急傾斜中厚煤層采煤裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種急傾斜中厚煤層采煤裝置，包括采運煤一體機、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，采運煤一體機的輸送刮板上設有截煤齒，采運煤一體機的機架兩側(cè)上端固定連接有龍門吊架，吊架上方設有橫梁，橫梁上連接有鉸接有一進給油缸的移動部件，進給油缸的另一端與所述吊架連接；移動部件與橫梁之間連接有橫推油缸，各進給油缸和各橫推油缸均與所述液壓系統(tǒng)連接，各進給油缸和各橫推油缸的活塞桿分別對應形成同步伸縮。本實用新型的有益效果是，應用本采煤裝置以形成俯向下的連續(xù)采煤運煤，可有效提采煤效率和回采率，降低采煤勞動強度，機械化程度高。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及到一種急傾斜中厚煤層開采設備，特別是一種急傾斜中厚煤層采 煤裝置。 急傾斜中厚煤層采煤裝置
【背景技術】
[0002] 急傾斜煤層開采效率一直以來都是困擾本領域的一個技術難題?，F(xiàn)有急傾斜煤層 的開采方法主要有倒臺階采煤法、俯偽斜走向長壁采煤法、鋼絲繩鋸采煤法和柔性掩護支 架采煤法。倒臺階采煤法可用于各種大傾角煤層的回采，但由于其勞動強度大，生產(chǎn)效率 低，頂板管理工作量大等缺點，目前應用越來越少。俯偽斜走向長壁采煤法，是在急傾斜煤 層內(nèi)布置一俯偽傾斜的綜采工作面，該工作面與煤層的真傾斜角度形成一定的差異。為確 保煤炭產(chǎn)品的純度，必然造成一部分區(qū)域被放棄或采用其他效率低的采煤方式回采，影響 回采率，造成資源浪費，或者影響采煤效率；同時，為確保采煤設備和支護設備的穩(wěn)定性，防 止設備自動向下滑移，其俯偽傾斜角度通常只能在30-35度之間，這樣，當煤層的真傾斜角 度越大時，其差異越大越大，其放棄回采的區(qū)域越大，回采率越低。鋼絲繩鋸采煤法效率較 低，通常只用于極薄煤層。柔性掩護支架采煤法，是在采煤工作面搭設柔性掩護支架，由于 受現(xiàn)有柔性支架結(jié)構的限制，目前通常只適用于人工放炮落煤的采煤方式。其勞動強度大， 效率低，安全性差?？傊?，前述這些采煤方法或者存在勞動強度大，采煤效率低的缺陷，或者 存在回采率低，安全性差等缺陷。特別是對于傾斜角度大的急傾斜煤層而言，這些不足之處 尤為突出。為此，需要進行改進。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種急傾斜中厚煤層采煤裝置， 以提高急傾斜中厚煤層采煤的機械化程度，降低采煤勞動強度，提高采煤效率，并進一步提 高回采率。
[0004] 為實現(xiàn)前述目的，本實用新型采用如下技術方案。
[0005] -種急傾斜中厚煤層采煤裝置，包括采運煤一體機、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，該采運 煤一體機具有刮板輸送機的輸送主體部分的結(jié)構，包括輸送刮板和設在輸送刮板上的截煤 齒，輸送刮板通過環(huán)形牽引鏈帶動其單向循環(huán)運動，該采運煤一體機通過其機架的兩側(cè)上 端固定連接有龍門式吊架，該吊架上方設有至少兩個平行設置的橫梁，各橫梁上滑動連接 一移動部件，該移動部件下部鉸接有一堅向設置的進給油缸；多個進給油缸與移動部件的 鉸接軸同軸線，進給油缸的另一端與所述吊架連接；所述移動部件上連接有橫推油缸，各橫 推油缸的另一端連接在對應的所述橫梁上，各進給油缸和各橫推油缸均與所述液壓系統(tǒng)連 接，各進給油缸和各橫推油缸的活塞桿分別通過所述液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)對應形成同步伸 縮。
[0006] 采用前述技術方案的本實用新型，使用時，采煤裝置通過橫梁固定在采煤工作面 內(nèi)單獨設置的專用支架上或者固定在工作面內(nèi)的掩護支架上，并將橫梁布設成水平近水平 狀態(tài)，使采運煤一體機形成懸吊狀態(tài)的俯向采煤姿態(tài)，待采煤層位于采運一體機下方，通過 專用支架或者掩護支架調(diào)整采運一體機與待采煤層之間的高度。采煤時，由進給油缸實現(xiàn) 截煤深度的進給，橫推油缸實現(xiàn)采運煤一體機沿煤層厚度方向的進給，采運煤一體機通過 輸送刮板上的截煤齒采煤，并由輸送刮板將截下的煤炭刮送運出采煤工作面，采煤工作面 由上向下或斜向下推進。待回采完成一個步距的循環(huán)后，通過進給油缸使采運煤一體機回 到原始高度，將專用支架上或掩護支架由上向下或斜向下推進后，進行下一個步距的回采 循環(huán)。該采煤裝置特別適用于煤層傾斜角度接近90度的急傾斜中厚煤層或者堅直煤層的 開采，對于松軟煤層而言，其效果更佳，當用于硬煤層回采時，最好在回采前采用放炮方式 將擬采部分煤炭震松。另外，進給油缸與移動部件鉸接使采運煤一體機的截煤面呈橫向水 平狀態(tài)，以使截煤的反作用力的通過進給油缸、導軌副和專用支架或掩護支架向采煤工作 面頂板傳遞一部分作用力，確保采煤裝置在采煤過程中保持穩(wěn)定。
[0007] 優(yōu)選的，所述吊架上還鉸接有側(cè)推油缸，該側(cè)推油缸的另一端鉸接在所述橫推油 缸的缸體上或者鉸接在所述橫梁上；該側(cè)推油缸與所述橫推油缸和所述進給油缸形成三角 形分布的結(jié)構。在急傾斜煤層采煤工作面中，當橫梁布設成水平或近水平狀態(tài)時，通過側(cè)推 油缸推動采運煤一體機圍繞進給油缸與移動部件之間的鉸接點旋轉(zhuǎn)一定角度，以適應在回 采至接近煤層頂板或底板的回采區(qū)域時，使采煤深度的進給方向與煤層傾斜方向一致，從 而提高煤層采凈率或稱回采率；同時，側(cè)推油缸與所述橫推油缸和所述進給油缸形成三角 形分布的結(jié)構，利于提高采運煤一體機采煤運行的穩(wěn)定性。
[0008] 進一步優(yōu)選的，所述吊架與進給油缸鉸接，該鉸接軸的軸線垂直于所述移動部件 與進給油缸的鉸接軸線；所述側(cè)推油缸兩端的鉸接結(jié)構為球形鉸接結(jié)構。以通過多個進給 油缸活塞桿伸出的原始高度的差異，使采運煤一體機大縱向形成傾斜一定角度的俯偽傾斜 布置方式，便于采運煤一體機具有斜向下的運煤坡度，利于煤炭運出采煤工作面。
[0009] 優(yōu)選的，所述采運煤一體機還設有噴霧消塵裝置。以通過噴霧消塵裝置噴灑的水 霧使煤灰濕潤后迅速下落，減少煤灰等粉塵飛散，降低對進給油缸、橫推油缸和側(cè)推油缸壽 命的影響。
[0010] 優(yōu)選的，所述進給油缸外周設有伸縮結(jié)構的防塵罩，防塵罩的固定節(jié)可拆式地連 接在進給油缸缸體上，防塵罩的活動節(jié)可拆式地固定連接在所述吊架上。以通過防塵罩減 少煤灰等粉塵對進給油缸的污染，延長油缸使用壽命。
[0011] 優(yōu)選的，所述橫梁呈工字鋼結(jié)構，移動部件通過滾動支撐在橫梁工字鋼軌兩側(cè)的 滾輪吊掛在橫梁上。利用滾動連接摩擦系數(shù)小的特點，減小采運煤一體機橫向進給阻力，降 低采煤能源消耗。
[0012] 本實用新型的有益效果是，本采煤裝置可通過專用支架或掩護支架設置在采煤工 作面煤，以形成俯向下的連續(xù)采煤運煤，可有效提高急傾斜煤層的采煤效率和回采率，同時 降低采煤勞動強度，機械化程度高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013] 圖1是本實用新型采煤裝置的結(jié)構示意圖。
[0014] 圖2是本實用新型采煤裝置布置在急傾斜煤層工作面內(nèi)，采運煤一體機橫向呈水 平的狀態(tài)示意圖。
[0015] 圖3是本實用新型采煤裝置中的采運煤一體機橫向的傾斜方向與煤層傾斜方向 一致的狀態(tài)示意圖。
[0016] 圖4是本實用新型采煤裝置中的采運煤一體機縱向呈俯偽傾斜α角度的狀態(tài)示 意圖，采煤時，如圖所示，采運煤一體機的機頭16設在落煤眼1中，其機尾17設在回風巷13 中。
【具體實施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明，但并不因此將本實用新型限制在所 述的實施例范圍之中。
[0018] 參見圖1、圖2、圖3、圖4, 一種急傾斜中厚煤層米煤裝置，包括米運煤一體機、液壓 系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，該采運煤一體機具有刮板輸送機的輸送主體部分的結(jié)構，包括輸送刮板2 和設在輸送刮板2上的截煤齒1，輸送刮板2通過環(huán)形牽引鏈帶動其循環(huán)運動，該采運煤一 體機通過其機架3的兩側(cè)上端固定連接有龍門式吊架4,該吊架4上方設有多個平行設置的 呈工字鋼結(jié)構的橫梁8,該移動部件5通過滾動支撐在橫梁8工字鋼軌兩側(cè)的滾輪吊掛在 橫梁8上；各橫梁8上滑動連接一移動部件5,該移動部件5下部鉸接有一堅向設置的進給 油缸6,移動部件5與進給油缸6的多個鉸接軸同軸線，該進給油缸6與所述吊架4鉸接， 該鉸接軸的軸線垂直于所述移動部件5與進給油缸6的鉸接軸線；移動部件5上還連接有 橫推油缸7,各橫推油缸7的另一端連接在對應的所述橫梁8上，各進給油缸6和各橫推油 缸7均與所述液壓系統(tǒng)連接，各進給油缸6和各橫推油缸7的活塞桿分別通過所述液壓系 統(tǒng)和控制系統(tǒng)對應形成同步伸縮；所述吊架4上還鉸接有側(cè)推油缸9,該側(cè)推油缸9的另一 端鉸接在所述橫推油缸7的缸體上；該側(cè)推油缸9與所述橫推油缸7和所述進給油缸6形 成三角形分布的結(jié)構；所述所述側(cè)推油缸9兩端的鉸接結(jié)構為球形鉸接結(jié)構；所述采運煤 一體機還設有噴霧消塵裝置10 ;所述進給油缸6外周設有伸縮結(jié)構的防塵罩11，防塵罩11 的固定節(jié)可拆式地連接在進給油缸6缸體上，防塵罩11的活動節(jié)可拆式地固定連接在所述 吊架4上。
[0019] 本實施例中，所述側(cè)推油缸9的另一端鉸接在所述橫梁8上，用于替代鉸接在橫推 油缸7的缸體上的方案，確保側(cè)推油缸9連接更加可靠。
[0020] 本實用新型中的采運煤一體機具有刮板輸送機的輸送主體部分的結(jié)構，包括輸送 刮板2和設在輸送刮板2上的截煤齒1，輸送刮板2通過環(huán)形牽引鏈帶動其單向循環(huán)運動， 是指該采運煤一體機具有刮板輸送機基本相同的機頭16、機尾17、牽引鏈輥、換向鏈輥、牽 引鏈和輸送刮板2等結(jié)構，與刮板輸送機不同的是在輸送刮板2上設有截煤齒1，且沒有設 置單獨的運煤順槽，其機架3本身形成運煤順槽。
[0021] 參見圖1、圖2、圖3、圖4,應用本采煤裝置采煤時，按以下步驟執(zhí)行：
[0022] 第一步，在急傾斜煤層12上端形成一開切眼，在開切眼兩端沿急傾斜煤層12傾斜 方向分別向下掘進一回風巷13和一與運輸巷連通的落煤眼14 ;
[0023] 第二步，在開切眼內(nèi)搭設掩護支架15控頂，并將本實用新型第一實施例的采煤裝 置固定連接在掩護支架15上，使采煤裝置中的采運煤一體機懸吊在煤層頂端上方，并將采 運煤一體機調(diào)整至俯向采煤的初始狀態(tài)，以形成初采工作面；本步驟還包括通過進給油缸 6和側(cè)推油缸9將采運煤一體機調(diào)整至沿采煤工作面長度方向呈俯偽傾斜α角度為10? 15度的縱向傾斜初始狀態(tài)；
[0024] 第三步，應用所述采煤裝置中的采運煤一體機進行采煤運煤作業(yè)，且由該機將采 出的煤炭運送入落煤眼14,以便由運煤巷運出，并使掩護支架15保持控頂高度，直至完成 一個步距或設定深度的采煤運煤；本步驟中還包括以下小步驟：
[0025] 第一小步：通過進給油缸6和側(cè)推油缸9實現(xiàn)采運煤一體機采煤深度方向的進 給；
[0026] 第二小步：通過橫推油缸7和側(cè)推油缸9實現(xiàn)采運煤一體機煤層厚度方向進給；
[0027] 第三小步：判斷是否完成本步距的采煤深度，完成，則進入第四小步，未完成，則返 回第一小步；
[0028] 第四小步：判斷煤層傾斜角度，等于90度，則采運煤一體機返回初始狀態(tài)并結(jié)束， 小于90度，進入第五小步；
[0029] 第五小步，通過側(cè)推油缸9實現(xiàn)采運煤一體機轉(zhuǎn)動至沿煤層傾斜方向一致的橫向 傾斜狀態(tài)，進行余煤采掘，完成后，采運煤一體機返回初始狀態(tài)并結(jié)束本步驟；
[0030] 以通過在同一步距內(nèi)沿煤層厚度和深度方向的多次循環(huán)采掘，確保截煤齒壽命和 采運煤一體機采煤過程的穩(wěn)定性；同時，通過側(cè)推油缸實現(xiàn)采運煤一體機轉(zhuǎn)動至沿煤層傾 斜方向的步驟。以使接近頂板或底板區(qū)域的余煤可被采掘干凈，提高回采率。
[0031] 第四步，判斷開切眼區(qū)域煤層是否回采完成，未完成，進入下一步；完成，則進入第 丄止 /、少；
[0032] 第五步，向下推進掩護支架15,使采煤工作面推進一個步距，返回第三步；
[0033] 第六步，結(jié)束采煤。
[0034] 用于本采煤方法的掩護支架15中分別位于工作面頂板和底板位置的兩個支腿需 要設置成伸縮結(jié)構，該伸縮結(jié)構通過支護油缸連接，工作時，該油缸應具有足夠壓強的背 壓，以便在煤層采掘一部分后，支腿自動伸出保持掩護支架的控頂高度，支架推進時，回縮 油缸降低控頂高度和采運煤一體機的高度。
[0035] 以上詳細描述了本實用新型的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人 員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本實用新型的構思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術領 域中技術人員依本實用新型的構思在現(xiàn)有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實 驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1. 一種急傾斜中厚煤層采煤裝置，包括采運煤一體機、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，該采運煤 一體機具有刮板輸送機的輸送主體部分的結(jié)構，包括輸送刮板（2)和設在輸送刮板（2)上 的截煤齒（1)，輸送刮板（2)通過環(huán)形牽引鏈帶動其單向循環(huán)運動，其特征在于：該采運煤 一體機通過其機架（3)的兩側(cè)上端固定連接有龍門式吊架（4)，該吊架（4)上方設有至少兩 個平行設置的橫梁（8 )，各橫梁（8 )上滑動連接一移動部件（5 )，該移動部件（5 )下部鉸接有 一堅向設置的進給油缸（6);多個進給油缸（6)與移動部件（5)的鉸接軸同軸線，進給油缸 (6) 的另一端與所述吊架（4)連接；所述移動部件（5)上連接有橫推油缸（7)，各橫推油缸 (7) 的另一端連接在對應的所述橫梁（8)上，各進給油缸（6)和各橫推油缸（7)均與所述液 壓系統(tǒng)連接，各進給油缸（6)和各橫推油缸（7)的活塞桿分別通過所述液壓系統(tǒng)和控制系 統(tǒng)對應形成同步伸縮。
2. 根據(jù)權利要求1所述的急傾斜中厚煤層采煤裝置，其特征在于：所述吊架（4)上還鉸 接有側(cè)推油缸（9 )，該側(cè)推油缸（9 )的另一端鉸接在所述橫推油缸（7 )的缸體上或者鉸接在 所述橫梁（8)上；該側(cè)推油缸（9)與所述橫推油缸（7)和所述進給油缸（6)形成三角形的。
3. 根據(jù)權利要求2所述的急傾斜中厚煤層采煤裝置，其特征在于：所述吊架（4)與進給 油缸（6)鉸接，該鉸接軸的軸線垂直于所述移動部件（5)與進給油缸（6)的鉸接軸線；所述 側(cè)推油缸（9)兩端的鉸接結(jié)構為球形鉸接結(jié)構。
4. 根據(jù)權利要求1所述的急傾斜中厚煤層采煤裝置，其特征在于：所述采運煤一體機 還設有噴霧消塵裝置（10)。
5. 根據(jù)權利要求1?4中任意一項所述的急傾斜中厚煤層采煤裝置，其特征在于：所 述進給油缸（6)外周設有伸縮結(jié)構的防塵罩（11)。
6. 根據(jù)權利要求1?4中任意一項所述的急傾斜中厚煤層采煤裝置，其特征在于：所 述橫梁（8)呈工字鋼結(jié)構，移動部件（5)通過滾動支撐在橫梁（8)工字鋼軌兩側(cè)的滾輪吊掛 在橫梁（8)上。
【文檔編號】E21C41/16GK203847118SQ201420261541
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年5月21日 優(yōu)先權日:2014年5月21日
【發(fā)明者】王潔, 韓志華, 王宏, 李 誠 申請人:王潔