CN105840194A - 一种确定综采面双采煤机同向过断层割煤范围的方法 - Google Patents

Abstract

一种确定综采面双采煤机同向过断层割煤范围的方法，属于采煤机过断层割煤方法。方法：a、在工作面布置一大一小两台采煤机，其中大采煤机A布置在最靠近断层的端头处，小采煤机B布置在断层另一侧且距断层距离为L₃；b、B采煤机距断层距离L₃不少于一个刮板弯曲段L_g的长度，即L₃＞L_g；c、A、B两台采煤机共同完成割一刀煤时所用的时间T_A和T_B相等，即T_A＝T_B；d、通过将实际数据带入T_A＝T_B，解该方程可得V_Adc、V_Add、V_Bdd与L₃的关系；在工作面生产过程中根据V_Adc、V_Add与V_Bdd的关系调节采煤机速度可得到：A采煤机最优割煤长度：L_Af＝L₂+L_d+L₃，B采煤机最优割煤长度：L_Bf＝L‑(L₂+L_d+L₃)。两台采煤机在此范围内运行，工艺循环时间最短，采煤机效率最高、停机等待与减速等待概率最小，并实现对采煤机运动轨迹的预测，保障矿井生产安全。

Description

一种确定综采面双采煤机同向过断层割煤范围的方法

技术领域

本发明涉及一种采煤机过断层割煤方法，特别是一种确定综采面双采煤机同向过断层割煤范围的方法。

背景技术

在有断层的工作面布置两台采煤机时，断层产状不断变化，断层影响范围伴随着工作面的推进在工作面位置的不断变化，采煤机割煤、割岩时速度的不同，两台采煤机单独生产与共同生产时的速度也不相同。以上因素导致两台采煤机的割煤范围难以确定，不易安排组织生产；工艺循环过程中一台采煤机停机等待或减速等待另一台采煤机的情况时常发生，且等待时间较长，严重削弱了两台采煤机在节约循环时间和加快工作面推进速度方面的优势，降低了采煤机工作效率，同时降低了工作面的产量与经济效益。

发明内容

本发明的目的是要提供一种煤机停机等待或减速等待时间最少，能确定两台采煤机最优割煤范围的确定综采面双采煤机同向过断层割煤范围的方法，解决两台采煤机在节约循环时间和加快工作面推进速度时工作效率低的问题。

本发明的目的是这样实现的：本发明方法的具体步骤如下：

a、依据断层的位置和影响范围的参数确定在工作面布置一大一小两台采煤机，其中大采煤机A布置在最靠近断层的端头处，小采煤机B布置在断层另一侧且距断层距离为L₃；

具体的：根据地质勘探的结果，确定断层的产状及断层在采煤机一个截深下的影响范围L_d和断层靠近机头一侧距工作面刮板输送机机头距离L₂；所述的L_d表示为整个断层；然后确定两台采煤机布置方式为：

①当时，大采煤机A采煤机布置在工作面刮板输送机机头的位置，小采煤机B采煤机布置在断层靠近机尾一侧且距断层的距离为L₃；

②当时，大采煤机A采煤机布置在工作面刮板输送机机尾的位置，小采煤机B采煤机布置在断层靠近机头一侧且距断层的距离为L₃。

b、B采煤机布置在断层与A采煤机相反的另一侧且距断层距离L₃超过一个刮板弯曲段L_g的长度，即L₃＞L_g。

c、分别计算A、B两台采煤机的割煤任务与割煤时间，A、B两台采煤机共同完成割一刀煤时所用的时间T_A和T_B且二者相等，即T_A＝T_B；

具体的：

(1)根据两种不同的工艺方式确定A、B采煤机的截割任务：其中，

①当时，A采煤机负责割断层靠近机头一测L₂长度的煤和整个断层L_d以及断层靠近机尾一侧L₃长度的煤；B采煤机负责割断层靠近机尾一侧距机尾L_Bf长度的煤；

②当时，A采煤机负责割断层靠近机头一侧距机头L_Af长度的煤，B采煤机负责割断层靠近机头一测L₂长度的煤，整个断层L_d，断层靠近机尾一侧L₃长度的煤；

(2)通过查阅设备资料，确定两台采煤机机身长度L_As，L_Bs，采煤机斜切进刀时的刮板弯曲段长度L_g，斜切进刀的速度为V_Ax、V_Bx；采煤机机身长度与刮板弯曲段的长度之和除以采煤机的斜切进刀速的所求得的时间的2倍即为采煤机斜切进刀的时间，T_Ax采煤机A斜切进刀时间，T_Bx采煤机B斜切进刀时间；且T_Ax＝T_Bx。

(3)受刮板输送运输能力的限制，两台采煤机共同正常生产时的割煤长度为L₂-L_s-L_g，此时采煤机速度为V_Ag、V_Bg，且V_Ag＝V_Bg，两台采煤机同采时的割煤长度与采煤机同采时的速度之比，得则两台采煤机共同生产时的割煤时间，T_Ag采煤机A在两台采煤机共同割煤时用的时间、T_Bg采煤机B在两台采煤机共同割煤时用的时间；

(4)采煤机过断层时的速度为V_Adc，则采煤机过断层的时间为断层长度与采煤机过断层速度之比，将这个值设为T_Adc采煤机A过断层用的时间；采煤机非共同割煤期间速度分别为：T_Add采煤机A在两台采煤机非共同割煤时用的时间，T_Bdd采煤机B在两台采煤机非共同割煤时用的时间；

(5)AB两台采煤机共同完成割一刀所用的时间计算方法分别为：

$T_A=2\frac{L_{As}+L_g}{V_{Ax}}+\frac{L_2-(L_{As}+L_g)}{V_{Ag}}+\frac{L_d}{V_{Adc}}+\frac{L_3}{V_{Add}};$

$T_B=2\frac{L_{Bs}+L_g}{V_{Bx}}+\frac{L_2-(L_{As}+L_g)}{V_{Bg}}+\frac{L-2L_2-L_d-L_3}{V_{Bdd}}.$

d、当A采煤机运行时间T_A与B采煤机运行时间T_B相等时，两台采煤机过断层工艺方式最优，采煤机工艺流程更加合理；将实际数据带入T_A＝T_B，解该方程可得V_Adc、V_Add、V_Bdd与L₃的关系；在工作面生产过程中根据V_Adc、V_Add与V_Bdd的关系调节采煤机速度可得到：A采煤机最优割煤长度：L_Af＝L₂+L_d+L₃，B煤机最优割煤长度：L_Bf＝L-(L₂+L_d+L₃)。

有益效果，由于采用上述方案，根据断层位置变化确定选用的布置方式，以减少两台采煤机停机等待或减速等待的时间为原则，当T_A与T_B相等时，可分别计算得到A、B两台采煤机的最优割煤长度解析式。两台采煤机分别在此范围内运行，停机等待或减速等待的时间最少，缩短工艺循环时间，充分发挥双采煤机实现工作面快速推进的工艺优势，提高了工作面产量。

附图说明

图1为本发明双采煤机同向割煤过断层A、B采煤机运行范围示意图。

图2为本发明双采煤机同向割煤过断层A、B采煤机运行范围示意图。

图3为本发明双采煤机同向割煤过断层A、B采煤机运行范围示意图。

图4为本发明双采煤机同向割煤过断层A、B采煤机运行范围示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一个实施作进一步的描述：

实施例1：本发明方法的具体步骤如下：

a、依据断层的位置和影响范围的参数确定在工作面布置一大一小两台采煤机，其中大采煤机A布置在最靠近断层的端头处，小采煤机B布置在断层另一侧且距断层距离为L₃；

具体的：根据地质勘探的结果，确定断层的产状及断层在采煤机一个截深下的影响范围L_d和断层靠近机头一侧距工作面刮板输送机机头距离L₂；所述的L_d表示为整个断层；然后确定两台采煤机布置方式为：

①当时，大采煤机A采煤机布置在工作面刮板输送机机头的位置，小采煤机B采煤机布置在断层靠近机尾一侧且距断层的距离为L₃；

②当时，大采煤机A采煤机布置在工作面刮板输送机机尾的位置，小采煤机B采煤机布置在断层靠近机头一侧且距断层的距离为L₃。

b、B采煤机布置在断层与A采煤机相反的另一侧且距断层距离L₃超过一个刮板弯曲段L_g的长度，即L₃＞L_g。

c、分别计算A、B两台采煤机的割煤任务与割煤时间，A、B两台采煤机共同完成割一刀煤时所用的时间T_A和T_B且二者相等，即T_A＝T_B；

具体的：

(1)根据两种不同的工艺方式确定A、B采煤机的截割任务：其中，

①当时，A采煤机负责割断层靠近机头一测L₂长度的煤和整个断层L_d以及断层靠近机尾一侧L₃长度的煤；B采煤机负责割断层靠近机尾一侧距机尾L_Bf长度的煤；

②当时，A采煤机负责割断层靠近机头一侧距机头L_Af长度的煤，B采煤机负责割断层靠近机头一测L₂长度的煤，整个断层L_d，断层靠近机尾一侧L₃长度的煤；

(2)通过查阅设备资料，确定两台采煤机机身长度L_As，L_Bs，采煤机斜切进刀时的刮板弯曲段长度L_g，斜切进刀的速度为V_Ax、V_Bx；采煤机机身长度与刮板弯曲段的长度之和除以采煤机的斜切进刀速的所求得的时间的2倍即为采煤机斜切进刀的时间，T_Ax采煤机A斜切进刀时间，T_Bx采煤机B斜切进刀时间；且T_Ax＝T_Bx。

(3)受刮板输送运输能力的限制，两台采煤机共同正常生产时的割煤长度为L₂-L_s-L_g，此时采煤机速度为V_Ag、V_Bg，且V_Ag＝V_Bg，两台采煤机同采时的割煤长度与采煤机同采时的速度之比，得则两台采煤机共同生产时的割煤时间，T_Ag采煤机A在两台采煤机共同割煤时用的时间、T_Bg采煤机B在两台采煤机共同割煤时用的时间；

(4)采煤机过断层时的速度为V_Adc，则采煤机过断层的时间为断层长度与采煤机过断层速度之比，将这个值设为T_Adc采煤机A过断层用的时间；采煤机非共同割煤期间速度分别为：T_Add采煤机A在两台采煤机非共同割煤时用的时间，T_Bdd采煤机B在两台采煤机非共同割煤时用的时间；

(5)AB两台采煤机共同完成割一刀所用的时间计算方法分别为：

$T_A=2\frac{L_{As}+L_g}{V_{Ax}}+\frac{L_2-(L_{As}+L_g)}{V_{Ag}}+\frac{L_d}{V_{Adc}}+\frac{L_3}{V_{Add}};$

$T_B=2\frac{L_{Bs}+L_g}{V_{Bx}}+\frac{L_2-(L_{As}+L_g)}{V_{Bg}}+\frac{L-2L_2-L_d-L_3}{V_{Bdd}}.$

d、当A采煤机运行时间T_A与B采煤机运行时间T_B相等时，两台采煤机过断层工艺方式最优，采煤机工艺流程更加合理；将实际数据带入T_A＝T_B，解该方程可得V_Adc、V_Add、V_Bdd与L₃的关系；在工作面生产过程中根据V_Adc、V_Add与V_Bdd的关系调节采煤机速度可得到：A采煤机最优割煤长度：L_Af＝L₂+L_d+L₃，B煤机最优割煤长度：L_Bf＝L-(L₂＋L_d+L₃)。

Claims (3)

1.一种确定综采面双采煤机同向过断层工艺采煤机割煤范围的方法，其特征是：

a、依据断层的位置和影响范围的参数确定在工作面布置一大一小两台采煤机，其中大采煤机A布置在最靠近断层的端头处，小采煤机B布置在断层另一侧且距断层距离为L₃；

b、B采煤机布置在断层与A采煤机相反的另一侧且距断层距离L₃超过一个刮板弯曲段L_g的长度，即L₃＞L_g；

c、分别计算A、B两台采煤机的割煤任务与割煤时间，A、B两台采煤机共同完成割一刀煤时所用的时间T_A和T_B且二者相等，即T_A＝T_B；

d、当A采煤机运行时间T_A与B采煤机运行时间T_B相等时，两台采煤机过断层工艺方式最优，采煤机工艺流程更加合理；将实际数据带入T_A＝T_B，解该方程可得V_Adc、V_Add、V_Bdd与L₃的关系；在工作面生产过程中根据V_Adc、V_Add与V_Bdd的关系调节采煤机速度可得到：A采煤机最优割煤长度：L_Af＝L₂+L_d+L₃，B煤机最优割煤长度：L_Bf＝L-(L₂+L_d+L₃)。

2.根据权利要求1所述的一种确定综采面双采煤机同向过断层工艺采煤机割煤范围的方法，其特征是：步骤a中，根据地质勘探的结果，确定断层的产状及断层在采煤机一个截深下的影响范围L_d和断层靠近机头一侧距工作面刮板输送机机头距离L₂；所述的L_d表示为整个断层；然后确定两台采煤机布置方式为：

①当时，大采煤机A采煤机布置在工作面刮板输送机机头的位置，小采煤机B采煤机布置在断层靠近机尾一侧且距断层的距离为L₃；

②当时，大采煤机A采煤机布置在工作面刮板输送机机尾的位置，小采煤机B采煤机布置在断层靠近机头一侧且距断层的距离为L₃。

3.根据权利要求1所述的一种确定综采面双采煤机同向过断层工艺采煤机割煤范围的方法，其特征是：步骤c中，

(1)根据两种不同的工艺方式确定A、B采煤机的截割任务：其中，

①当时，A采煤机负责割断层靠近机头一测L₂长度的煤和整个断层L_d以及断层靠近机尾一侧L₃长度的煤；B采煤机负责割断层靠近机尾一侧距机尾L_Bf长度的煤；

②当时，A采煤机负责割断层靠近机头一侧距机头L_Af长度的煤，B采煤机负责割断层靠近机头一测L₂长度的煤，整个断层L_d，断层靠近机尾一侧L₃长度的煤；

(2)通过查阅设备资料，确定两台采煤机机身长度L_As，L_Bs，采煤机斜切进刀时的刮板弯曲段长度L_g，斜切进刀的速度为V_Ax、V_Bx；采煤机机身长度与刮板弯曲段的长度之和除以采煤机的斜切进刀速的所求得的时间的2倍即为采煤机斜切进刀的时间，T_Ax采煤机A斜切进刀时间，T_Bx采煤机B斜切进刀时间；且T_Ax＝T_Bx。

(3)受刮板输送运输能力的限制，两台采煤机共同正常生产时的割煤长度为L₂-L_s-L_g，此时采煤机速度为V_Ag、V_Bg，且V_Ag＝V_Bg，两台采煤机同采时的割煤长度与采煤机同采时的速度之比，得到两台采煤机共同生产时的割煤时间，T_Ag采煤机A在两台采煤机共同割煤时用的时间、T_Bg采煤机B在两台采煤机共同割煤时用的时间；

(4)采煤机过断层时的速度为V_Adc，则采煤机过断层的时间为断层长度与采煤机过断层速度之比，将这个值设为T_Adc采煤机A过断层用的时间；采煤机非共同割煤期间速度分别为：T_Add采煤机A在两台采煤机非共同割煤时用的时间，T_Bdd采煤机B在两台采煤机非共同割煤时用的时间；

(5)AB两台采煤机共同完成割一刀所用的时间计算方法分别为：

$T_A=2\frac{L_{As}+L_g}{V_{Ax}}+\frac{L_2-(L_{As}+L_g)}{V_{Ag}}+\frac{L_d}{V_{Adc}}+\frac{L_3}{V_{Add}};$

$T_B=2\frac{L_{Bs}+L_g}{V_{Bx}}+\frac{L_2-(L_{As}+L_g)}{V_{Bg}}+\frac{L-2L_2-L_d-L_3}{V_{Bdd}}.$