一種確定綜采面雙采煤機同向過斷層割煤范圍的方法
【專利摘要】一種確定綜采面雙采煤機同向過斷層割煤范圍的方法，屬于采煤機過斷層割煤方法。方法：a、在工作面布置一大一小兩臺采煤機，其中大采煤機A布置在最靠近斷層的端頭處，小采煤機B布置在斷層另一側(cè)且距斷層距離為L3；b、B采煤機距斷層距離L3不少于一個刮板彎曲段Lg的長度，即L3＞Lg；c、A、B兩臺采煤機共同完成割一刀煤時所用的時間TA和TB相等，即TA＝TB；d、通過將實際數(shù)據(jù)帶入TA＝TB，解該方程可得VAdc、VAdd、VBdd與L3的關(guān)系；在工作面生產(chǎn)過程中根據(jù)VAdc、VAdd與VBdd的關(guān)系調(diào)節(jié)采煤機速度可得到：A采煤機最優(yōu)割煤長度：LAf＝L2+Ld+L3，B采煤機最優(yōu)割煤長度：LBf＝L?(L2+Ld+L3)。兩臺采煤機在此范圍內(nèi)運行，工藝循環(huán)時間最短，采煤機效率最高、停機等待與減速等待概率最小，并實現(xiàn)對采煤機運動軌跡的預(yù)測，保障礦井生產(chǎn)安全。
【專利說明】
一種確定綜采面雙采煤機同向過斷層割煤范圍的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種采煤機過斷層割煤方法，特別是一種確定綜采面雙采煤機同向過 斷層割煤范圍的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在有斷層的工作面布置兩臺采煤機時，斷層產(chǎn)狀不斷變化，斷層影響范圍伴隨著 工作面的推進在工作面位置的不斷變化，采煤機割煤、割巖時速度的不同，兩臺采煤機單獨 生產(chǎn)與共同生產(chǎn)時的速度也不相同。以上因素導(dǎo)致兩臺采煤機的割煤范圍難以確定，不易 安排組織生產(chǎn);工藝循環(huán)過程中一臺采煤機停機等待或減速等待另一臺采煤機的情況時常 發(fā)生，且等待時間較長，嚴重削弱了兩臺采煤機在節(jié)約循環(huán)時間和加快工作面推進速度方 面的優(yōu)勢，降低了采煤機工作效率，同時降低了工作面的產(chǎn)量與經(jīng)濟效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是要提供一種煤機停機等待或減速等待時間最少，能確定兩臺采煤 機最優(yōu)割煤范圍的確定綜采面雙采煤機同向過斷層割煤范圍的方法，解決兩臺采煤機在節(jié) 約循環(huán)時間和加快工作面推進速度時工作效率低的問題。
[0004] 本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:本發(fā)明方法的具體步驟如下：
[0005] a、依據(jù)斷層的位置和影響范圍的參數(shù)確定在工作面布置一大一小兩臺采煤機，其 中大采煤機A布置在最靠近斷層的端頭處，小采煤機B布置在斷層另一側(cè)且距斷層距離為 L3 ；
[0006] 具體的：根據(jù)地質(zhì)勘探的結(jié)果，確定斷層的產(chǎn)狀及斷層在采煤機一個截深下的影 響范圍Ld和斷層靠近機頭一側(cè)距工作面刮板輸送機機頭距離L 2;所述的Ld表示為整個斷層； 然后確定兩臺采煤機布置方式為：
[0007] ①當(dāng)
時，大采煤機A采煤機布置在工作面刮板輸送機機頭的位置，小采 煤機B采煤機布置在斷層靠近機尾一側(cè)且距斷層的距離為L3;
[0008] ②當(dāng)
時，大采煤機A采煤機布置在工作面刮板輸送機機尾的位置，小采 煤機B采煤機布置在斷層靠近機頭一側(cè)且距斷層的距離為L3。
[0009] b、B采煤機布置在斷層與A采煤機相反的另一側(cè)且距斷層距離L3超過一個刮板彎 曲段L g的長度，即L3>Lg。
[0010] C、分別計算A、B兩臺采煤機的割煤任務(wù)與割煤時間，A、B兩臺采煤機共同完成割一 刀煤時所用的時間Ta和T B且二者相等，即Ta=Tb;
[0011] 具體的：
[0012] (1)根據(jù)兩種不同的工藝方式確定A、B采煤機的截割任務(wù):其中，
[0013] ①當(dāng)
.時，A采煤機負責(zé)割斷層靠近機頭一測L2長度的煤和整個斷層L d以 及斷層靠近機尾一側(cè)L3長度的煤;B采煤機負責(zé)割斷層靠近機尾一側(cè)距機尾LBf長度的煤；
[0014] ②當(dāng)
時，A采煤機負責(zé)割斷層靠近機頭一側(cè)距機頭LAf長度的煤，B采煤 機負責(zé)割斷層靠近機頭一測1^長度的煤，整個斷層Ld，斷層靠近機尾一側(cè)L3長度的煤；
[0015] (2)通過查閱設(shè)備資料，確定兩臺采煤機機身長度LAs，LBs，采煤機斜切進刀時的刮 板彎曲段長度L g，斜切進刀的速度為VAx、VBx;采煤機機身長度與刮板彎曲段的長度之和除以 采煤機的斜切進刀速的所求得的時間的2倍即為采煤機斜切進刀的時間，Tax采煤機A斜切進 刀時間，T Bx采煤機B斜切進刀時間；且Tax=TBx。
[0016] (3)受刮板輸送運輸能力的限制，兩臺采煤機共同正常生產(chǎn)時的割煤長度SL2-Ls-L g，此時采煤機速度為VAg、VBg，且VAg = VBg，兩臺采煤機同采時的割煤長度與采煤機同采時的 速度之比，得則兩臺采煤機共同生產(chǎn)時的割煤時間，T Ag采煤機A在兩臺采煤機共同割煤時用 的時間、TBg采煤機B在兩臺采煤機共同割煤時用的時間；
[0017] (4)采煤機過斷層時的速度為VAd。，則采煤機過斷層的時間為斷層長度與采煤機過 斷層速度之比，將這個值設(shè)為T Ad。采煤機A過斷層用的時間；采煤機非共同割煤期間速度分 別為:TAdd采煤機A在兩臺采煤機非共同割煤時用的時間，T Bdd采煤機B在兩臺采煤機非共同 割煤時用的時間；
[0018] (5)AB兩臺采煤機共同完成割一刀所用的時間計算方法分別為：
[0021] d、當(dāng)A采煤機運行時間Ta與B采煤機運行時間Tb相等時，兩臺采煤機過斷層工藝方 式最優(yōu)，采煤機工藝流程更加合理;將實際數(shù)據(jù)帶入Ta=Tb，解該方程可得V Ad。、VAdd、VBdd與L3 的關(guān)系;在工作面生產(chǎn)過程中根據(jù)VAdhVAdd與VBdd的關(guān)系調(diào)節(jié)采煤機速度可得到:A采煤機最 優(yōu)割煤長度:LAf = L2+Ld+L3，B煤機最優(yōu)割煤長度:LBf = L-(L2+Ld+L3)。
[0022] 有益效果，由于采用上述方案，根據(jù)斷層位置變化確定選用的布置方式，以減少兩 臺采煤機停機等待或減速等待的時間為原則，當(dāng)Ta與Tb相等時，可分別計算得到A、B兩臺采 煤機的最優(yōu)割煤長度解析式。兩臺采煤機分別在此范圍內(nèi)運行，停機等待或減速等待的時 間最少，縮短工藝循環(huán)時間，充分發(fā)揮雙采煤機實現(xiàn)工作面快速推進的工藝優(yōu)勢，提高了工 作面產(chǎn)量。

【附圖說明】
[0023] 圖1為本發(fā)明雙采煤機同向割煤過斷層A、B采煤機運行范圍 示意圖。
[0024] 圖2為本發(fā)明雙采煤機同向割煤過斷層A、B采煤機運行范圍 示意圖。
[0025] 圖3為本發(fā)明雙采煤機同向割煤過斷層A、B采煤機運行范圍 示意
圖。
[0026] 圖4為本發(fā)明雙采煤機同向割煤過斷層A、B采煤機運行范圍 示意 圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一個實施作進一步的描述：
[0028]實施例1:本發(fā)明方法的具體步驟如下：
[0029] a、依據(jù)斷層的位置和影響范圍的參數(shù)確定在工作面布置一大一小兩臺采煤機，其 中大采煤機A布置在最靠近斷層的端頭處，小采煤機B布置在斷層另一側(cè)且距斷層距離為 L3 ；
[0030] 具體的：根據(jù)地質(zhì)勘探的結(jié)果，確定斷層的產(chǎn)狀及斷層在采煤機一個截深下的影 響范圍Ld和斷層靠近機頭一側(cè)距工作面刮板輸送機機頭距離L 2;所述的Ld表示為整個斷層； 然后確定兩臺采煤機布置方式為：
[0031] ①當(dāng)
=時，大采煤機A采煤機布置在工作面刮板輸送機機頭的位置，小采 煤機B采煤機布置在斷層靠近機尾一側(cè)且距斷層的距離為L3;
[0032] ②當(dāng)
?時，大采煤機A采煤機布置在工作面刮板輸送機機尾的位置，小采 煤機B采煤機布置在斷層靠近機頭一側(cè)且距斷層的距離為L3。
[0033] b、B采煤機布置在斷層與A采煤機相反的另一側(cè)且距斷層距離L3超過一個刮板彎 曲段Lg的長度，即L3>Lg。
[0034] c、分別計算A、B兩臺采煤機的割煤任務(wù)與割煤時間，A、B兩臺采煤機共同完成割一 刀煤時所用的時間Ta和Tb且二者相等，即Ta=Tb;
[0035] 具體的：
[0036] (1)根據(jù)兩種不同的工藝方式確定A、B采煤機的截割任務(wù):其中，
[0037] ①當(dāng)
時，A采煤機負責(zé)割斷層靠近機頭一測L2長度的煤和整個斷層L d以 及斷層靠近機尾一側(cè)L3長度的煤;B采煤機負責(zé)割斷層靠近機尾一側(cè)距機尾LBf長度的煤；
[0038] ②當(dāng).
時，A采煤機負責(zé)割斷層靠近機頭一側(cè)距機頭LAf長度的煤，B采煤 機負責(zé)割斷層靠近機頭一測1^長度的煤，整個斷層Ld，斷層靠近機尾一側(cè)L3長度的煤；
[0039] (2)通過查閱設(shè)備資料，確定兩臺采煤機機身長度LAs，LBs，采煤機斜切進刀時的刮 板彎曲段長度Lg，斜切進刀的速度為VAx、VBx;采煤機機身長度與刮板彎曲段的長度之和除以 采煤機的斜切進刀速的所求得的時間的2倍即為采煤機斜切進刀的時間，Tax采煤機A斜切進 刀時間，TBx采煤機B斜切進刀時間；且Ta x=TBx。
[0040] (3)受刮板輸送運輸能力的限制，兩臺采煤機共同正常生產(chǎn)時的割煤長度SL2-Ls- Lg，此時采煤機速度為VAg、VBg，且VAg = VBg，兩臺采煤機同采時的割煤長度與采煤機同采時的 速度之比，得則兩臺采煤機共同生產(chǎn)時的割煤時間，TAg采煤機A在兩臺采煤機共同割煤時用 的時間、T Bg采煤機B在兩臺采煤機共同割煤時用的時間；
[0041] (4)采煤機過斷層時的速度為VAd。，則采煤機過斷層的時間為斷層長度與采煤機過 斷層速度之比，將這個值設(shè)為TAd。采煤機A過斷層用的時間；采煤機非共同割煤期間速度分 別為:T Add采煤機A在兩臺采煤機非共同割煤時用的時間，TBdd采煤機B在兩臺采煤機非共同 割煤時用的時間；
[0042] (5)AB兩臺采煤機共同完成割一刀所用的時間計算方法分別為：
[0045] d、當(dāng)A采煤機運行時間Ta與B采煤機運行時間Tb相等時，兩臺采煤機過斷層工藝方 式最優(yōu)，采煤機工藝流程更加合理;將實際數(shù)據(jù)帶入Ta=Tb，解該方程可得VAd。、VAdd、VBdd與L3 的關(guān)系;在工作面生產(chǎn)過程中根據(jù)VAdhVAdd與VBdd的關(guān)系調(diào)節(jié)采煤機速度可得到:A采煤機最 優(yōu)割煤長度:LAf = L2+Ld+L3，B煤機最優(yōu)割煤長度:LBf = L-(L2 + Ld+L3)。
【主權(quán)項】
1. 一種確定綜采面雙采煤機同向過斷層工藝采煤機割煤范圍的方法，其特征是： a、 依據(jù)斷層的位置和影響范圍的參數(shù)確定在工作面布置一大一小兩臺采煤機，其中大 采煤機A布置在最靠近斷層的端頭處，小采煤機B布置在斷層另一側(cè)且距斷層距離為L3; b、 B采煤機布置在斷層與A采煤機相反的另一側(cè)且距斷層距離L3超過一個刮板彎曲段Lg 的長度，目化3>Lg; C、分別計算A、B兩臺采煤機的割煤任務(wù)與割煤時間，A、B兩臺采煤機共同完成割一刀煤 時所用的時間Τα和Tb且二者相等，即Ta=Tb; d、當(dāng)A采煤機運行時間Τα與B采煤機運行時間Tb相等時，兩臺采煤機過斷層工藝方式最 優(yōu)，采煤機工藝流程更加合理;將實際數(shù)據(jù)帶入Ta = Tb，解該方程可得VAdc、VAdd、VBdd與L3的關(guān) 系;在工作面生產(chǎn)過程中根據(jù)VAdt、VAdd與VBdd的關(guān)系調(diào)節(jié)采煤機速度可得到:A采煤機最優(yōu)割 煤長度:LAf = L2+Ld+L3，B煤機最優(yōu)割煤長度:LBf = k(L2+Ld+L3)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種確定綜采面雙采煤機同向過斷層工藝采煤機割煤范圍的 方法，其特征是:步驟a中，根據(jù)地質(zhì)勘探的結(jié)果，確定斷層的產(chǎn)狀及斷層在采煤機一個截深 下的影響范圍Ld和斷層靠近機頭一側(cè)距工作面刮板輸送機機頭距離L2;所述的Ld表示為整 個斷層;然后確定兩臺采煤機布置方式為： ① 當(dāng)厶+·^- < -^·時，大采煤機A采煤機布置在工作面刮板輸送機機頭的位置，小采煤機B -2 2 采煤機布置在斷層靠近機尾一側(cè)且距斷層的距離為L3 ; ② 當(dāng)4+^>!時，大采煤機A采煤機布置在工作面刮板輸送機機尾的位置，小采煤機B 采煤機布置在斷層靠近機頭一側(cè)且距斷層的距離為L3。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種確定綜采面雙采煤機同向過斷層工藝采煤機割煤范圍的 方法，其特征是:步驟C中， (1) 根據(jù)兩種不同的工藝方式確定A、B采煤機的截割任務(wù):其中， ① 當(dāng)心時，A采煤機負責(zé)割斷層靠近機頭一測L2長度的煤和整個斷層LdW及斷 -2 2 層靠近機尾一側(cè)L3長度的煤;B采煤機負責(zé)割斷層靠近機尾一側(cè)距機尾LBf長度的煤； ② 當(dāng)時，A采煤機負責(zé)割斷層靠近機頭一側(cè)距機頭LAf長度的煤，B采煤機負責(zé) 割斷層靠近機頭一測L2長度的煤，整個斷層Ld，斷層靠近機尾一側(cè)L3長度的煤； (2) 通過查閱設(shè)備資料，確定兩臺采煤機機身長度Las，Lbs，采煤機斜切進刀時的刮板彎 曲段長度Lg，斜切進刀的速度為Vax、Vbx;采煤機機身長度與刮板彎曲段的長度之和除W采煤 機的斜切進刀速的所求得的時間的2倍即為采煤機斜切進刀的時間，Tax采煤機A斜切進刀時 間，Tbx采煤機B斜切進刀時間；且Tax=Tbx。 (3) 受刮板輸送運輸能力的限制，兩臺采煤機共同正常生產(chǎn)時的割煤長度為L2-Ls-Lg， 此時采煤機速度為VAg、VBg，且VAg = VBg，兩臺采煤機同采時的割煤長度與采煤機同采時的速 度之比，得到兩臺采煤機共同生產(chǎn)時的割煤時間，TAg采煤機A在兩臺采煤機共同割煤時用的 時間、TBg采煤機B在兩臺采煤機共同割煤時用的時間； (4) 采煤機過斷層時的速度為VAd。，則采煤機過斷層的時間為斷層長度與采煤機過斷層 速度之比，將運個值設(shè)為TAd。采煤機A過斷層用的時間；采煤機非共同割煤期間速度分別為： TAd揀煤機A在兩臺采煤機非共同割煤時用的時間，TBd揀煤機B在兩臺采煤機非共同割煤時 用的時間； (5)AB兩臺采煤機共同完成割一刀所用的時間計算方法分別為：
【文檔編號】E21C41/18GK105840194SQ201610183234
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月28日
【發(fā)明人】袁永, 屠世浩, 孫松, 劉志恒, 伏映鵬, 李 杰, 李波
【申請人】中國礦業(yè)大學(xué)