侧和地板侧三个方向上提供支撑和掩护作用，并且具有移动两维可弯曲刮板输送机42的作用。
[0050] 具体的，在三向割煤机41推进中，首先收起三向割煤机41推进方向前端的一定数量的三向支撑掩护式支架43，便于三向割煤机41前进和采煤。当三向割煤机41通过后，重新架设三向割煤机41推进方向后端的三向支撑掩护式支架43。该三向支撑掩护式支架43的架设方法便于三向割煤机41的工作，提高采煤工作的灵活度。
[0051] 优选的，工作面1为采用全部冒落法管理顶板的工作面1。
[0052] 需要说明的是，在工作面1中采用全部冒落法管理顶板。顶板即为工作面1顶部的支板，其与采空区7底部相连。顶板冒落即为在工作面1内顶板
岩石发生坠落事故。为防止顶板冒落发生，在本实施例中，当采煤区域推进至工作面1内一定距离后，主动撤除采煤区域以外的三向支撑掩护式支架43，使顶板自然冒落。随着工作区域的推进，每隔一定距离再次设置三向支撑掩护式支架43和顶板。在这种顶板管理方法的工作面1内采煤可以减少工作面1的控顶面积，而且由于顶板垮落后
破碎岩石体积膨胀可充填采空区7，从而减轻工作面1压力，防止对工作面1产生不良影响。
[0053] 本发明实施例一提供的采煤系统，通过将工作面1设置为水平走向，便于采煤机械4安装和操作，实现综合机械化采煤；利用采煤机械4中的三向割煤机41、两维可弯曲刮板输送机42和三向支撑掩护式支架43配合工作，提高采煤效率，降低了传统开采工作中，以人力为主的开采劳动强度；提高生产安全，便于管理维护。解决了目前针对急倾斜煤层开采难度大效率低，煤层6通道通风条件差，安全管理难度大的问题。
[0054] 图4为本发明实施例二提供的采煤方法的流程示意图，如图1-图4所示，本发明实施例二提供一种采煤方法，应用于上述的采煤系统，包括：
[0055] S1：在沿水平走向的工作面1上采取工作面1的一侧的煤层6，直至该侧煤层6采取完毕；
[0056] S2：以工作面1的进风眼为起点，采取工作面1的另一侧的煤层6；
[0057] S3：工作面1的煤层6采取完毕后，沿急倾斜煤层的倾斜方向下移至下移工作面1；
[0058] 重复上述步骤S1-S3，直至整个急倾斜煤层采取完毕。
[0059] 需要说明的是，工作面1两侧均可进行采煤工作，本实施例中采用循环回采的方法。即首先进行S1步骤，完成一侧煤层6的采取。完成S1步骤后，三向割煤机41退回至缺口处，工作人员在工作面1内拆除该侧两维可弯曲刮板输送机42，将其铺设在另一侧，进行S2步骤，完成另一侧煤层6采取。当该工作面1的煤层6采取工作完成后，沿急倾斜煤层的倾斜方向下移至下移工作面1，进行相邻工作面1的煤层6采取，完成S3步骤。重复S1至S3步骤，可完成整个急倾斜煤层采煤区域的采取工作。
[0060] 本发明实施例二提供的采煤方法，应用本发明实施例一提供的采煤系统，通过将工作面1设置为水平走向，便于采煤机械4安装和操作，实现综合机械化采煤；利用采煤机械4中的三向割煤机41、两维可弯曲刮板输送机42和三向支撑掩护式支架43配合工作。通过采用循环回采，工作面1沿急倾斜煤层的倾斜方向由上至下推进，提高采煤效率，降低了传统开采工作中，以人力为主的开采劳动强度，提高生产安全，便于生产管理和维护。
[0061] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行
修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
