本實用新型涉及礦山機械技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種多破煤錘支架采掘機及回采工作面二機配套系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

我國自上世紀80年代中期至今，煤礦井下回采工作面一直采用“三機”配套系統(tǒng)實現(xiàn)回采作業(yè)。“三機”配套系統(tǒng)包括采煤機、刮板運輸機和支架，其中，采煤機騎行于刮板運輸機上破煤、裝煤，刮板運輸機運煤，支架支護圍巖、維護作業(yè)空間。通過控制“三機”配套系統(tǒng)難以實現(xiàn)煤礦井下回采工作面的“自動化無人采掘”，這也導(dǎo)致我國煤礦井下回采工作面難以全面實施“自動化無人采掘”和本質(zhì)化安全開采。其技術(shù)原因在于：在時間和空間上，“三機”配套設(shè)備的作業(yè)狀態(tài)及配合關(guān)系是一個動態(tài)過程，受地質(zhì)構(gòu)造、煤層變化的耦合影響；在時間和空間上，作業(yè)過程中，“三機”狀態(tài)不停變動，需要以傳感器準確控制3個變量，難度系數(shù)是2個變量的3倍。因此，將“三機”減至“二機”、降低動態(tài)變量個數(shù)和控制難度，使支架具有破煤功能、擴展其超前支護功能或臨時、永久錨桿支護功能，是實施“自動化無人采掘”的關(guān)鍵。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種多破煤錘支架采掘機及回采工作面二機配套系統(tǒng)，解決目前煤礦井下回采工作面“三機”配套系統(tǒng)簡化為“二機”配套系統(tǒng)以實現(xiàn)“自動化無人采掘”的問題。

本實用新型提供一種多破煤錘支架采掘機，包括支架和采掘裝置，采掘裝置包括滑軌、滑塊、多個可伸縮破煤錘、平移千斤頂和上下擺動千斤頂，滑軌固定連接支架，可伸縮破煤錘經(jīng)滑塊動連接滑軌，平移千斤頂?shù)囊欢算q接支架，平移千斤頂?shù)牧硪欢算q接滑塊，上下擺動千斤頂?shù)囊欢算q接滑塊，上下擺動千斤頂?shù)牧硪欢算q接可伸縮破煤錘。

進一步的，所述支架包括前立柱、后立柱、頂梁和底座，前立柱的兩端分別鉸接頂梁和底座，后立柱的兩端分別鉸接頂梁和底座，頂梁的一端連接有伸縮梁，頂梁經(jīng)伸縮梁千斤頂連接伸縮梁，底座連接有推移千斤頂，前立柱的位置設(shè)置有第一套筒，第一套筒包括第一下套筒和與第一下套筒動連接的第一上套筒，第一下套筒連接底座，第一上套筒鉸接頂梁。

進一步的，后立柱的位置設(shè)置有第二套筒，第二套筒包括第二下套筒和與第二下套筒動連接的第二上套筒，第二下套筒連接底座，第二上套筒鉸接頂梁。

進一步的，所述支架包括套筒柱、頂梁和底座，頂梁的一端連接有伸縮梁，頂梁經(jīng)伸縮梁千斤頂連接伸縮梁，底座連接有推移千斤頂，套筒柱包括可充卸高壓氣液體的壓力密封袋、下套筒柱和與下套筒柱動連接的上套筒柱，壓力密封袋設(shè)置于下套筒柱、上套筒柱內(nèi)，下套筒柱連接底座，上套筒柱鉸接頂梁。

進一步的，壓力密封袋上設(shè)置有單向閥和安全閥。

進一步的，壓力密封袋的外表面設(shè)置有耐磨層。

進一步的，還包括鉆機和鉆桿，頂梁、伸縮梁均為中空結(jié)構(gòu)，鉆機設(shè)置于頂梁內(nèi)部的后側(cè)，鉆桿裝配連接鉆機，鉆桿從頂梁、伸縮梁的內(nèi)部穿過并延伸至支架的前側(cè)。

進一步的，還包括設(shè)置于支架上的錨桿鉆機。

進一步的，還包括設(shè)置于支架上的鋪網(wǎng)機構(gòu)。

本實用新型還提供一種回采工作面二機配套系統(tǒng)，應(yīng)用上述的多破煤錘支架采掘機，支架裝配連接有刮板運輸機。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的多破煤錘支架采掘機具有以下特點和優(yōu)點：

1、本實用新型的多破煤錘支架采掘機，支架支護圍巖、維護作業(yè)空間，采掘裝置向煤壁方向全方位沖擊破煤，實現(xiàn)支護、破煤、部分裝煤功能；

2、本實用新型的回采工作面二機配套系統(tǒng)，簡化結(jié)構(gòu)為“二機”配套系統(tǒng)，從本質(zhì)上降低了現(xiàn)行“三機”配套系統(tǒng)在時間和空間上的配套作業(yè)難度，減少了動態(tài)變量個數(shù)和控制難度，有利于實現(xiàn)多破煤錘支架采掘機本體的采、支作業(yè)自動化控制及與刮板運輸機聯(lián)動的自動化控制，有利于實現(xiàn)煤礦井下回采工作面“自動化無人采掘”。

結(jié)合附圖閱讀本實用新型的具體實施方式后，本實用新型的特點和優(yōu)點將變得更加清楚。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例中采掘裝置的側(cè)視圖一；

圖2為本實用新型實施例中采掘裝置的側(cè)視圖二；

圖3為本實用新型實施例中采掘裝置的俯視圖一；

圖4為本實用新型實施例中采掘裝置的俯視圖二；

圖5為本實用新型實施例中采掘裝置、現(xiàn)有支架改進結(jié)構(gòu)、刮板運輸機裝配側(cè)視圖；

圖6為本實用新型實施例中采掘裝置、現(xiàn)有支架改進結(jié)構(gòu)、刮板運輸機裝配俯視圖；

圖7為圖6中的A-A視圖；

圖8為本實用新型實施例中采掘裝置、現(xiàn)有支架改進結(jié)構(gòu)、刮板運輸機、鉆機裝配俯視圖；

圖9為本實用新型實施例中采掘裝置、現(xiàn)有支架改進結(jié)構(gòu)、刮板運輸機、鉆機裝配側(cè)視圖；

圖10為圖9中的d-d視圖；

圖11為本實用新型實施例中采掘裝置、新型支架、刮板運輸機、鉆機裝配側(cè)視圖一；

圖12為圖11中的B-B視圖；

圖13為本實用新型實施例中前套筒柱的俯視圖；

圖14為本實用新型實施例中采掘裝置、新型支架、刮板運輸機、鉆機裝配側(cè)視圖二；

圖15為本實用新型實施例適用于掘進生產(chǎn)的側(cè)視圖；

其中，11、軸軌，12、滑塊，13、可伸縮破煤錘，14、平移千斤頂，15、上下擺動千斤頂，21、前立柱，22、后立柱，23、頂梁，24、底座，25、伸縮梁，251、伸縮梁前端框架，252、伸縮梁千斤頂，26、推移千斤頂，271、第一套筒，272、第二套筒，273、第一套筒前端支持結(jié)構(gòu)，28、掩護梁及四連桿機構(gòu)或放煤機構(gòu)，291、前套筒柱，292、后套筒柱，293、單向閥、安全閥閥組，3、刮板運輸機，41、鉆機，42、鉆桿，5、錨桿鉆機，6、鋪網(wǎng)機構(gòu)，7、橋式刮板機。

具體實施方式

如圖1至圖15所示，本實施例提供一種多破煤錘支架采掘機，包括支架和采掘裝置，采掘裝置包括包括軸軌11、滑塊12、兩個可伸縮破煤錘13、平移千斤頂14和上下擺動千斤頂15。軸軌11固定連接支架，具體的，基于不同類型的支架，軸軌11可以固定連接在伸縮梁前端框架251或第一套筒前端支持結(jié)構(gòu)273上。兩個可伸縮破煤錘13分別經(jīng)滑塊12動連接軸軌11，滑塊12可以相對于軸軌11滑動。平移千斤頂14的一端鉸接支架，具體的，基于不同類型的支架，平移千斤頂14的一端可以鉸接在伸縮梁前端框架251或第一套筒前端支持結(jié)構(gòu)273上，平移千斤頂14的另一端鉸接滑塊12。上下擺動千斤頂15的一端鉸接滑塊12，上下擺動千斤頂15的另一端鉸接可伸縮破煤錘13。平移千斤頂14可以帶動可伸縮破煤錘13左右移動，同時可伸縮破煤錘13沖擊破煤，上下擺動千斤頂15可以帶動可伸縮破煤錘13上下擺動，同時可伸縮破煤錘13沖擊破煤。可伸縮破煤錘13下擺過程中將部分煤炭撥裝到刮板運輸機3內(nèi)外運。其余煤炭通過推移千斤頂26的動作，迫使刮板運輸機3(含鏟煤板)前移裝煤、拉架，刮板運輸機3運煤。

如圖5至圖10所示，多破煤錘支架采掘機中對現(xiàn)有支架進行結(jié)構(gòu)改進，支架包括前立柱21、后立柱22、頂梁23和底座24，前立柱21的兩端分別鉸接頂梁23和底座24，后立柱22的兩端分別鉸接頂梁23和底座24，頂梁23的一端連接有伸縮梁，頂梁23經(jīng)伸縮梁千斤頂252連接伸縮梁25，底座24連接有推移千斤頂26。兩前立柱21之間的位置設(shè)置有第一套筒271，第一套筒271包括第一下套筒和與第一下套筒動連接的第一上套筒，第一下套筒連接底座24，第一上套筒鉸接頂梁23。兩后立柱22之間的位置設(shè)置有第二套筒272，第二套筒372包括第二下套筒和與第二下套筒動連接的第二上套筒，第二下套筒連接底座24，第二上套筒鉸接頂梁23。如此改進，可以省略現(xiàn)有支架的掩護梁及四連桿機構(gòu)或放煤機構(gòu)28，并且使支架整體更加穩(wěn)定。

如圖11至圖14所示，多破煤錘支架采掘機中設(shè)計新型支架，支架包括前套筒柱291、后套筒柱292、頂梁23和底座24，頂梁23的一端連接有伸縮梁25，頂梁23經(jīng)伸縮梁千斤頂252連接伸縮梁25，底座24連接有推移千斤頂26，前套筒柱291、后套筒柱292均包括可充卸高壓氣液體的壓力密封袋、下套筒柱和與下套筒柱動連接的上套筒柱，壓力密封袋設(shè)置于下套筒柱、上套筒柱內(nèi)，下套筒柱連接底座24，上套筒柱鉸接頂梁23，壓力密封袋上設(shè)置有單向閥、安全閥閥組293，壓力密封袋的外表面設(shè)置有耐磨層。壓力密封袋上設(shè)置有的單向閥、安全閥閥組293，可根據(jù)密封狀態(tài)及時補充液、氣。壓力密封袋為耐壓、耐磨、高強橡膠模壓制作或3D打印制作，圓形、半圓形、橢圓形、方形、外方內(nèi)圓形等截面，壓力密封袋的外表面特別是與上套筒柱、下套筒柱內(nèi)壁接觸面為一層聚酯樹脂或其他材料的耐磨層，延長壓力密封袋的使用壽命。前套筒柱291、后套筒柱292、頂梁23和底座24形成的整體結(jié)構(gòu)，具有超大支撐力和支護強度和抗扭曲、抗變形等整體穩(wěn)定性能，前套筒柱291、后套筒柱292上設(shè)計有獨創(chuàng)的“環(huán)狀密封腔”，腔內(nèi)置壓力密封袋，壓力密封袋內(nèi)注入高壓氣液體使其膨脹，以膨脹體和對上套筒柱、下套筒柱內(nèi)壁的大面積接觸，實現(xiàn)上套筒柱、下套筒柱間縫隙的密封，從而形成“大截面套筒柱”，以其代替現(xiàn)行支架中的大部分結(jié)構(gòu)和上述對現(xiàn)有支架進行結(jié)構(gòu)改進的前立柱21、后立柱22、第一套筒271、第二套筒272等機構(gòu)，實現(xiàn)支架的徹底簡化、變革。

如圖8、圖9、圖14、圖15示，頂梁23、伸縮梁25均為中空結(jié)構(gòu)，鉆機41設(shè)置于頂梁23內(nèi)部的后側(cè)，鉆桿42裝配連接鉆機23，鉆桿42從頂梁23、伸縮梁25的內(nèi)部穿過并延伸至支架的前側(cè)。鉆桿42始終沿煤層頂面、以大于采高的深度超前鉆入煤壁，實現(xiàn)工作面全長預(yù)防性“鉆契”超前支護。頂梁23內(nèi)的鉆桿42和進入煤壁的鉆桿42之間可以十字銷鏈接，防止鉆桿42過度彎曲變形。

如圖15示，多破煤錘支架采掘機中的支架的后側(cè)還設(shè)置有錨桿鉆機5和鋪網(wǎng)機構(gòu)6。在掘進巷道迎頭在多破煤錘支架采掘機前側(cè)配備鏟裝煤板，其后部增設(shè)后部支架，前后支架間安裝兩部推移千斤頂26，實現(xiàn)推拉自移。后部支架上裝備錨桿鉆機5和鋪網(wǎng)機構(gòu)6，支架間裝備一部與鏟裝煤板配套的橋式刮板機7，可組成自動化綜合機械化作業(yè)線，以實現(xiàn)自動化破煤、裝煤、運煤、超前支護、臨時支護、半自動鋪網(wǎng)和永久錨桿錨索支護。

如圖1至圖15所示，本實用新型還提供一種回采工作面二機配套系統(tǒng)，應(yīng)用上述的多破煤錘支架采掘機，支架裝配連接有刮板運輸機3。該實用新型的回采工作面二機配套系統(tǒng)首次提出了工作面“二機”配套自動化采掘生產(chǎn)線方案，即多破煤錘支架采掘機、刮板運輸機配套方案，從而本質(zhì)性降低了現(xiàn)行“三機”在時間和空間上的配套作業(yè)難度，減少了動態(tài)變量個數(shù)和控制難度，有利于實現(xiàn)多破煤錘支架采掘機本體的采、支作業(yè)自動化控制及與刮板運輸機聯(lián)動的自動化控制，有利于實現(xiàn)“自動化無人采掘”。其核心技術(shù)多破煤錘支架采掘機不僅具有現(xiàn)行支架的支護功能，也具有破煤、部分裝煤或煤壁超前支護或掘進時臨時、永久錨桿支護功能。破煤裝置可向煤壁方向全方位沖擊破煤；支架具有超大支護強度、整體穩(wěn)定性，降低了加工精度、難度和成本，實現(xiàn)支架徹底簡化、變革；配套刮板運輸機雖采用現(xiàn)行設(shè)備，但其結(jié)構(gòu)件得到了最大程度簡化，取消了銷排、機道、拖纜槽、拖纜、防塵拖管等，成本節(jié)省近半。

當然，上述說明并非是對本實用新型的限制，本實用新型也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本實用新型的保護范圍。