一种无人化煤矿开采方法技术

本发明专利技术涉及一种无人化煤矿开采方法：1、在待采区掘出若干井口，沿周向相邻的四个井口连线形成平行四边形，井口向下延伸至待采煤层；2、平行四边形四个顶点对应的井口沿周向依次为井口Ⅰ、井口Ⅱ、井口Ⅲ和井口Ⅳ，井口Ⅰ和井口Ⅳ分别位于井口Ⅱ和井口Ⅲ的后方；3、将采运一体设备放至井口Ⅰ中，并启动采运一体设备，采运一体设备朝向井口Ⅱ自主移动，在移动的过程中，进行采煤和向外输送；4、当采运一体设备掘进至井口Ⅱ时，转为向后移动，向后移动过程中进行采煤和向外输送；5、当采运一体设备掘进至井口Ⅰ与井口Ⅳ的连线时，转为向前移动掘进，如此往复，直至掘通井口Ⅲ和井口Ⅳ之间的煤层。之间的煤层。之间的煤层。

【技术实现步骤摘要】
一种无人化煤矿开采方法


[0001]本专利技术涉及煤矿开采
，尤其涉及到一种无人化煤矿开采方法。

技术介绍

[0002]在目前的井下煤矿开采工艺中，人是不可缺少的因素，因此在井下进行煤矿开采作业时，首先要保证工作人员的安全，为此，需要专门设计通风巷道，同时还要投入较大的成本对采掘后的巷道进行支护，不仅提高了采掘成本，而且占用了大量的时间，不利于采掘效率的提高。
[0003]尤其是对于神木矿区的开采作业来说，虽然其顶板条件非常好，但是按照现有的开采工艺，仍需要布置多条通风巷、运输巷和各种输送机，造成了人力和物力的浪费。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有技术的不足，提供一种无人化煤矿开采方法，无需工人下井参与采掘作业，彻底避免了井下采煤时伤人的问题，并且简化了巷道结构，提高了采煤效率。
[0005]本专利技术是通过如下技术方案实现的，提供一种无人化煤矿开采方法，包括如下方面：1、在待采区掘出至少四个井口，且井口的数量为2的整数倍，沿周向相邻的四个井口连线形成平行四边形，井口向下延伸至待采煤层，井口沿掘进方向的长度大于采运一体设备的长度，且井口的宽度大于采运一体设备的宽度；2、所述平行四边形四个顶点对应的井口沿周向依次为井口Ⅰ、井口Ⅱ、井口Ⅲ和井口Ⅳ，井口Ⅰ和井口Ⅳ分别位于井口Ⅱ和井口Ⅲ的后方；3、将采运一体设备放至井口Ⅰ中，并启动采运一体设备，采运一体设备朝向井口Ⅱ自主移动，在移动的过程中，通过设备前端的截割部进行采煤，截割部所采煤料依次经过破碎和筛分，筛分所得的煤粉与水混合形成煤水混合物，然后通过采运一体设备上的泵送装置将煤水混合物输送至采掘形成的巷道外，掘进的同时将煤粉以煤水混合物的形式向外输送；4、当采运一体设备掘进至井口Ⅱ时，转为向后移动，并且设备后端的截割部侧向进刀，进刀到位后，采运一体设备沿与井口Ⅰ、井口Ⅱ连线平行的路线向后移动，设备向后移动的过程中，通过设备后端的截割部进行采煤，所采煤料同样依次经过破碎和筛分，筛分所得的煤粉与水混合形成煤水混合物，然后通过采运一体设备上的泵送装置将煤水混合物输送至采掘形成的巷道外；5、当采运一体设备掘进至井口Ⅰ与井口Ⅳ的连线时，转为向前移动，设备前端的截割部侧向进刀，然后向前掘进至井口Ⅱ与井口Ⅲ的连线时再向后掘进，如此往复，直至掘通井口Ⅲ和井口Ⅳ之间的煤层。
[0006]作为优化，各井口呈矩阵排布，所述平行四边形为所述矩阵中的最小正方形单元。本优化方案的设置，更方便提高采运一体设备移动路线的准确性，便于控制。
[0007]作为优化，采运一体设备每次侧向进刀量为60~80cm。本优化方案的设置，既保证了采掘效率，同时避免了单次进刀量过大而影响采运一体设备的移动效率。
[0008]本专利技术的有益效果为：通过设置井口，便于放置采运一体设备，并且便于将采运一体设备停在井口中进行检修，相对于在巷道内检修设备，效率和安全性大大提高；将井口设置为呈矩阵分布，通过采运一体设备的前后往复移动即可完成方形区域的开采；整个井下采掘过程无需工人参与，实现了无人化作业，无需设置通风巷道、运输巷道等，大幅提高了采掘效率，十分适用于顶板地质条件好的矿区，可大大降低采掘成本。
附图说明
[0009]图1为本专利技术井口布置示意图；图2为本专利技术采运一体设备结构示意图；图中所示：1、第一截割部，2、第一输送装置，3、第一储煤仓，4、第一破碎装置，5、第一筛分装置，6、第一带式输送机，7、出料管，8、输送泵， 9、煤水混合装置，10、第二截割部，11、第二输送装置，12、第二储煤仓，13、第二破碎装置，14、第二筛分装置，15、第二带式输送机，16、进料管，17、机架。
具体实施方式
[0010]为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
[0011]一种无人化煤矿开采方法，采用采运一体设备的往复移动实现，无需调头，也无需工人在井下参与作业，本方法具体包括以下方面：1、在待采区掘出至少四个井口，且井口的数量为2的整数倍，沿周向相邻的四个井口连线形成平行四边形，井口向下延伸至待采煤层，井口沿掘进方向的长度大于采运一体设备的长度，且井口的宽度大于采运一体设备的宽度；2、所述平行四边形四个顶点对应的井口沿周向依次为井口Ⅰ、井口Ⅱ、井口Ⅲ和井口Ⅳ，井口Ⅰ和井口Ⅳ分别位于井口Ⅱ和井口Ⅲ的后方，本实施例的各井口呈矩阵排布，所述平行四边形为所述矩阵中的最小正方形单元；3、将采运一体设备放至井口Ⅰ中，采运一体设备的移动路径提前设定好，启动采运一体设备后，采运一体设备朝向井口Ⅱ自主移动，在移动的过程中，通过设备前端的截割部进行采煤，截割部所采煤料依次经过破碎和筛分，筛分所得的煤粉与水混合形成煤水混合物，然后通过采运一体设备上的泵送装置将煤水混合物输送至采掘形成的巷道外，掘进的同时将煤粉以煤水混合物的形式向外输送；4、当采运一体设备掘进至井口Ⅱ时，转为向后移动，并且设备后端的截割部侧向进刀，进刀到位后，采运一体设备沿与井口Ⅰ、井口Ⅱ连线平行的路线向后移动，设备向后移动的过程中，通过设备后端的截割部进行采煤，所采煤料同样依次经过破碎和筛分，筛分所得的煤粉与水混合形成煤水混合物，然后通过采运一体设备上的泵送装置将煤水混合物输送至采掘形成的巷道外；5、当采运一体设备掘进至井口Ⅰ与井口Ⅳ的连线时，转为向前移动，设备前端的截割部侧向进刀，然后向前掘进至井口Ⅱ与井口Ⅲ的连线时再向后掘进，如此往复，直至掘通
井口Ⅲ和井口Ⅳ之间的煤层，采运一体设备每次侧向进刀量为60~80cm。
[0012]作为优化方案，本实施例的采运一体设备包括机架17、安装在机架上的有自主行走系统、安装在机架前端的第一截割部1和安装在机架后端有第二截割部10，通过自主行走系统实现设备的自主行走，设备向前行走时，第一截割部动作，设备向后行走时，第二截割部动作，使得本实施例的设备在井下无需调头，通过往复行走即可满足采掘要求。
[0013]本实施例的自主行走系统可采用现有技术实现，具体的，包括履带轮和驱动履带轮转动的驱动机构，以及转向机构，驱动机构和转向机构分别电性连接控制器，设备按照控制器中输入的路径移动，无需操作人员驾驶，也可在机架的前后两端分别安装图像采集装置，工作人员根据采集的影像远程遥控设备行走。
[0014]机架上还安装有沿第一截割部所采煤料输送方向依次设置的第一输送装置2、第一破碎装置4、第一筛分装置5、煤水混合装置9和打压外运系统，第一输送装置的进料端与截割部的出料端适配，第一输送装置和第一破碎装置之间设有第一储煤仓3，第一输送装置的出料端与第一储煤仓的进料口适配，第一储煤仓3的出料口与第一破碎装置的进料口适配，第一筛分装置位于第一破碎装置的下方，第一破碎装置的出料口与第一筛分装置的进料口适配，第一筛分装置的出料口下方设有向上倾斜设置的第一带式输送机6，所述第一带式输送机的出料端与煤水混合装置的进料口适配。第一截割部所采掘的煤料依次经第一输送装置2、第一储煤仓3、第一破碎装置4、第一筛分装置5和第一带式输送机6后进入煤水混合装置9，通过打压外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人化煤矿开采方法，其特征在于：（1）在待采区掘出至少四个井口，且井口的数量为2的整数倍，沿周向相邻的四个井口连线形成平行四边形，井口向下延伸至待采煤层，井口沿掘进方向的长度大于采运一体设备的长度，且井口的宽度大于采运一体设备的宽度；（2）所述平行四边形四个顶点对应的井口沿周向依次为井口Ⅰ、井口Ⅱ、井口Ⅲ和井口Ⅳ，井口Ⅰ和井口Ⅳ分别位于井口Ⅱ和井口Ⅲ的后方；（3）将采运一体设备放至井口Ⅰ中，并启动采运一体设备，采运一体设备朝向井口Ⅱ自主移动，在移动的过程中，通过设备前端的截割部进行采煤，截割部所采煤料依次经过破碎和筛分，筛分所得的煤粉与水混合形成煤水混合物，然后通过采运一体设备上的泵送装置将煤水混合物输送至采掘形成的巷道外；（4）当采运一体设备掘进至井口Ⅱ时，转为向后移动，并且设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛兴群，李卿冶，
申请(专利权)人：辛兴群，
类型：发明
国别省市：