CN113756830B - 连采连充工作面支巷快速掘进方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及连采连充工作面支巷快速掘进方法，包括，步骤S1截割落煤、步骤S2支撑空顶区、步骤S3永久支护、步骤S4支架前移、步骤S5设备倒运，在步骤S1这配置有综掘机自行走带式转载车，综掘机机前端设置有硬度检测装置、应力检测板，在步骤S2中配置有门式支架、门型履带移架车，在步骤S3中配置有单臂锚杆钻车，在步骤S5中配置有支架搬运车。本发明通过控制系统根据支巷煤层硬度选择综掘机的初始推进速度与初始截割转速，控制系统根据综掘机的实时应力与控制系统内部设置的标准预设范围应力值对比，控制调节综掘机的推进速度与截割转速，实现智能控制调节的开采过程，在保障综掘机稳定运行的情况下，最大程度的提高开采效率。

Description

连采连充工作面支巷快速掘进方法

技术领域

本发明涉及煤炭开采技术领域，尤其涉及一种连采连充工作面支巷快速掘进方法。

背景技术

我国是能源大国，煤炭的资源十分丰富，产量和储量都居于世界前列，煤炭作为工业动力燃料，常用于发电、交通运输、冶金等方面，同时它还是非常重要的民用生活燃料，我国农民占大多数，大部分的农民仍然把煤炭当做重要的生活燃料，另外煤炭也是重要的化工原料，通过焦化、蒸馏等处理后，可以得到很多重要的化工原料及其衍生物，比如煤气、煤焦油、氮肥、农药、塑料、合成纤维等上百种产品，有些煤层含有镓、锗、铀等稀有或放射性元素，可供综合利用，可见合理地开发利用煤炭资源是十分重要的。

我国的煤矿开采是一个传统工业，高科技的含量比较低，但现如今科学技术的快速发展，让我们懂得科学技术是第一生产力，煤矿开采的技术和方法对于煤矿生产设备能力的发挥生产成本和经济效益都有非常重要的作用，现在的煤矿开采的技术和方法往往还不能达到预期的开采效果，缺乏智能的控制调节过程，造成开采效率低的结果，好的开采技术可以大大节省人力、劳力和财力，让利润成倍增长，有事半功倍的作用。

发明内容

为此，本发明提供一种连采连充工作面支巷快速掘进方法，连采连充工作面通过配置综掘机割煤，配套自行走带式转载车出煤、门式支架临时支护、单臂锚杆钻车机械化支护、支架搬运车和门型履带移架车设备倒运，实现“采、支、运、搬”连续平行作业，用以克服现有技术中煤矿开采过程中缺乏智能控制调节的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种连采连充工作面支巷快速掘进方法，包括，

步骤S1，截割落煤，将支巷迎头的煤层切割破碎，并将切割破碎的煤运输出支巷；

步骤S2，支撑空顶区，支巷迎头的煤层切割破碎后形成空顶区，将空顶区做临时支护；

步骤S3，永久支护,将完成临时支护的支巷部分做永久支护；

步骤S4，支架前移，将完成永久支护的支巷部分的临时支护支架前移，在前方支巷的空顶区做临时支护；

步骤S5，设备倒运，当支巷贯通后，将设备倒运至下个支巷迎头位置；

在所述步骤S1中，配置有综掘机、自行走带式转载车，所述综掘机与外部控制系统相连，综掘机前端设置有硬度检测装置、应力检测板；所述自行走带式转载车与所述综掘机相连；

所述控制系统内部设有所述综掘机的初始推进速度矩阵、综掘机的初始截割转速矩阵，控制系统还设有标准硬度矩阵，所述硬度检测装置检测支巷迎头的煤层硬度，控制系统将煤层硬度与标准硬度矩阵对比，选择所述综掘机的初始推进速度与综掘机的初始截割转速；

当所述综掘机工作时，所述控制系统内部设有第一标准应力值与第二标准应力值，所述应力检测板检测综掘机前端受到的实时应力，控制系统将实时应力与第一标准应力值与第二标准应力值对比，通过对比结果实时调节综掘机的推进速度与截割转速；

所述自行走带式转载车与所述综掘机连接，用以将综掘机截割的煤运出支巷；

在所述步骤S2中，配置有门式支架、门型履带移架车，当所述综掘机对支巷的煤层截割后形成空顶区，所述门型履带移架车将所述门式支架运输至空顶区，门式支架对空顶区做临时支护，间隔为1.2米，共设置15个门式支架，其中13个临时支护，2个循环备用；

所述门式支架采用框架结构体系,由一根顶梁和两根液压支柱组成，所述液压支柱设置有快速连接装置，所述门式支架能够完成支撑、收缩操作，所述液压支柱底部设置有防滑底座，所述顶梁下方中部设置有上定位卡齿，门式支架支撑后，门式支架之间设置有防倾倒连接杆；

所述门型履带移架车行走部位为履带式，上部为三角形稳定结构，顶端设置有旋转机构、升降平台、下定位卡齿，所述下定位卡齿能够与所述上定位卡齿相互咬合；

在所述步骤S3中，配置有单臂锚杆钻车、锚杆、锚索，当所述步骤S2中的临时支护完成后，由人员通过所述单臂锚杆钻车、所述锚杆、所述锚索，对支巷完成永久支护；

在所述步骤S4中，配置有所述门式支架、所述门型履带移架车，当所述门式支架位置永久支护完成后，使用所述门型履带移架车将门式支架前移至迎头，准备进行下个循环空顶区的临时支护；

在所述步骤S5中，配置有支架搬运车，所述支架搬运车设置有搬运旋转机构、搬运升降平台、搬运定位卡齿，所述搬运定位卡齿能够与所述上定位卡齿相互咬合，当所述综掘机将支巷贯通后，所述综掘机回退至工作面，对下一支巷进行掘进，所述支架搬运车将所述门式支架倒运至下一支巷。

进一步地，在所述步骤S1中，所述控制系统内设有所述综掘机的初始推进速度矩阵V₀、综掘机的初始截割转速矩阵W₀、控制系统内还设有标准硬度矩阵P₀,对于所述初始推进速度矩阵V₀，设定V₀（V1，V2，V3），其中，V1表示预设第一初始推进速度，V2表示预设第二初始推进速度，V3表示预设第三初始推进速度，V1＜V2＜V3；对于初始截割转速矩阵W₀，设定W₀（W1，W2，W3），其中，W1表示预设第一初始截割转速，W2表示预设第二初始截割转速，W3表示预设第三初始截割转速，W1＜W2＜W3；对于标准硬度矩阵P₀,设定P₀（P1，P2），其中,P1表示预设第一标准硬度值，P2表示预设第二标准硬度值，P1＜P2;

所述综掘机的前端设置有所述硬度检测装置，硬度检测装置检测支巷迎头的煤层硬度Ps，控制系统将煤层硬度Ps与标准硬度矩阵P₀对比，

当Ps＜P1时，所述控制系统选择所述综掘机的初始推进速度为V3、初始截割转速为W3；

当P1≤Ps＜P2时，所述控制系统选择所述综掘机的初始推进速度为V2、初始截割转速为W2；

当P2≤Ps时，所述控制系统选择所述综掘机的初始推进速度为V1、初始截割转速为W1。

进一步地，所述综掘机前端设置有应力检测板，所述控制系统内设置有第一标准应力值A1、第二标准应力值A2，当所述综掘机工作时，所述控制系统选择所述综掘机的初始推进速度为Vi、初始截割转速为Wi，其中i=1、2、3，当所述应力检测板检测到的实时应力值为As，所述控制系统将实时应力值As与第一标准应力值A1、第二标准应力值A2进行对比，通过对比的结果调节综掘机的推进速度与综掘机的截割转速。

进一步地，所述控制系统将实时应力值As与第一标准应力值A1、第二标准应力值A2对比后，当结果为A1≤As≤A2时，所述控制系统判定实时应力值As在标准应力值范围内，不对所述综掘机的推进速度与截割转速进行调节。

进一步地，所述控制系统将实时应力值As与第一标准应力值A1、第二标准应力值A2对比后，当结果为As＜A1时，所述控制系统判定实时应力值As小于第一标准应力值A1，控制系统将所述综掘机的推进速度调整为Va，Va=Vi×[1+（A1-As）/A1]+Q,其中Q为推进速度调速参数；所述控制系统内还设有所述综掘机最大推进速度Vm，当Va＞Vm时，所述控制系统将所述综掘机的推进速度调整为Vm。

进一步地，当所述控制系统将所述综掘机的推进速度调整为Va后，所述应力检测板再次检测到实时应力值为As1，控制系统将实时应力值As1与第一标准应力值A1、第二标准应力值A2进行再次对比，当As1＜A1时，所述控制系统将所述综掘机的截割转速调整为Wa，Wa=Wi×[1+（A1-As1）/A1]+P,其中P为截割转速调速参数；所述控制系统内还设有所述综掘机最大截割转速Wm，当Wa＞Wm时，所述控制系统将所述综掘机的截割转速调整为Wm。

进一步地，当所述控制系统将所述综掘机的截割转速调整为Wa后，所述应力检测板再次检测到实时应力值为As2，重复上述实时应力值对比调节截割转速操作，直至A1≤As2≤A2时停止对截割转速的调节。

进一步地，所述控制系统将实时应力值As与第一标准应力值A1、第二标准应力值A2对比后，当结果为As＞A2时，所述控制系统判定实时应力值As大于第二标准应力值A2，控制系统将控制所述综掘机的推进速度调整为Vz，Vz=Vi×[1-（As–A2）/As]+Q。

进一步地，当所述控制系统将所述综掘机的推进速度调整为Vz后，所述应力检测板再次检测到实时应力值为As3，控制系统将实时应力值As3与第一标准应力值A1、第二标准应力值A2进行再次对比，当As3＞A2时，所述控制系统将所述综掘机的截割转速调整为Wz，Wz=Wi×[1-（As3-A2）/ As3]+P。

进一步地，当所述控制系统将所述综掘机的截割转速调整为Wz后，所述应力检测板再次检测到实时应力值为As4，重复上述实时应力值对比调节截割转速操作，直至A1≤As4≤A2时停止对截割转速的调节。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，所述连采连充工作面支巷快速掘进方法采用综掘机对工作面支巷的煤层进行截割落煤，通过在所述综掘机前端设置硬度检测装置与应力检测板，检测支巷迎头的煤层硬度，根据煤层硬度选择综掘机的初始推进速度与初始截割转速，在保障综掘机正常运行的同时又能够使综掘机工作开始时达到较良好的状态，再通所述应力检测板检测综掘机推进时的受到的应力，进一步精准的调整综掘机的推进速度与截割转速，使综掘机的开采效率达到最佳状态；通过设置所述门式支架，对支巷的空顶区进行临时支撑，保障安全性的同时，又可以保障所述综掘机在不停机的状态下完成支护，提高了综掘机的工作效率；在临时支护完成后，对临时支护区域做永久支护，进一步保障了支巷的安全性；通过所述门型履带移架车实时跟进综掘机的开采进度，随时完成临时支护工作，进一步保证了综掘机的开采进度；当所开采的支巷贯通后，通过所述支架搬运车将门式支架搬运至下个支巷，可以提高开采的效率，保障了综掘机对支巷开采时，支巷无空顶区，进一步的提高了开采的安全性。

进一步地，所述控制系统设有所述综掘机的初始推进速度矩阵V₀与初始截割转速矩阵W₀、在开采开始前对支巷的煤层硬度进行检测，根据检测到的结果选择综掘机的初始推进速度与初始截割转速，可以使综掘机在进入开采状态初期就保存较高的开采效率，同时减少了综掘机的机械损伤，提高综掘机的使用寿命。

尤其，当所述控制系统选取完成综掘机的初始推进速度与初始截割转速后，综掘机进入工作状态，通过设置的应力检测板检测综掘机推进时受到的实时应力，控制系统根据其内部设有的第一标准应力值与第二标准应力值，调节综掘机的推进速度与综掘机的截割转速，实现了智能调节控制，提高了综掘机的开采效率。

进一步地，当所述应力检测板检测综掘机推进时受到的实时应力在所述控制系统中的标准范围值时，控制系统判定综掘机正处于最佳工作状态，不对综掘机的工作状态进行调节，保障了综掘机的开采效率。

尤其，当综掘机受到的实时应力小于标准值范围时，说明此时的支巷煤层容易开采，通过提高推进速度使实时应力趋近于标准范围，进一步提高了综掘机的开采效率，并且控制系统中设置有最大推进速度，调节后的推进速度不能超过最大的推进速度，在保护综掘机不受机械损伤的同时保证支巷内的安全性。

进一步地，当提高了所述综掘机的推进速度后，如果所述应力检测板检测到的应力仍然小于标准范围值，所述控制系统将提高综掘机的截割转速，在提高了综掘机的开采效率的同时也实现了智能控制调节，并且控制系统中设置有最大的截割转速，进一步的保障了综掘机的安全性和支巷的安全性。

进一步地，在对所述综掘机的截割转速调节完成后，通过重复检测实时应力并调节，直至将实时应力调节到标准应力值范围内，实现了实时的智能调节控制，保障了综掘机的开采效率。

尤其，当所述应力检测板检测的实时应力大于标准范围时，所述控制系统将降低综掘机的推进速度，通过降低推进速度避免由于应力过大给综掘机带来的机械损伤，保障了支巷内的安全性。

进一步地，当所述控制系统降低了综掘机的推进速度后，所述应力检测板检测的实时应力仍然大于标准范围值时，控制系统将降低综掘机的截割转速，实现智能控制调节，保障支巷的安全性。

进一步地，当所述控制系统降低了综掘机的截割转速后，通过重复的检测调节操作，直至使实时应力调节到标准范围内，避免了综掘机受到不必要的机械损伤，实现了实时控制调节，在因开采条件的实时变化的情况下保障了综掘机能够正常运行。

附图说明

图1为本发明所述连采连充工作面支巷快速掘进方法的流程图；

图2为本发明所述连采连充工作面支巷快速掘进方法的支巷掘进工作示意图；

图3为本发明所述连采连充工作面支巷快速掘进方法的设备倒运工作示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示，其为本发明所述连采连充工作面支巷快速掘进方法的流程图，本发明公布一种连采连充工作面支巷快速掘进方法，包括，步骤S1截割落煤、步骤S2支撑空顶区、步骤S3永久支护、步骤S4支架前移、步骤S5设备倒运，其中，

步骤S1，截割落煤，将支巷迎头的煤层切割破碎，并将切割破碎的煤运输出支巷；

步骤S2，支撑空顶区，支巷迎头的煤层切割破碎后形成空顶区，将空顶区做临时支护；

步骤S3，永久支护,将完成临时支护的支巷部分做永久支护；

步骤S4，支架前移，将完成永久支护的支巷部分的临时支护支架前移，在前方支巷的空顶区做临时支护；

步骤S5，设备倒运，当支巷贯通后，将设备倒运至下个支巷迎头位置；

请参阅图2、3所示，其中图2为本发明所述连采连充工作面支巷快速掘进方法的支巷掘进工作示意图，图3为本发明所述连采连充工作面支巷快速掘进方法的设备倒运工作示意图，包括，综掘机1、自行走带式转载车2、硬度检测装置3、应力检测板4、门式支架5、门型履带移架车6、支架搬运车7，单臂锚杆钻车（图中未画出）、控制系统（图中未画出），其中，

在所述步骤S1中，配置有综掘机1、自行走带式转载车2，所述综掘机1与外部控制系统相连，综掘机1前端设置有硬度检测装置3、应力检测板4；所述自行走带式转载车2与所述综掘机1相连；

所述控制系统内部设有所述综掘机1的初始推进速度矩阵、综掘机1的初始截割转速矩阵，控制系统还设有标准硬度矩阵，所述硬度检测装置3检测支巷迎头的煤层硬度，控制系统将煤层硬度与标准硬度矩阵对比，选择所述综掘机1的初始推进速度与综掘机1的初始截割转速；

当所述综掘机1工作时，所述控制系统内部设有第一标准应力值与第二标准应力值，所述应力检测板4检测综掘机1前端受到的实时应力，控制系统将实时应力与第一标准应力值与第二标准应力值对比，通过对比结果实时调节综掘机1的推进速度与截割转速；

所述自行走带式转载车2与所述综掘机1连接，用以将综掘机1截割的煤运出支巷；

在所述步骤S2中，配置有门式支架5、门型履带移架车6，当所述综掘机1对支巷的煤层截割后形成空顶区，所述门型履带移架车6将所述门式支架5运输至空顶区，门式支架5对空顶区做临时支护，间隔为1.2米，共设置15个门式支架5，其中13个临时支护，2个循环备用；

所述门式支架5采用框架结构体系,由一根顶梁和两根液压支柱组成，所述液压支柱设置有快速连接装置，所述门式支架5能够完成支撑、收缩操作，所述液压支柱底部设置有防滑底座，所述顶梁下方中部设置有上定位卡齿，门式支架5支撑后，门式支架5之间设置有防倾倒连接杆；

所述门型履带移架车6行走部位为履带式，上部为三角形稳定结构，顶端设置有旋转机构、升降平台、下定位卡齿，所述下定位卡齿能够与所述上定位卡齿相互咬合；

在所述步骤S3中，配置有单臂锚杆钻车、锚杆、锚索，当所述步骤S2中的临时支护完成后，由人员通过所述单臂锚杆钻车、所述锚杆、所述锚索，对支巷完成永久支护；

在所述步骤S4中，配置有所述门式支架5、所述门型履带移架车6，当所述门式支架5位置永久支护完成后，使用所述门型履带移架车6将门式支架5前移至迎头，准备进行下个循环空顶区的临时支护；

在所述步骤S5中，配置有支架搬运车7，所述支架搬运车7设置有搬运旋转机构、搬运升降平台、搬运定位卡齿，所述搬运定位卡齿能够与所述上定位卡齿相互咬合，当所述综掘机1将支巷贯通后，所述综掘机1回退至工作面，对下一支巷进行掘进，所述支架搬运车7将所述门式支架5倒运至下一支巷。

所述连采连充工作面支巷快速掘进方法采用综掘机1对工作面支巷的煤层进行截割落煤，通过在所述综掘机1前端设置硬度检测装置3与应力检测板4，检测支巷迎头的煤层硬度，根据煤层硬度选择综掘机1的初始推进速度与初始截割转速，在保障综掘机1正常运行的同时又能够使综掘机1工作开始时达到较良好的状态，再通所述应力检测板4检测综掘机1推进时的受到的应力，进一步精准的调整综掘机1的推进速度与截割转速，使综掘机1的开采效率达到最佳状态；通过设置所述门式支架5，对支巷的空顶区进行临时支撑，保障安全性的同时，又可以保障所述综掘机1在不停机的状态下完成支护，提高了综掘机1的工作效率；在临时支护完成后，对临时支护区域做永久支护，进一步保障了支巷的安全性；通过所述门型履带移架车6实时跟进综掘机1的开采进度，随时完成临时支护工作，进一步保证了综掘机1的开采进度；当所开采的支巷贯通后，通过所述支架搬运车7将门式支架5搬运至下个支巷，可以提高开采的效率，保障了综掘机1对支巷开采时，支巷无空顶区，进一步的提高了开采的安全性。

具体而言，在所述步骤S1中，所述控制系统内设有所述综掘机1的初始推进速度矩阵V₀、综掘机1的初始截割转速矩阵W₀、控制系统内还设有标准硬度矩阵P₀,对于所述初始推进速度矩阵V₀，设定V₀（V1，V2，V3），其中，V1表示预设第一初始推进速度，V2表示预设第二初始推进速度，V3表示预设第三初始推进速度，V1＜V2＜V3；对于初始截割转速矩阵W₀，设定W₀（W1，W2，W3），其中，W1表示预设第一初始截割转速，W2表示预设第二初始截割转速，W3表示预设第三初始截割转速，W1＜W2＜W3；对于标准硬度矩阵P₀,设定P₀（P1，P2），其中,P1表示预设第一标准硬度值，P2表示预设第二标准硬度值，P1＜P2;

所述综掘机1的前端设置有所述硬度检测装置3，硬度检测装置3检测支巷迎头的煤层硬度Ps，控制系统将煤层硬度Ps与标准硬度矩阵P₀对比，

当Ps＜P1时，所述控制系统选择所述综掘机1的初始推进速度为V3、初始截割转速为W3；

当P1≤Ps＜P2时，所述控制系统选择所述综掘机1的初始推进速度为V2、初始截割转速为W2；

当P2≤Ps时，所述控制系统选择所述综掘机1的初始推进速度为V1、初始截割转速为W1。

所述控制系统设有所述综掘机1的初始推进速度矩阵V₀与初始截割转速矩阵W₀、在开采开始前对支巷的煤层硬度进行检测，根据检测到的结果选择综掘机1的初始推进速度与初始截割转速，可以使综掘机1在进入开采状态初期就保存较高的开采效率，同时减少了综掘机1的机械损伤，提高综掘机1的使用寿命。

具体而言，所述综掘机1前端设置有应力检测板4，所述控制系统内设置有第一标准应力值A1、第二标准应力值A2，当所述综掘机1工作时，所述控制系统选择所述综掘机1的初始推进速度为Vi、初始截割转速为Wi，其中i=1、2、3，当所述应力检测板4检测到的实时应力值为As，所述控制系统将实时应力值As与第一标准应力值A1、第二标准应力值A2进行对比，通过对比的结果调节综掘机1的推进速度与综掘机1的截割转速。

当所述控制系统选取完成综掘机1的初始推进速度与初始截割转速后，综掘机1进入工作状态，通过设置的应力检测板4检测综掘机1推进时受到的实时应力，控制系统根据其内部设有的第一标准应力值与第二标准应力值，调节综掘机1的推进速度与综掘机1的截割转速，实现了智能调节控制，提高了综掘机1的开采效率。

具体而言，所述控制系统将实时应力值As与第一标准应力值A1、第二标准应力值A2对比后，当结果为A1≤As≤A2时，所述控制系统判定实时应力值As在标准应力值范围内，不对所述综掘机1的推进速度与截割转速进行调节。

当所述应力检测板4检测综掘机1推进时受到的实时应力在所述控制系统中的标准范围值时，控制系统判定综掘机1正处于最佳工作状态，不对综掘机1的工作状态进行调节，保障了综掘机1的开采效率。

具体而言，所述控制系统将实时应力值As与第一标准应力值A1、第二标准应力值A2对比后，当结果为As＜A1时，所述控制系统判定实时应力值As小于第一标准应力值A1，控制系统将所述综掘机1的推进速度调整为Va，Va=Vi×[1+（A1-As）/A1]+Q,其中Q为推进速度调速参数；所述控制系统内还设有所述综掘机1最大推进速度Vm，当Va＞Vm时，所述控制系统将所述综掘机1的推进速度调整为Vm。

当综掘机1受到的实时应力小于标准值范围时，说明此时的支巷煤层容易开采，通过提高推进速度使实时应力趋近于标准范围，进一步提高了综掘机1的开采效率，并且控制系统中设置有最大推进速度，调节后的推进速度不能超过最大的推进速度，在保护综掘机1不受机械损伤的同时保证支巷内的安全性。

具体而言，当所述控制系统将所述综掘机1的推进速度调整为Va后，所述应力检测板4再次检测到实时应力值为As1，控制系统将实时应力值As1与第一标准应力值A1、第二标准应力值A2进行再次对比，当As1＜A1时，所述控制系统将所述综掘机1的截割转速调整为Wa，Wa=Wi×[1+（A1-As1）/A1]+P,其中P为截割转速调速参数；所述控制系统内还设有所述综掘机1最大截割转速Wm，当Wa＞Wm时，所述控制系统将所述综掘机1的截割转速调整为Wm。

当提高了所述综掘机1的推进速度后，如果所述应力检测板4检测到的应力仍然小于标准范围值，所述控制系统将提高综掘机1的截割转速，在提高了综掘机1的开采效率的同时也实现了智能控制调节，并且控制系统中设置有最大的截割转速，进一步的保障了综掘机1的安全性和支巷的安全性。

具体而言，当所述控制系统将所述综掘机1的截割转速调整为Wa后，所述应力检测板4再次检测到实时应力值为As2，重复上述实时应力值对比调节截割转速操作，直至A1≤As2≤A2时停止对截割转速的调节。

在对所述综掘机1的截割转速调节完成后，通过重复检测实时应力并调节，直至将实时应力调节到标准应力值范围内，实现了实时的智能调节控制，保障了综掘机1的开采效率。

具体而言，所述控制系统将实时应力值As与第一标准应力值A1、第二标准应力值A2对比后，当结果为As＞A2时，所述控制系统判定实时应力值As大于第二标准应力值A2，控制系统将控制所述综掘机1的推进速度调整为Vz，Vz=Vi×[1-（As–A2）/As]+Q。

当所述应力检测板4检测的实时应力大于标准范围时，所述控制系统将降低综掘机1的推进速度，通过降低推进速度避免由于应力过大给综掘机1带来的机械损伤，保障了支巷内的安全性。

具体而言，当所述控制系统将所述综掘机1的推进速度调整为Vz后，所述应力检测板4再次检测到实时应力值为As3，控制系统将实时应力值As3与第一标准应力值A1、第二标准应力值A2进行再次对比，当As3＞A2时，所述控制系统将所述综掘机1的截割转速调整为Wz，Wz=Wi×[1-（As3-A2）/ As3]+P。

当所述控制系统降低了综掘机1的推进速度后，所述应力检测板4检测的实时应力仍然大于标准范围值时，控制系统将降低综掘机1的截割转速，实现智能控制调节，保障支巷的安全性。

具体而言，当所述控制系统将所述综掘机1的截割转速调整为Wz后，所述应力检测板4再次检测到实时应力值为As4，重复上述实时应力值对比调节截割转速操作，直至A1≤As4≤A2时停止对截割转速的调节。

当所述控制系统降低了综掘机1的截割转速后，通过重复的检测调节操作，直至使实时应力调节到标准范围内，避免了综掘机1受到不必要的机械损伤，实现了实时控制调节，在因开采条件的实时变化的情况下保障了综掘机1能够正常运行。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种连采连充工作面支巷快速掘进方法，其特征在于，包括，

步骤S1，截割落煤，将支巷迎头的煤层切割破碎，并将切割破碎的煤运输出支巷；

步骤S2，支撑空顶区，支巷迎头的煤层切割破碎后形成空顶区，将空顶区做临时支护；

步骤S3，永久支护,将完成临时支护的支巷部分做永久支护；

步骤S4，支架前移，将完成永久支护的支巷部分的临时支护支架前移，在前方支巷的空顶区做临时支护；

步骤S5，设备倒运，当支巷贯通后，将设备倒运至下个支巷迎头位置；

在所述步骤S1中，配置有综掘机、自行走带式转载车，所述综掘机与外部控制系统相连，综掘机前端设置有硬度检测装置、应力检测板；所述自行走带式转载车与所述综掘机相连；

所述控制系统内部设有所述综掘机的初始推进速度矩阵、综掘机的初始截割转速矩阵，控制系统还设有标准硬度矩阵，所述硬度检测装置检测支巷迎头的煤层硬度，控制系统将煤层硬度与标准硬度矩阵对比，选择所述综掘机的初始推进速度与综掘机的初始截割转速；

当所述综掘机工作时，所述控制系统内部设有第一标准应力值与第二标准应力值，所述应力检测板检测综掘机前端受到的实时应力，控制系统将实时应力与第一标准应力值与第二标准应力值对比，通过对比结果实时调节综掘机的推进速度与截割转速；

所述自行走带式转载车与所述综掘机连接，用以将综掘机截割的煤运出支巷；

在所述步骤S2中，配置有门式支架、门型履带移架车，当所述综掘机对支巷的煤层截割后形成空顶区，所述门型履带移架车将所述门式支架运输至空顶区，门式支架对空顶区做临时支护，间隔为1.2米，共设置15个门式支架，其中13个临时支护，2个循环备用；

所述门式支架采用框架结构体系,由一根顶梁和两根液压支柱组成，所述液压支柱设置有快速连接装置，所述门式支架能够完成支撑、收缩操作，所述液压支柱底部设置有防滑底座，所述顶梁下方中部设置有上定位卡齿，门式支架支撑后，门式支架之间设置有防倾倒连接杆；

所述门型履带移架车行走部位为履带式，上部为三角形稳定结构，顶端设置有旋转机构、升降平台、下定位卡齿，所述下定位卡齿能够与所述上定位卡齿相互咬合；

在所述步骤S3中，配置有单臂锚杆钻车、锚杆、锚索，当所述步骤S2中的临时支护完成后，由人员通过所述单臂锚杆钻车、所述锚杆、所述锚索，对支巷完成永久支护；

在所述步骤S4中，配置有所述门式支架、所述门型履带移架车，当所述门式支架位置永久支护完成后，使用所述门型履带移架车将门式支架前移至迎头，准备进行下个循环空顶区的临时支护；

在所述步骤S5中，配置有支架搬运车，所述支架搬运车设置有搬运旋转机构、搬运升降平台、搬运定位卡齿，所述搬运定位卡齿能够与所述上定位卡齿相互咬合，当所述综掘机将支巷贯通后，所述综掘机回退至工作面，对下一支巷进行掘进，所述支架搬运车将所述门式支架倒运至下一支巷。

2.根据权利要求1所述的连采连充工作面支巷快速掘进方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述控制系统内设有所述综掘机的初始推进速度矩阵V₀、综掘机的初始截割转速矩阵W₀、控制系统内还设有标准硬度矩阵P₀,对于所述初始推进速度矩阵V₀，设定V₀（V1，V2，V3），其中，V1表示预设第一初始推进速度，V2表示预设第二初始推进速度，V3表示预设第三初始推进速度，V1＜V2＜V3；对于初始截割转速矩阵W₀，设定W₀（W1，W2，W3），其中，W1表示预设第一初始截割转速，W2表示预设第二初始截割转速，W3表示预设第三初始截割转速，W1＜W2＜W3；对于标准硬度矩阵P₀,设定P₀（P1，P2），其中,P1表示预设第一标准硬度值，P2表示预设第二标准硬度值，P1＜P2;

所述综掘机的前端设置有所述硬度检测装置，硬度检测装置检测支巷迎头的煤层硬度Ps，控制系统将煤层硬度Ps与标准硬度矩阵P₀对比，

当Ps＜P1时，所述控制系统选择所述综掘机的初始推进速度为V3、初始截割转速为W3；

当P1≤Ps＜P2时，所述控制系统选择所述综掘机的初始推进速度为V2、初始截割转速为W2；

当P2≤Ps时，所述控制系统选择所述综掘机的初始推进速度为V1、初始截割转速为W1。

3.根据权利要求2所述的连采连充工作面支巷快速掘进方法，其特征在于，所述综掘机前端设置有应力检测板，所述控制系统内设置有第一标准应力值A1、第二标准应力值A2，当所述综掘机工作时，所述控制系统选择所述综掘机的初始推进速度为Vi、初始截割转速为Wi，其中i=1、2、3，当所述应力检测板检测到的实时应力值为As，所述控制系统将实时应力值As与第一标准应力值A1、第二标准应力值A2进行对比，通过对比的结果调节综掘机的推进速度与综掘机的截割转速。

4.根据权利要求3所述的连采连充工作面支巷快速掘进方法，其特征在于，所述控制系统将实时应力值As与第一标准应力值A1、第二标准应力值A2对比后，当结果为A1≤As≤A2时，所述控制系统判定实时应力值As在标准应力值范围内，不对所述综掘机的推进速度与截割转速进行调节。

5.根据权利要求3所述的连采连充工作面支巷快速掘进方法，其特征在于，所述控制系统将实时应力值As与第一标准应力值A1、第二标准应力值A2对比后，当结果为As＜A1时，所述控制系统判定实时应力值As小于第一标准应力值A1，控制系统将所述综掘机的推进速度调整为Va，Va=Vi×[1+（A1-As）/A1]+Q,其中Q为推进速度调速参数；所述控制系统内还设有所述综掘机最大推进速度Vm，当Va＞Vm时，所述控制系统将所述综掘机的推进速度调整为Vm。

6.根据权利要求5所述的连采连充工作面支巷快速掘进方法，其特征在于，当所述控制系统将所述综掘机的推进速度调整为Va后，所述应力检测板再次检测到实时应力值为As1，控制系统将实时应力值As1与第一标准应力值A1、第二标准应力值A2进行再次对比，当As1＜A1时，所述控制系统将所述综掘机的截割转速调整为Wa，Wa=Wi×[1+（A1-As1）/A1]+P,其中P为截割转速调速参数；所述控制系统内还设有所述综掘机最大截割转速Wm，当Wa＞Wm时，所述控制系统将所述综掘机的截割转速调整为Wm。

7.根据权利要求6所述的连采连充工作面支巷快速掘进方法，其特征在于，当所述控制系统将所述综掘机的截割转速调整为Wa后，所述应力检测板再次检测到实时应力值为As2，重复上述实时应力值对比调节截割转速操作，直至A1≤As2≤A2时停止对截割转速的调节。

8.根据权利要求5所述的连采连充工作面支巷快速掘进方法，其特征在于，所述控制系统将实时应力值As与第一标准应力值A1、第二标准应力值A2对比后，当结果为As＞A2时，所述控制系统判定实时应力值As大于第二标准应力值A2，控制系统将控制所述综掘机的推进速度调整为Vz，Vz=Vi×[1-（As–A2）/As]+Q。

9.根据权利要求6所述的连采连充工作面支巷快速掘进方法，其特征在于，当所述控制系统将所述综掘机的推进速度调整为Vz后，所述应力检测板再次检测到实时应力值为As3，控制系统将实时应力值As3与第一标准应力值A1、第二标准应力值A2进行再次对比，当As3＞A2时，所述控制系统将所述综掘机的截割转速调整为Wz，Wz=Wi×[1-（As3-A2）/ As3]+P。

10.根据权利要求9所述的连采连充工作面支巷快速掘进方法，其特征在于，当所述控制系统将所述综掘机的截割转速调整为Wz后，所述应力检测板再次检测到实时应力值为As4，重复上述实时应力值对比调节截割转速操作，直至A1≤As4≤A2时停止对截割转速的调节。

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