專利名稱：含硫化鐵結(jié)核和硬夾矸薄煤層回采工藝及其綜采液壓支架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤礦薄煤層采煤工作面回采工藝，特別是一種能在含硫化鐵結(jié)核和/
或硬夾矸薄煤層實(shí)現(xiàn)綜采的含硫化鐵結(jié)核和硬夾矸薄煤層回采工藝以及能滿足這種特殊 工藝要求的綜采液壓支架。
背景技術(shù)：
煤炭是我國(guó)的主要能源，在已探明的化石能資源中煤炭約占94%，煤炭資源使我 國(guó)在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)以煤為主的能源結(jié)構(gòu)不會(huì)改變。在全國(guó)已探明的煤炭資源儲(chǔ)量中，薄煤 層占46 %以上。隨著近年中厚煤層儲(chǔ)量明顯減少，薄煤層開采對(duì)于保持煤炭產(chǎn)量，滿足國(guó)民 經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求將起重要作用。目前，lm以下薄煤層綜采成套設(shè)備及工藝有待研究，特別是含 硫化鐵結(jié)核和/或硬夾矸薄煤層的綜采，國(guó)內(nèi)沒有成功的例子，一直是解決不了的世界性 難題。 含硫化鐵結(jié)核薄煤層煤炭?jī)?chǔ)量在我國(guó)較豐富，由于煤層中含有硬度f(wàn) = 8 9. 5 的硫化鐵結(jié)核，硬度大有韌性，難于破碎，被包裹在煤層中，塊度大小和分布沒有規(guī)律，機(jī)械 化開采難度極大。目前主要的開采方法沿用傳統(tǒng)的打眼爆破、人工裝運(yùn)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，安全 差，效益差。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決含硫化鐵結(jié)核和/或硬夾矸薄煤層綜采的難題，本發(fā)明提供一種含硫化 鐵結(jié)核和硬夾矸薄煤層回采工藝，它可以比較好地解決含硫化鐵結(jié)核和/或硬夾矸薄煤層 綜采的難題。同時(shí)，本發(fā)明提供一種與該工藝其它綜采設(shè)備相配套的含硫化鐵結(jié)核和硬夾 矸薄煤層綜采液壓支架。 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 含硫化鐵結(jié)核和硬夾矸薄煤層回采工藝，用綜采工藝回采?；夭晒ぷ髅娴木C采設(shè) 備由滾筒采煤機(jī)、液壓支架和刮板輸送機(jī)等組成。 a.滾筒采煤機(jī)采用大功率采煤機(jī)、高強(qiáng)度寬滾筒，淺截深截割、即截深小于滾筒寬度。 b.液壓支架采用掩護(hù)式液壓支架，定量分次推移、一次拉架。
c.回采前，在回采工作面內(nèi)注水軟化。 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案還可以是滾筒采煤機(jī)滾筒的寬度為600mm 900mm ;截深為滾筒寬度的1/3或1/2。 液壓支架每次推溜距離與截深相同， 一次拉架距離與滾筒寬度相同。 該回采工藝的刮板輸送機(jī)采用機(jī)頭、機(jī)尾中板平直布置的刮板輸送機(jī)。機(jī)頭、機(jī)尾
刮板運(yùn)行下鏈道是反曲線形。機(jī)頭、機(jī)尾的底部可升降墊架。 滾筒采煤機(jī)的遙控采用自動(dòng)分段遙控。 含硫化鐵結(jié)核和硬夾矸薄煤層綜采液壓支架為掩護(hù)式液壓支架，由頂梁、立柱、平衡千斤頂、掩護(hù)梁、上下連桿、底座、推移千斤頂、架前噴霧系統(tǒng)等構(gòu)成。推移千斤頂液壓控 制回路是由鄰架先導(dǎo)控制換向閥、組合差動(dòng)閥、定量缸、交替閥組成的單獨(dú)推拉控制回路和 成組定量推進(jìn)充液控制回路。
本發(fā)明的有益效果是 ①通過采用采煤機(jī)寬滾筒淺截深、液壓支架定量推移一次拉架、工作面注水軟化 等一系列新工藝及配套設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了含硫化鐵結(jié)核和/或硬夾矸薄煤層綜合機(jī)械化開采， 解決了長(zhǎng)期以來國(guó)內(nèi)外采煤一直解決不了的難題。 ②液壓支架可實(shí)現(xiàn)定量分次推進(jìn)、一次拉架，與采煤機(jī)等其它綜采設(shè)備配套，達(dá)到 含硬夾矸和/或含硫化鐵結(jié)核薄煤層的綜采的特殊工藝要求。采用掩護(hù)式液壓支架，簡(jiǎn)化 支架結(jié)構(gòu)，增加前部空間，減小整體尺寸；頂梁前端采用板式結(jié)構(gòu)、內(nèi)嵌式噴霧，可增加過機(jī) 空間。 ③刮板輸送機(jī)能解決薄煤層綜采工作面兩端的三角煤?jiǎn)栴}、下鏈道拉回頭煤?jiǎn)?題；使機(jī)頭處增大過煤通道，簡(jiǎn)化設(shè)備配置；也能解決薄煤層工作面兩端機(jī)頭機(jī)尾落煤回 收清理問題。準(zhǔn)中雙鏈刮板鏈可允許更大塊度的煤矸通過采煤機(jī)底托架。非常適合含硫化 鐵結(jié)核或/和硬夾矸薄煤層的綜采。 ④采煤機(jī)遙控采用自動(dòng)分段遙控，可減少操控人員在薄煤層工作面跟機(jī)匍甸爬 行、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、實(shí)現(xiàn)安全高效。光電編碼器計(jì)數(shù)定位，分段定位準(zhǔn)確，工作可靠。通過人 機(jī)對(duì)話界面設(shè)定分段，靈活方便。


圖1 3是含硫化鐵結(jié)核和硬夾矸薄煤層綜采工作面綜采設(shè)備布置示意圖主視、 A-A剖視圖、右側(cè)剖視圖即B-B剖視圖。 圖4、5是回采工作面注水軟化設(shè)備布置示意圖、鉆孔布置即Z向視圖。 圖6、7是薄煤層綜采刮板輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖主、俯視圖。 圖8、9是機(jī)頭溜煤裝置的結(jié)構(gòu)示意圖主、俯視圖。 圖10、11是機(jī)尾回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖主、俯視圖。 圖12是準(zhǔn)中雙鏈刮板鏈位于中部槽內(nèi)的橫斷面圖。 圖13、14是可升降墊架的結(jié)構(gòu)示意圖主、側(cè)視圖。 圖15是薄煤層滾筒采煤機(jī)自動(dòng)分段遙控系統(tǒng)的方框圖。 圖16、17是滾筒采煤機(jī)分段遙控第一、二種方案的方框圖。 圖18是采煤機(jī)自動(dòng)分段遙控第一種方案接收機(jī)及分段控制的電原理圖。 圖19、20是滾筒采煤機(jī)自動(dòng)分段遙控第三、四種方案的方框圖。 圖21是采煤機(jī)自動(dòng)分段遙控第三種方案接收機(jī)及分段控制的電原理圖。 圖22是含硫化鐵結(jié)核和硬夾矸薄煤層綜采液壓支架的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖23是雙伸縮立柱輔助機(jī)械加長(zhǎng)段的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖24是頂梁前端的板式結(jié)構(gòu)及其內(nèi)嵌式噴頭的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖25是噴頭的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖26是鉸接連桿式底調(diào)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖27是封底式剛性結(jié)構(gòu)底座的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖28是支架的鄰架先導(dǎo)控制與成組定量推進(jìn)相結(jié)合的液壓控制系統(tǒng)圖。
圖中l(wèi)-滾筒采煤機(jī)、2-刮板輸送機(jī)、3-液壓支架、4-機(jī)尾回收裝置、-滾筒、6-機(jī) 尾可升降墊架、7_軌道順槽、8_運(yùn)輸順槽、9_注水鋼管、10-截止閥；11-高壓膠管、12-三 通、13-封孔器、14泵站、15-鉆孔； 101-機(jī)頭、102-機(jī)頭可升降墊架、103-機(jī)頭段上鏈道、104-機(jī)頭段下鏈道、 105-采煤機(jī)、106-輸送機(jī)中部槽、107-鏟煤板或鏟板、108-采煤機(jī)牽引機(jī)構(gòu)、109-機(jī)尾下 鏈道、110-機(jī)尾上鏈道、lll-機(jī)尾可升降墊架、112-機(jī)尾、113-運(yùn)巷或運(yùn)輸巷、114-轉(zhuǎn)載 機(jī)、115-機(jī)頭固定擋板、116-液壓油缸、117-機(jī)頭伸縮擋板、118-聯(lián)接部件、119-工作面、 120-機(jī)尾伸縮彎板、121-機(jī)尾伸縮擋板、122- 二級(jí)伸縮機(jī)構(gòu)的液壓油缸、123- —級(jí)伸縮機(jī) 構(gòu)的液壓油缸、124-機(jī)尾固定擋板、125-風(fēng)巷或回風(fēng)巷、126-聯(lián)接部件、127-滾筒、128-圓 環(huán)鏈或鏈條、129和130-過煤空間I和II、 131-采煤機(jī)底托架、132-墊架擺動(dòng)體、133-墊架 外箱體、134-墊架內(nèi)箱體、135-液壓油缸、M-雙鏈中心距； BMr空心軸光電編碼器、PLC-可編程序控制器、Ar高頻接收板、A2_轉(zhuǎn)換控制器、 ICr單片機(jī)、IC2-單片機(jī)、RXi和RX2-無線電遙控接收機(jī)、BPS-本安電源、FPS-非本安電源、 IPC-工控機(jī)、ACT-計(jì)數(shù)模塊、A。UT-輸出模塊； 201-頂梁、202_立柱、203_平衡千斤頂、204-掩護(hù)梁、205_底座、206_加長(zhǎng)桿、 207-頂梁前板、208-架前噴頭、209-噴霧頭、210_噴霧座、21卜推移座、212_底調(diào)千斤頂、 213-底座前端、214-鄰架先導(dǎo)控制換向閥或稱控制閥、215-左立柱、216-右立柱、217-液 控單向閥組、218-安全閥、219-組合差動(dòng)閥或稱差動(dòng)閥、220-推移千斤頂、221-定量缸、 222-交替閥、223-單向鎖、224-雙向鎖、225-安全閥、226_過濾器、227-截止閥、228_回液 斷路器、229-截止閥；0-回液管路.P-進(jìn)液管路J-供水管路JLJ-單獨(dú)拉架JTL-單獨(dú)推 溜、ZTL-成組推溜、ZCY-成組充液。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 在圖1 3中示出本發(fā)明含硫化鐵結(jié)核和硬夾矸薄煤層回采工藝的采煤工作面綜 采設(shè)備的布置。其綜采設(shè)備由滾筒采煤機(jī)1、液壓支架2和刮板輸送機(jī)3等組成。為了解決 含硫化鐵結(jié)核和硬夾矸薄煤層綜合機(jī)械化開采的難題，在綜采設(shè)備和采煤工藝上主要采取 以下新措施 a.滾筒采煤機(jī)采用大功率采煤機(jī)、高強(qiáng)度寬滾筒，淺截深截割落煤、即截深小于滾 筒寬度。 b.液壓支架采用掩護(hù)式液壓支架，定量分次推移、一次拉架。
c.回采前，在回采工作面內(nèi)注水軟化。 d.刮板輸送機(jī)采用機(jī)頭、機(jī)尾中板平直布置的刮板輸送機(jī)。 e.滾筒采煤機(jī)的遙控方式采用自動(dòng)分段遙控。 — .滾筒采煤機(jī)采用高功率采煤機(jī)、高強(qiáng)度寬滾筒、淺截深截割 在滿足薄煤層對(duì)高度要求的前提下盡可能加大采煤機(jī)的功率。為了提供足夠的剝
落結(jié)核的沖擊能量，提高截割性能，采用高強(qiáng)度大質(zhì)量的強(qiáng)力滾筒5，利用滾筒足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)
慣量提高沖擊力，達(dá)到不同大小的結(jié)核均可剝落的目的。并且采用淺截深，以降低截割力矩。截深采用滾筒寬度的1/3或1/2。 采煤機(jī)滾筒5的寬度以采用600mm 900mm為宜，如900mm、800mm。滾筒寬度以 900mm為例，截深采用450mm或300mm，也可以采用900mm，根據(jù)結(jié)核的大小和煤體的硬度高 低決定截深的增減。 二.液壓支架采用掩護(hù)式液壓支架，定量推移、一次拉架 為了不影響生產(chǎn)效率，不能每次割煤后都移架，而采用截割兩次(截深采用 450mm)或截割三次(截深采用300mm)后，整體移架一次(拉移液壓支架的步距為900mm)。 即每次推溜(推移刮板輸送機(jī))的步距與截深一致，推溜兩次或三次后移架一次，這就需 要每次推移步距要定量、而不等于拉移步距。這種工藝決定了支架的液壓回路不能采用傳 統(tǒng)形式。采用兩柱掩護(hù)式是為了簡(jiǎn)化支架結(jié)構(gòu)，增加支架前部空間，減小支架整體尺寸。通 過采用板式頂梁前端、內(nèi)嵌噴頭等措施進(jìn)一步擴(kuò)大支架前部空間。本支架按最大推移行程 950mm設(shè)計(jì)。液壓支架的液壓控制回路詳敘見第六部分。圖中其余為刮板輸送機(jī)的機(jī)尾 回收裝置4和機(jī)尾可升降墊架6、軌道順槽7、運(yùn)輸順槽8。
三.回采前在回采工作面內(nèi)注水軟化 煤的疏松程度對(duì)結(jié)核的包裹力有決定作用，對(duì)滾筒截割含硫化鐵結(jié)核的煤層具有 重要影響?；夭汕霸诨夭晒ぷ髅鎯?nèi)高壓注水，可以達(dá)到軟化煤層、松動(dòng)硫化鐵結(jié)核、有利于 滾筒剝離的目的；同時(shí)提高降塵效果。 在圖4、5中示出工作面注水軟化設(shè)備、鉆孔布置。具體施工方法如下 1.在工作面內(nèi)距底板400 500mm的位置，垂直煤壁，用電煤鉆打一排與頂板平行
的鉆孔15，鉆孔直徑43mm，深度5m，間距5m?，F(xiàn)場(chǎng)孔位可適當(dāng)調(diào)整。 2.從刮板輸送機(jī)電纜槽內(nèi)的防塵液壓管上引出高壓膠管ll，通過三通12與截止
閥10、煤層注水鋼管9聯(lián)接。采取多孔同時(shí)注水，封孔器13安裝位置距孔口 3m。 3.注水用清水泵，泵壓不低于12MPa。注水期間，輸送機(jī)、采煤機(jī)要停電閉鎖，泵站
14要有專人看泵。 4.注液裝置聯(lián)接好后，撤出人員，開啟截止閥IO，對(duì)注水孔注水。注水期間，注水 孔5m內(nèi)不得有人。 5.當(dāng)注水孔達(dá)到頂板與煤壁有較大淋水時(shí)方可關(guān)閉截止閥10停止注水。
四.刮板輸送機(jī)采用機(jī)頭、機(jī)尾中板平直布置的形式 在圖6、7中示出薄煤層綜采刮板輸送機(jī)的組成。主要由機(jī)頭101、機(jī)尾112、中部 槽106、刮板鏈、機(jī)頭和機(jī)尾的可升降墊架、機(jī)頭溜煤裝置、機(jī)頭溜煤裝置組成。適用于沿頂 掘底開采的薄煤層綜采工作面。 1.刮板輸送機(jī)的機(jī)頭、機(jī)尾的中板平直布置 ①在刮板輸送機(jī)整個(gè)鋪設(shè)長(zhǎng)度內(nèi)，其機(jī)頭101、機(jī)尾112的中板呈水平布置，與中 部槽化6中板的夾角為0+6度 0—2。度、處于同一高度，始終保持一致布置。該布置的優(yōu)點(diǎn)在 于能使安裝在刮板輸送機(jī)上的采煤機(jī)105的牽引機(jī)構(gòu)108，即齒軌、鏈軌等，保持平直布置， 從而保證采煤機(jī)在整個(gè)工作面內(nèi)運(yùn)行時(shí)機(jī)身高度不變、滾筒下擺角不變、切割深度不變，解 決薄煤層綜采切割工作面兩端三角煤和機(jī)頭卸載處過煤空間問題。機(jī)頭、機(jī)尾的中板與中 部槽中板的夾角以接近零度為優(yōu)選，可以有+6度的上翹角至-20度的下降角。上翹角度小 于通用型刮板輸送機(jī)、一般不大于+8度，在此范圍內(nèi)機(jī)頭略高于中部槽，仍可適用于薄煤層開采；下降角度可至-20度，此時(shí)輸送機(jī)機(jī)頭低于中部槽，能很好地適應(yīng)薄煤層開采。
②機(jī)頭101、機(jī)尾112的刮板運(yùn)行下鏈道104U09是反曲線形。刮板鏈經(jīng)過機(jī)頭鏈 輪進(jìn)入下鏈道104前有一個(gè)沿底板上升過程，每個(gè)刮板運(yùn)行在該段時(shí)與底板碰撞，將粘附 在刮板鏈上的原煤震掉并沿機(jī)頭滑出。該結(jié)構(gòu)減少刮板輸送機(jī)下鏈道拉回頭煤，對(duì)于封底 式刮板輸送機(jī)該結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)尤為突出。 ③布置方式機(jī)頭1、機(jī)尾12和過渡槽完全布置在上下順槽內(nèi)，不需要增加采煤機(jī) 的臥底量。 ④增加刮板輸送機(jī)位于機(jī)頭的過煤空間，簡(jiǎn)化機(jī)頭、機(jī)尾處的設(shè)備配置。
⑤機(jī)頭101、機(jī)尾112的底部分別有可升降墊架102、111，可隨時(shí)調(diào)整刮板機(jī)頭、機(jī) 尾的高度；使綜采工作面相對(duì)巷道底面的高度變化時(shí)，機(jī)頭、機(jī)尾始終與輸送機(jī)中部槽保持 平直。提高刮板機(jī)對(duì)巷道或/和工作面底板起伏變化的適應(yīng)能力。其結(jié)構(gòu)見后面5.款的 敘述。圖中其余有機(jī)頭段上鏈道103和下鏈道104、機(jī)尾的下鏈道109和上鏈道110。
2.機(jī)頭溜煤裝置 在圖8、9中示出機(jī)頭溜煤裝置的結(jié)構(gòu)。適用沿頂掘底開采的綜采工作面，用于將 工作面輸送機(jī)機(jī)頭附近的原煤運(yùn)至轉(zhuǎn)載機(jī)，避免浮煤落入運(yùn)巷。 機(jī)頭溜煤裝置通過聯(lián)接部件118安裝在輸送機(jī)機(jī)頭101的鏟板107 —側(cè)，其結(jié)構(gòu) 是一個(gè)可伸縮的槽型裝置，與回采工作面119和運(yùn)巷113的轉(zhuǎn)載機(jī)114成一定傾角布置，便 于溜煤。機(jī)頭溜煤裝置由固定擋板115、伸縮擋板117、液壓油缸116等組成。伸縮擋板117 由液壓油缸116控制可在固定擋板115滑道上往復(fù)移動(dòng)。伸縮機(jī)構(gòu)除了由液壓油缸構(gòu)成， 也可采用其它機(jī)械式伸縮機(jī)構(gòu)。 3.機(jī)尾回收裝置與滾筒127配合將機(jī)尾112附近的原煤裝入輸送機(jī)。
在圖10、11中示出機(jī)尾回收裝置的結(jié)構(gòu)。該裝置是一可伸縮的槽型裝置，通過聯(lián) 接部件126安裝在輸送機(jī)機(jī)尾112有鏟板107的一側(cè)；由固定擋板124、伸縮擋板121、伸縮 彎板120、兩級(jí)液壓伸縮機(jī)構(gòu)等組成。伸縮擋板121位于固定擋板124內(nèi)，二者之間鉸接有 一級(jí)縮機(jī)構(gòu)的液壓油缸123 ;伸縮彎板120位于伸縮擋板121內(nèi)，二者之間鉸接有二級(jí)伸縮 機(jī)構(gòu)的液壓油缸122，伸縮彎板120和伸縮擋板121由液壓伸縮機(jī)構(gòu)控制可在固定擋板124 的滑道上往復(fù)移動(dòng)。位于槽內(nèi)末端的伸縮彎板120，與采煤機(jī)滾筒127之間形成一個(gè)弧形裝 煤通道；強(qiáng)制位于滾筒127和伸縮彎板120之間的原煤沿滾筒127螺旋線拋入溜槽。兩級(jí) 伸縮機(jī)構(gòu)除了由油缸構(gòu)成，也可采用其它機(jī)械式伸縮機(jī)構(gòu)。
4.采用準(zhǔn)中雙鏈刮板鏈形式 在圖12中示出準(zhǔn)中雙鏈刮板鏈位于中部槽106內(nèi)的結(jié)構(gòu)。刮板輸送機(jī)的刮板鏈為 準(zhǔn)中雙鏈刮板鏈，即寬鏈距的中雙鏈刮板；是將刮板鏈的兩條圓環(huán)鏈128的中心距M加大， 使其介于中雙鏈與邊雙鏈標(biāo)準(zhǔn)中心距之間。 特點(diǎn)①與邊雙鏈刮板鏈形式相比，兩條圓環(huán)鏈128位于槽幫上沿外側(cè)，在不增加 刮板輸送機(jī)中部槽高度的情況下可加大鏈條規(guī)格。②與中雙鏈刮板鏈形式相比，兩條圓環(huán) 鏈129在刮板兩側(cè)通過，對(duì)刮板強(qiáng)度影響小。③兩鏈條中心距M加大后，采煤機(jī)下部的過 煤空間1(129)雖未變，但過煤空間11(130)加大，允許更大尺寸的塊煤通過采煤機(jī)底托架 131。
5.可升降墊架
在圖13、14中示出機(jī)頭、機(jī)尾的可升降墊架的結(jié)構(gòu)。由墊架擺動(dòng)體132、墊架外箱 體133、墊架內(nèi)箱體134和液壓升降機(jī)構(gòu)組成。墊架擺動(dòng)體132安裝在輸送機(jī)機(jī)尾或/和機(jī) 尾的底面，其下端與墊架外箱體133頂部鉸接，可相對(duì)墊架外箱體133轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度。墊架 外箱體133套裝在墊架內(nèi)箱體134上，并能沿墊架內(nèi)箱體133的導(dǎo)軌上下運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)行動(dòng)力 和位置由液壓升降機(jī)構(gòu)提供。液壓升降機(jī)構(gòu)由鉸接于墊架內(nèi)箱體134、外箱體133之間的 兩件液壓油缸135組成；兩油缸135分別位于墊架內(nèi)、外箱體134、 133的兩側(cè)。液壓升降機(jī) 構(gòu)提供調(diào)整墊架高度的動(dòng)力并在調(diào)整完成后用緊固件鎖定墊架。墊架內(nèi)箱體134的底板安 放于巷道底面上，其底板兩端有移動(dòng)墊架用的拉移或推移耳板。墊架外箱體133和內(nèi)箱體 134之間的升降機(jī)構(gòu)也可采用其它機(jī)械調(diào)節(jié)形式，例如由絲母、絲杠、手輪等構(gòu)成。
五.薄煤層工作面滾筒采煤機(jī)的遙控方式采用自動(dòng)分段遙控
滾筒采煤機(jī)的遙控是通過無線電遙控發(fā)射機(jī)發(fā)出控制采煤機(jī)的控制指令，無線電 遙控接收機(jī)接收控制采煤機(jī)的控制指令并實(shí)時(shí)傳輸?shù)讲擅簷C(jī)控制中心，由采煤機(jī)控制中心 根據(jù)接收到的控制指令和控制程序，控制采煤機(jī)的運(yùn)行。本發(fā)明是在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分 段遙控；即根據(jù)需要將工作面沿面長(zhǎng)分成若干段，并將分段參數(shù)輸入到采煤機(jī)控制中心。 采煤機(jī)實(shí)際所處的位置信息由定位裝置實(shí)時(shí)提供并傳輸?shù)讲擅簷C(jī)控制中心，由采煤機(jī)控制 中心根據(jù)預(yù)先輸入的分段參數(shù)和實(shí)時(shí)接收到的位置信息運(yùn)算處理，輸出采煤機(jī)位置分段編 碼信號(hào)，控制無線電遙控接收機(jī)接收的適時(shí)自動(dòng)切換?；蛘?，專門設(shè)一信號(hào)處理單元接收并 處理定位裝置提供的采煤機(jī)位置信息，輸出采煤機(jī)位置分段編碼信號(hào)，控制無線電遙控接 收機(jī)接收的適時(shí)自動(dòng)切換。 無線電遙控發(fā)射機(jī)采用多部不同發(fā)射的發(fā)射機(jī)，發(fā)射機(jī)的不同發(fā)射是指發(fā)射不同 載頻或編碼格式等。不同發(fā)射的各發(fā)射機(jī)分別與工作面各分段對(duì)應(yīng)。 無線電遙控接收機(jī)采用可切換接收的接收機(jī)，接收機(jī)的可切換接收是指切換接收 不同的載頻、或通道、或解碼格式、或接收模塊等。無線電遙控接收機(jī)的可切換接收，與各發(fā) 射機(jī)的不同發(fā)射載頻或編碼格式一一對(duì)應(yīng)。 隨采煤機(jī)的行走，當(dāng)采煤機(jī)越過分段點(diǎn)進(jìn)入工作面某一分段時(shí)，無線電遙控接收 機(jī)自動(dòng)切換接收與該分段對(duì)應(yīng)的無線電遙控發(fā)射機(jī)的發(fā)射；此時(shí)，它只接收設(shè)定于該分段 的無線電遙控發(fā)射機(jī)發(fā)出的控制采煤機(jī)的控制指令。 在圖15中示出薄煤層工作面滾筒采煤機(jī)自動(dòng)分段遙控系統(tǒng)的組成。主要由無線 電遙控發(fā)射機(jī)、無線電遙控接收機(jī)、采煤機(jī)控制中心、定位裝置、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、本安電源、 非本安電源等組成。除了無線電遙控發(fā)射機(jī)為采煤機(jī)操控人員便攜，其余部分為采煤機(jī)機(jī) 載。 無線電遙控發(fā)射機(jī)用于發(fā)射控制采煤機(jī)的控制指令，兩部為一組，舉例為八組發(fā) 射機(jī)組1 8。每一發(fā)射機(jī)組的兩部無線電遙控發(fā)射機(jī)，分別控制采煤機(jī)的左、右滾筒。一 個(gè)發(fā)射機(jī)組采用兩部發(fā)射機(jī)并由兩人分別操控，是因?yàn)樵诒∶簩庸ぷ髅婢嚯x稍遠(yuǎn)采煤機(jī)左 右滾筒的截割情況就不容易看清。 無線電遙控發(fā)射機(jī)可通過機(jī)內(nèi)安裝不同頻率的晶振，使高頻發(fā)射板獲得不同的主 振頻率。八個(gè)發(fā)射機(jī)組用八個(gè)不同主振頻率作載頻。發(fā)射機(jī)也可采用無線數(shù)傳模塊，根據(jù) 需要設(shè)定八個(gè)不同頻點(diǎn)作信道載頻；還可采用八個(gè)不同格式的編碼進(jìn)行發(fā)射，由接收機(jī)用 對(duì)應(yīng)的解碼格式進(jìn)行解碼等。
無線電遙控接收機(jī)內(nèi)有高頻接收板、單片機(jī)等。接收1 接收8 :表示自動(dòng)切換接 收的個(gè)數(shù)為八個(gè)，可切換的接收可以是八個(gè)不同的載頻、即主振頻率或頻點(diǎn)，也可以是八個(gè) 不同的通道，與八個(gè)發(fā)射機(jī)組的載頻對(duì)應(yīng)；也可以是切換八個(gè)不同的解碼格式、或八個(gè)不同 接收模塊等。 在圖16中示出薄煤層工作面采煤機(jī)自動(dòng)分段遙控裝置的第一種實(shí)施方案。其定 位裝置采用空心軸光電編碼器，采煤機(jī)控制中心即采煤機(jī)主控單元，采用可編程序控制器， 信號(hào)轉(zhuǎn)換電路采用轉(zhuǎn)換控制器。 無線電遙控接收機(jī)的主振1 8、即八個(gè)主振頻率，由用作解碼器用的單片機(jī)的八 個(gè)輸出控制端控制切換。采煤機(jī)的兩部接收機(jī)分別接收同一發(fā)射機(jī)組的兩部發(fā)射機(jī)的遙控 信號(hào)，分別控制采煤機(jī)左、右滾筒。 無線電遙控發(fā)射機(jī)組1 8，有八個(gè)載頻。發(fā)射機(jī)的型號(hào)為FYF20C，石家莊廣錄 科技公司產(chǎn)品。在無線電發(fā)射機(jī)內(nèi)安裝不同頻率的晶振，使高頻發(fā)射板有不同的載頻。八 個(gè)發(fā)射機(jī)組的載頻與接收機(jī)的八個(gè)主振頻率對(duì)應(yīng)相同，并與所設(shè)定的工作面的八個(gè)分段對(duì) 應(yīng)。其余同圖1。 在圖18中示出第一種實(shí)施方案接收機(jī)及自動(dòng)分段控制部分的電路原理。
①防爆型空心軸光電編碼器BM工作為采煤機(jī)的行程傳感器，安裝在采煤機(jī)牽引部 某一輸出軸上，隨采煤機(jī)行走而轉(zhuǎn)動(dòng)，其輸出端A、B端可輸出相差90°的、反映采煤機(jī)行走 方向、速度、距離的兩相方波信號(hào)。其型號(hào)為SZF30-1024RF-30G，為長(zhǎng)春市匯通電子有限公 司制造。其電源端B24V、接地端GND接本安電源BDY的B24V、GND端，由本安電源的直流24 伏供電。 ②可編程序控制器PLC :采用三菱公司的產(chǎn)品、型號(hào)為FX2N64MR。其輸入端X。、 & 端與光電編碼器BM工的輸出端A、 B連接，接收光電編碼器BM工發(fā)出的A、 B兩相方波信號(hào)，對(duì) 信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算、處理、存儲(chǔ)、顯示，并根據(jù)設(shè)定的工作面分段長(zhǎng)度，在輸出端Y3。 Y35輸出分 段編碼信號(hào)。COM5端為其公共地端。PLC的輸入端X3 X7、 X1Q X17、 X2。 X27、 X3。 X37， 和輸出端Y。 Y7、Y1Q Y17、Y2。 Y27，為接采煤機(jī)電控系統(tǒng)控制回路以及遙控輸出的端子。 PLC的L、N端為電源端，采用AC 220V供電。 ③轉(zhuǎn)換控制器4:是以單片機(jī)IC2為主構(gòu)成的、將PLC輸出的并行分段編碼信號(hào)轉(zhuǎn) 換成串行分段編碼信號(hào)的器件，型號(hào)為L(zhǎng)YZH-7。其內(nèi)單片機(jī)1(:2的型號(hào)為PIC16C57。轉(zhuǎn) 換控制器A2通過端子5、6、7及12、 13、 14端子，與PLC發(fā)出分段編碼信號(hào)的輸出端子Y3。
丫32及13 15對(duì)應(yīng)連接，在內(nèi)部與單片機(jī)1(:2的引腳4、6、7、8、11、12、13對(duì)應(yīng)連接；轉(zhuǎn)換控 制器的端子8與其內(nèi)單片機(jī)IC2的引腳4連接，對(duì)外與PLC的端子COM5連接，作為輸出的公 共地端。在單片機(jī)IG內(nèi)將兩組并行的位置分段編碼信號(hào)轉(zhuǎn)換成串行的分段編碼信號(hào)，通 過單片機(jī)的14腳、轉(zhuǎn)換控制器4的信號(hào)端SIG、即4端發(fā)出。 轉(zhuǎn)換控制器A2的電源正端B5V、接地端GND，接本安電源BDY的B5V、 GND端，采用 DC 5V供電。轉(zhuǎn)換控制器A2的電源端F12V、接地端GND，接非本安電源FDY的電源端F12V、 接地端GND，采用DC 12V供電。其余端子10、2:為其它輸出端VM、V。2。
無線電遙控接收機(jī)R&、 RX2 :兩部接收機(jī)R&、 RX2分別接收每一發(fā)射機(jī)組的兩部 發(fā)射機(jī)的控制指令，由輸出端V。、即2端輸出，經(jīng)PLC解碼后分別控制采煤機(jī)的左右滾筒。兩 部接收機(jī)R&、 R&對(duì)同一發(fā)射機(jī)組的兩部同頻發(fā)射機(jī)的遙控指令，是利用編碼時(shí)序的不同加以鑒別。接收機(jī)型號(hào)為FYS20C型，，廠家同發(fā)射機(jī)。本接收機(jī)可以在普通單通道遙控接 收機(jī)基礎(chǔ)上加以改造。 改造方法將無線電接收機(jī)的信號(hào)端SIG、即接線端3與轉(zhuǎn)換控制器A2的串行分 段編碼的信號(hào)端SIG、即端子4，對(duì)內(nèi)與單片機(jī)IQ、 PIC16C57的12腳相連，把單片機(jī)IQ作 譯碼器用，譯碼后的八個(gè)控制信號(hào)輸出端、即IQ的引腳10、11、13、14、15、18、20、21端，分 別接八個(gè)微型繼電器衛(wèi) J8。八個(gè)繼電器的八對(duì)接點(diǎn)Jh J"分別串聯(lián)在晶振& X8 與高頻接收板A主振電路的連接中，構(gòu)成控制不同晶振切換接入的切換控制電路。因晶振 & X8的頻率不同，所以高頻接收板&具有八個(gè)不同的主振頻率。其余端子4端為電源 正端B5V、1端為電源負(fù)端0V。繼電器型號(hào)為G6K2P型。 用轉(zhuǎn)換控制器4與接收機(jī)內(nèi)的譯碼器配合，增加編碼串行通訊功能，使電控箱PLC 與接收機(jī)之間信號(hào)傳輸，不需要用多芯通訊電纜。 ⑤電源給防爆型空心軸光電編碼器、轉(zhuǎn)換控制器、無線電遙控接收機(jī)供電。包括 本安電源BDY和非本安電源FDY。本安電源的電源端B24V、接地端GND為光電編碼器提供 DC 24V工作電壓；其電源端B5V、接地端GND，提供DC5V。非本安電源的電源端F12V、接地 端GND提供DC 12V。 在圖17中示出薄煤層工作面采煤機(jī)自動(dòng)分段遙控裝置第二種實(shí)施方案。 無線電遙控接收機(jī)采用多通道接收機(jī)，通過控制接收通道的切換實(shí)現(xiàn)分段遙控。
接收機(jī)通道的切換控制由PLC的兩組輸出端子、每組三個(gè)發(fā)出的分段編碼信號(hào)，以并行編
碼信號(hào)方式通過多芯電纜，傳送到無線電遙控接收機(jī)，經(jīng)接收機(jī)內(nèi)的三/八解碼器解碼，由
解碼器的八個(gè)輸出端輸出至單片機(jī)，然后通過單片機(jī)的八個(gè)輸出端輸出控制信號(hào)，控制接
收機(jī)八個(gè)通道的切換。接收機(jī)的八個(gè)通道通道1 8，與高頻接收器連接。這種信號(hào)傳輸
方式，不用轉(zhuǎn)換控制器和編碼串行通訊，但由采煤機(jī)電控箱至接收機(jī)傳輸信號(hào)要用多芯通
訊電纜。其中單片機(jī)作為切換控制電路的一部分。其余與實(shí)施例l相同。 在圖19、21中示出薄煤層采煤機(jī)自動(dòng)分段遙控裝置第三種實(shí)施方案。 采煤機(jī)控制中心采用工控機(jī)IPC。定位裝置采用空心軸光電編碼器BM1，其輸出端
A、 B端與IPC計(jì)數(shù)模塊ACT的輸入端IN。、 IN!連接。IPC輸出模塊A。UT的輸出端RQ1 R。3、
R。4 R。e是輸出兩組分段編碼信號(hào)的端子。C0M。端為公共地端，+12V、GND端為直流電源端、
接地端。AC220V為IPC交流電源端。 光電編碼器BM工輸出端A、B發(fā)出的兩相方波信號(hào)，通過IPC的計(jì)數(shù)模塊AcT的輸入 端IN。、 輸入IPC，工作面分段參數(shù)通過IPC的人機(jī)對(duì)話裝置進(jìn)行輸入，由IPC對(duì)信號(hào)進(jìn) 行運(yùn)算、處理、存儲(chǔ)、顯示，根據(jù)設(shè)定的工作面分段長(zhǎng)度，IPC的輸出模塊A。UT的輸出端RQ1
R。"RM R。e分別輸出兩組三位采煤機(jī)位置分段編碼信號(hào)。該編碼信號(hào)經(jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、即
轉(zhuǎn)換控制器A2，轉(zhuǎn)換成切換控制電路的輸入信號(hào)，控制接收機(jī)切換晶振& X8，改變接收的
主振頻率主振1 主振8。實(shí)現(xiàn)無線電遙控接收機(jī)自動(dòng)分段遙控的接收切換。 工控機(jī)型號(hào)為MIC3001/8 ;計(jì)數(shù)模塊ACT的型號(hào)為ADAM4080，輸出模塊A。UT的型
號(hào)為ADAM3937。臺(tái)灣研華公司產(chǎn)品。其余與實(shí)施例l相同。 在圖20中示出薄煤層工作面采煤機(jī)自動(dòng)分段遙控裝置第四種實(shí)施方案。 定位裝置通過專設(shè)的信號(hào)處理單元，輸出采煤機(jī)位置分段編碼信號(hào)，傳送到接收
機(jī)內(nèi)的切換控制電路，由切換控制電路輸出控制接收切換。該例的采煤機(jī)位置信號(hào)單獨(dú)處理，而不通過作為采煤機(jī)控制中心的PLC和IPC。 以定位裝置采用軸光電編碼器為例。信號(hào)處理單元可以由計(jì)數(shù)模塊、單片機(jī)等組 成。計(jì)數(shù)模塊的輸入端與軸光電編碼器輸出端連接，其輸出端與單片機(jī)輸入端連接。單片 機(jī)的輸出端與接收機(jī)的采煤機(jī)位置分段編碼信號(hào)輸入端連接。在接收機(jī)內(nèi)，由單片機(jī)等組 成的切換控制電路控制不同接收的切換。本例圖示采用切換不同的頻點(diǎn)頻點(diǎn)1 頻點(diǎn)8。 其余與實(shí)施例l相同。 定位裝置除了采用作為行程傳感器的軸光電編碼器、霍爾轉(zhuǎn)速傳感器等以外，也 可以采用位置傳感裝置；如采煤機(jī)紅外線定位裝置，型號(hào)為pm32/wm/r、德國(guó)瑪珂公司產(chǎn)
PR o 舉例的工作面分段數(shù)、發(fā)射機(jī)組數(shù)、接收機(jī)的主振頻率數(shù)為8個(gè)，可作為優(yōu)選，實(shí) 際使用數(shù)可能少于或多于8個(gè)。作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)，也不局限于8個(gè)。
六.薄煤層綜采液壓支架 在圖22中示出含硫化鐵結(jié)核和硬夾矸薄煤層綜采液壓支架的結(jié)構(gòu)；是一種適用 于煤厚在650 1600mm范圍的兩柱掩護(hù)式薄煤層綜采液壓支架。采用兩柱掩護(hù)式是為了 簡(jiǎn)化支架結(jié)構(gòu)，增加支架前部空間，減小支架整體尺寸。通過采用板式頂梁前端、內(nèi)嵌噴頭 等進(jìn)一步擴(kuò)大支架前部空間。 本支架主要由金屬結(jié)構(gòu)件、液壓元件兩大部分組成。金屬結(jié)構(gòu)件有頂梁201、掩 護(hù)梁204、上連桿、下連桿、底座205等。液壓元件有立柱202、平衡千斤頂203、推移千斤 頂、液壓控制元件、液壓輔助元件等。液壓控制元件有鄰架先導(dǎo)控制換向閥、單向閥、安全閥 等。液壓輔助元件有膠管、彎頭、三通等。 在圖23中示出支架立柱的結(jié)構(gòu)。立柱采用雙伸縮立柱輔助機(jī)械加長(zhǎng)段的結(jié)構(gòu)；由 雙伸縮立柱202再加機(jī)械加長(zhǎng)段206構(gòu)成。可增加支架的調(diào)高范圍，保證立柱足夠的支撐 效率，擴(kuò)大對(duì)煤層厚度的適用范圍。 在圖24中示出頂梁前端的板式結(jié)構(gòu)及其內(nèi)嵌式噴霧系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。 頂梁前端采用板式結(jié)構(gòu)；即其前板207采用一塊整板，后部銑出臺(tái)階，與頂梁頂
板焊接在一起，下部與下腹板焊接在一起，使后部形成一個(gè)箱體。 頂梁前端采用整板結(jié)構(gòu)，可最大限度減小構(gòu)件厚度，既增加過人、過機(jī)空間，又保 證頂梁強(qiáng)度。 為了不占用支架過機(jī)空間，同時(shí)也是為保護(hù)噴霧系統(tǒng)，優(yōu)化管路。本支架的架前噴 霧采用內(nèi)嵌式噴霧系統(tǒng)，即架前噴霧系統(tǒng)的噴頭208內(nèi)嵌于頂梁體內(nèi)，噴霧管路內(nèi)置。而 且，噴頭208的噴霧角度可調(diào)。 在圖25中示出噴頭208的結(jié)構(gòu)。由噴霧頭209和噴霧座210組成。噴霧頭209 通過螺紋聯(lián)接于噴霧座210上，其中噴霧頭209的陶瓷噴咀與旋轉(zhuǎn)軸線成a =15°角，可
通過旋轉(zhuǎn)陶瓷噴咀，調(diào)節(jié)噴霧方向。 在圖26中示出鉸接連桿式底調(diào)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。底調(diào)機(jī)構(gòu)采用鉸接連桿式結(jié)構(gòu)；由安 裝在底座側(cè)面上的推移座211、底調(diào)千斤頂212構(gòu)成。底調(diào)千斤頂212的缸體鉸接在底座側(cè) 面上，其推桿與推移座211鉸接；推移座211為弧形，一端鉸接在本架底座側(cè)面上，另一端的 弧形作用面可推動(dòng)鄰架的底座。 采用鉸接連桿式底調(diào)結(jié)構(gòu)，解決了薄煤層之間沒有空間設(shè)置傳統(tǒng)底調(diào)裝置的難題，通過底調(diào)千斤頂?shù)纳斐觯瑤?dòng)推移座推動(dòng)鄰架底座，由于杠桿的原理，調(diào)架力有放大效 應(yīng)，可有效提高側(cè)調(diào)力。 在圖27中示出底座205的結(jié)構(gòu)。底座205采用封底式剛性結(jié)構(gòu)；底座前端213、
包含中襠，均有上翹量。采用封底式剛性結(jié)構(gòu)，底板比壓小，可適應(yīng)軟底板地質(zhì)條件，減小支
架對(duì)底板的比壓；底座前部上翹，在移架時(shí)可產(chǎn)生向上的分力，便于移架。位于其橫向中央
下部的推移千斤頂220完成推溜和移架。 在圖28中示出本支架的液壓控制系統(tǒng)。 液壓系統(tǒng)組成進(jìn)液管路P、回液管路0通過鄰架先導(dǎo)控制換向閥214，分別與立 柱、推移千斤頂、底調(diào)千斤頂、平衡千斤頂?shù)目刂苹芈愤B接。其中，進(jìn)液管P與控制閥214之 間接有過濾器226、截止閥227 ;回液管0與控制閥214之間接有回液斷路器228。其余有 噴霧系統(tǒng)的供水管路W、截止閥229和架前噴頭208。 立柱控制回路由左立柱215、右立柱216、液控單向閥組217、安全閥218等組成。 底調(diào)千斤頂控制回路由底調(diào)千斤頂212、單向鎖223等組成。平衡千斤頂控制回路由平衡千 斤頂203、雙向鎖224、安全閥225等組成。推移千斤頂控制回路由推移千斤頂220、定量缸 221、交替閥222、組合差動(dòng)閥219等組成。 本支架為適應(yīng)含硫化鐵結(jié)核和硬夾矸薄煤層開采工藝采用的、鄰架先導(dǎo)控制與成 組定量推進(jìn)相結(jié)合的控制方式，由推移千斤頂控制回路來實(shí)現(xiàn)可以通過先導(dǎo)控制閥實(shí)現(xiàn) 鄰架單獨(dú)的推溜、拉架控制，也可通過定量缸實(shí)現(xiàn)成組的定量推進(jìn)和充液控制。為實(shí)現(xiàn)定量 推進(jìn)功能，推移千斤頂控制回路中增加一個(gè)定量缸221，放置于支架頂梁201體內(nèi)。先導(dǎo)控 制換向閥214 —片控制單獨(dú)推拉，一片用于控制成組定量推進(jìn)和充液。采用一個(gè)組合差動(dòng) 閥219和一個(gè)交替閥222共同實(shí)現(xiàn)這一功能。液壓鄰架先導(dǎo)控制單獨(dú)推拉控制回路與成組 定量推進(jìn)控制回路的具體組成如下
A.單獨(dú)推拉控制回路 a.單獨(dú)推拉控制閥的出液口，經(jīng)單獨(dú)拉架供液管1'接差動(dòng)閥219的接口3'，接 口3' —路接差動(dòng)閥219內(nèi)單向閥的液控口，另一路接差動(dòng)閥219內(nèi)交替閥的接口 5'。差 動(dòng)閥219內(nèi)交替閥的出口 6'接推移千斤頂220的桿腔。 b.單獨(dú)推拉控制閥另一對(duì)應(yīng)的出液口，經(jīng)單獨(dú)推溜供液管2'，接差動(dòng)閥219的接 口 4'，接口 4'經(jīng)差動(dòng)閥219內(nèi)的單向閥后分為三路一路接差動(dòng)閥219內(nèi)交替閥的接口 7'，另一路經(jīng)差動(dòng)閥219的接口8'接推移千斤頂20的下腔，第三路接交替閥222的接口 9'。交替閥222出口10'與定量缸221上腔連接。
B.成組定量推進(jìn)充液控制回路 a.成組定量推進(jìn)控制閥一出液口，經(jīng)成組推溜供液管13'，接定量缸221下腔的 接口12' ;10 20臺(tái)支架的成組定量推溜供液管13'并聯(lián)。 b.成組定量推進(jìn)控制閥的另一出液口，經(jīng)成組充液供液管14'，接交替閥222的 接口ll' ;10 20臺(tái)支架的成組定量充液供液管14'并聯(lián)。
液壓鄰架先導(dǎo)控制與成組定量推進(jìn)控制的工作原理
A.單獨(dú)推拉控制 a.單獨(dú)拉架(DLJ)控制控制閥打向單獨(dú)拉架位置，高壓乳化液由其出液口經(jīng)供 液管l'、差動(dòng)閥219的接口3'、差動(dòng)閥內(nèi)交替閥的接口 5'、差動(dòng)閥內(nèi)交替閥出口6'，進(jìn)入推移千斤頂220桿腔，推移千斤頂活塞桿收縮移架。 此時(shí)，差動(dòng)閥內(nèi)交替閥的接口 7'封閉；差動(dòng)閥219的接口 4'與差動(dòng)閥內(nèi)單向閥 的出口連通；推移千斤頂20的下腔，一路經(jīng)差動(dòng)閥219的接口8'和接口4'與供液管2' 接通，另一路通過交替閥222的接口 9'接其出口10'、與定量缸221的上腔連通。當(dāng)定量 缸221的上腔充滿乳化液時(shí)，則差動(dòng)閥接口4'、供液管2'，為推移千斤頂下腔的乳化液提 供回液通路。 b.單獨(dú)推溜(DTL)控制控制閥打向單獨(dú)推溜位置，高壓液由其出液口經(jīng)供液管 2'、差動(dòng)閥219的接口4'、差動(dòng)閥內(nèi)單向閥的出口，到達(dá)接推移千斤頂220下腔的差動(dòng)閥 219的接口8'、差動(dòng)閥內(nèi)交替閥的接口 7'和交替閥222的接口9'。再由交替閥222的 接口9'通過其出口10'到達(dá)定量缸221的上腔。此時(shí)，交替閥222的接口 11'封閉。
此時(shí)，供液管2'通過差動(dòng)閥內(nèi)交替閥的接口 7'、該閥的出口6'，與推移千斤頂 220的桿腔連通；亦即，推移千斤頂220的桿腔和下腔均與供液管2'連通、進(jìn)液；由于桿腔 面積比缸腔小，產(chǎn)生的向后推力比向前推力小，活塞桿伸出、推溜。單獨(dú)拉架、單獨(dú)推溜供液 管l'和2'，互為對(duì)應(yīng)的供液、回液管。
B.成組定量推進(jìn)充液控制 a.成組定量推溜(ZTL)時(shí)控制閥打向成組推溜位置，高壓液由其出液口經(jīng)供液 管13'、定量缸221的接口 12'，至定量缸221的下腔進(jìn)液；定量缸221的上腔經(jīng)交替閥 222的接口10'和9'后，經(jīng)差動(dòng)閥219的接口 8'與推移千斤頂220的下腔連通；同時(shí)， 接口8'經(jīng)差動(dòng)閥219內(nèi)交替閥的接口7'、其出口6'，與推移千斤頂220的桿腔連通；亦 即，推移千斤頂220的桿腔和下腔均與定量缸221的上腔連通、進(jìn)液。由于桿腔面積比缸腔 小，產(chǎn)生的向后的推力比向前的推力小，活塞桿伸出、進(jìn)行推溜。又因定量缸221內(nèi)容納的 介質(zhì)體積一定，進(jìn)入推移千斤頂220下腔的乳化液流量一定，故推進(jìn)步距定量。此時(shí)，交替 閥222的接口11'封閉，差動(dòng)閥219內(nèi)交替閥的接口 5'封閉。10 20臺(tái)支架的成組定量 推溜供液管13'同時(shí)并聯(lián)供液、推溜。 b.成組定量充液(ZCY)時(shí)控制閥打向成組充液位置，高壓液由其出液口經(jīng)供液 管14'、交替閥222的接口 11'和10'，進(jìn)入定量缸221的上腔，實(shí)現(xiàn)對(duì)定量缸的充液。此 時(shí)，交替閥222的接口 9'封閉。10 20臺(tái)支架的成組定量充液供液管14'同時(shí)并聯(lián)充 液。 為了提高支架工作可靠性，設(shè)平衡千斤頂機(jī)械限位裝置和掩護(hù)梁最低高度限位裝置。 本發(fā)明工藝及設(shè)備是針對(duì)含硫化鐵結(jié)核和/或硬夾矸薄煤層回采工作面綜采而 研制，但不局限于在這種薄煤層中應(yīng)用。其新工藝新設(shè)備在含有其它結(jié)核的薄煤層、普通薄 煤層，以及中厚煤層、厚煤層工作面同樣可以采用。
權(quán)利要求
一種含硫化鐵結(jié)核和硬夾矸薄煤層回采工藝，其特征在于用綜采工藝回采；回采工作面的綜采設(shè)備包括滾筒采煤機(jī)、液壓支架和刮板輸送機(jī)；a.滾筒采煤機(jī)采用大功率采煤機(jī)、高強(qiáng)度寬滾筒，淺截深截割、即截深小于滾筒寬度；b.液壓支架采用掩護(hù)式液壓支架，定量分次推移、一次拉架；c.回采前，在回采工作面內(nèi)注水軟化。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含硫化鐵結(jié)核和硬夾矸薄煤層回采工藝，其特征在于所說的滾筒采煤機(jī)滾筒寬度為600mm 900mm，截深為滾筒寬度的1/3或1/2。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含硫化鐵結(jié)核和硬夾矸薄煤層回采工藝，其特征在于所說的液壓支架定量推移一次拉架，是每次推溜步距與截深相同，一次拉架步距與滾筒寬度相同；滾筒割三刀，推溜三次，一次拉架；或滾筒割兩刀，推溜兩次，一次拉架。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的含硫化鐵結(jié)核和硬夾矸薄煤層回采工藝，其特征在于所說的定量推移一次拉架的液壓支架的推移千斤頂液壓控制回路，由鄰架先導(dǎo)控制換向閥(214)、組合差動(dòng)閥(219)、定量缸(221)、交替閥(222)組成；用鄰架先導(dǎo)控制換向閥(214)中的單獨(dú)推拉控制閥、成組定量推進(jìn)充液控制閥，分別組成單獨(dú)推拉控制回路和成組定量推進(jìn)充液控制回路；具體如下A. 單獨(dú)推拉控制回路a. 單獨(dú)推拉控制閥的出液口，經(jīng)單獨(dú)拉架供液管(l')接差動(dòng)閥(219)的接口 (3')，接口 (3') —路接差動(dòng)閥(219)內(nèi)單向閥的液控口，另一路接差動(dòng)閥(219)內(nèi)交替閥的接口 (5');差動(dòng)閥(219)內(nèi)交替閥的出口 (6')接推移千斤頂(220)的桿腔；b. 單獨(dú)推拉控制閥另一對(duì)應(yīng)出液口，經(jīng)單獨(dú)推溜供液管(2')接差動(dòng)閥(219)的接口(4')，接口 (4')經(jīng)差動(dòng)閥(219)內(nèi)的單向閥后分為三路一路接差動(dòng)閥(219)內(nèi)交替閥的接口 (7')，另一路經(jīng)差動(dòng)閥(219)的接口 (8')接推移千斤頂(220)下腔，第三路接交替閥(222)的接口 (9');交替閥(222)出口 (10')與定量缸(221)上腔連接；B. 成組定量推進(jìn)充液控制回路a. 成組定量推進(jìn)控制閥一出液口，經(jīng)成組推溜供液管(13')，接定量缸(221)下腔的接口 (12');數(shù)臺(tái)支架的成組定量推溜供液管(13')相并聯(lián)；b. 成組定量推進(jìn)控制閥的另一出液口，經(jīng)成組充液供液管(14')，接交替閥(222)的接口 (ll');數(shù)臺(tái)支架的成組定量充液供液管(14')相并聯(lián)；用鄰架先導(dǎo)控制閥，實(shí)施單獨(dú)推拉控制與成組定量推進(jìn)充液控制A.單獨(dú)推拉控制a. 單獨(dú)拉架(DLJ)控制把控制閥打向單獨(dú)拉架位置，使高壓乳化液由其出液口經(jīng)供液管(l')、差動(dòng)閥(219)的接口 (3')、差動(dòng)閥內(nèi)交替閥的接口 (5')、差動(dòng)閥內(nèi)交替閥的出口 (6')，進(jìn)入推移千斤頂(220)桿腔，使推移千斤頂(220)的活塞桿收縮、拉架；此時(shí)，差動(dòng)閥(219)內(nèi)交替閥的接口 (7')封閉；差動(dòng)閥(219)的接口 (4')與差動(dòng)閥內(nèi)單向閥的出口連通；推移千斤頂(220)的下腔，一路經(jīng)差動(dòng)閥(219)的接口 (8')和接口 (4')與供液管(2')接通，另一路通過交替閥(222)的接口 (9')接其出口(10')、與定量缸(221)上腔連通；當(dāng)定量缸(221)上腔充滿時(shí)，則差動(dòng)閥(219)接口 (4')、供液管(2')，為推移千斤頂(220)下腔的回液通路；b. 單獨(dú)推溜(DTL)控制把控制閥打向單獨(dú)推溜位置，使高壓乳化液由其出液口經(jīng)供液管(2')、差動(dòng)閥(219)的接口 (4')、差動(dòng)閥內(nèi)單向閥的出口，到達(dá)接推移千斤頂(220)下腔的差動(dòng)閥(219)的接口 (8')、差動(dòng)閥內(nèi)交替閥的接口 (7')和交替閥(222)的接口(9')連通；再由交替閥(222)的接口 (9')通過其出口 (10')到達(dá)定量缸(221)上腔連通；交替閥(222)的接口 (ll')封閉；此時(shí)，供液管(2')通過差動(dòng)閥(19)內(nèi)交替閥的接口 (7')、該閥的出口(6')，與推移千斤頂(220)的桿腔連通；亦即，推移千斤頂(220)的桿腔和下腔均與供液管(2')連通、進(jìn)液；由于桿腔面積比缸腔小，產(chǎn)生的向后推力比向前推力小，活塞桿伸出、推溜；B.成組定量推進(jìn)充液控制a. 成組定量推溜(ZTL):把控制閥打向單獨(dú)推溜位置，使高壓乳化液由其出液口經(jīng)供液管(13')、定量缸(221)的接口 (12')，至定量缸(221)的下腔進(jìn)液；定量缸(221)上腔經(jīng)交替閥(222)的接口 (10')和(9')后，再經(jīng)差動(dòng)閥(219)的接口 (8')與推移千斤頂(220)的下腔連通；同時(shí)，差動(dòng)閥(219)的接口 (8')經(jīng)閥內(nèi)交替閥的接口 (7')及其出口 (6')，與推移千斤頂(220)桿腔連通；亦即，推移千斤頂(220)的桿腔和下腔均與供液源、定量缸(221)的上腔連通、進(jìn)液；由于桿腔面積小，向后的推力比向前的推力小，活塞桿伸出、推溜；又因定量缸(221)容積一定，進(jìn)入推移千斤頂(220)上腔的乳化液流量一定，推進(jìn)步距一定；此時(shí)，交替閥(222)的接口 (ll')封閉，差動(dòng)閥(219)內(nèi)交替閥的接口(5')封閉；數(shù)臺(tái)支架的成組定量推溜供液管(13')同時(shí)并聯(lián)供液、推溜；b. 成組定量充液(ZCY):把控制閥打向成組充液位置，使高壓乳化液由其出液口經(jīng)供液管(14')、交替閥(222)的接口 (ll')和(10')，進(jìn)入定量缸(221)的上腔、進(jìn)行充液；交替閥(222)的接口 (9')封閉；數(shù)臺(tái)支架的成組定量充液供液管(14')同時(shí)并聯(lián)充液。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含硫化鐵結(jié)核和硬夾矸薄煤層回采工藝，其特征在于所說的刮板輸送機(jī)采用機(jī)頭、機(jī)尾中板平直布置的刮板輸送機(jī)，即機(jī)頭(101)、機(jī)尾(112)的中板呈水平布置且與中部槽(106)的中板的夾角為0+6度 0-20度、處于同一高度，機(jī)頭、機(jī)尾刮板運(yùn)行的下鏈道(104U09)是反曲線形；機(jī)頭(101)、機(jī)尾(112)的底部分別有調(diào)整機(jī)頭、機(jī)尾高度的可升降墊架(102U11);刮板鏈采用準(zhǔn)中雙鏈刮板鏈、即刮板鏈兩鏈條的中心距(M)介于中雙鏈與邊雙鏈的鏈距之間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的含硫化鐵結(jié)核和硬夾矸薄煤層回采工藝，其特征在于所說的刮板輸送機(jī)的機(jī)頭(101)有機(jī)頭溜煤裝置和/或機(jī)尾(112)有機(jī)尾回收裝置；機(jī)頭溜煤裝置包括固定擋板(115)、伸縮擋板(117)、二者之間聯(lián)接的伸縮機(jī)構(gòu)，構(gòu)成呈傾斜布置的可伸縮的槽型裝置；機(jī)尾回收裝置包括固定擋板(124)、伸縮擋板(121)、伸縮彎板(120)、固定擋板(124)與伸縮擋板(121)之間聯(lián)接的一級(jí)伸縮機(jī)構(gòu)、伸縮擋板(121)和伸縮彎板(120)之間聯(lián)接的二級(jí)伸縮機(jī)構(gòu)，構(gòu)成可伸縮的槽型裝置；伸縮彎板(120)與采煤機(jī)滾筒(127)之間呈弧形裝煤通道。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含硫化鐵結(jié)核和硬夾矸薄煤層回采工藝，其特征在于所說的滾筒采煤機(jī)，其遙控方式采用自動(dòng)分段遙控；即根據(jù)需要將工作面沿面長(zhǎng)分成若干段，并將分段參數(shù)輸入到采煤機(jī)控制中心；采煤機(jī)實(shí)際所處的位置信息由定位裝置實(shí)時(shí)提供并傳輸?shù)讲擅簷C(jī)控制中心，由采煤機(jī)控制中心根據(jù)預(yù)先輸入的分段參數(shù)和實(shí)時(shí)接收到的位置信息運(yùn)算處理，輸出采煤機(jī)位置分段編碼信號(hào)，控制無線電遙控接收機(jī)接收的適時(shí)自動(dòng)切換；或者，專設(shè)一信號(hào)處理單元接收并處理定位裝置提供的采煤機(jī)位置信息，輸出采煤機(jī)位置分段編碼信號(hào)，控制接收機(jī)接收的適時(shí)自動(dòng)切換；無線電遙控發(fā)射機(jī)采用多部不同發(fā)射的發(fā)射機(jī)，各發(fā)射機(jī)分別與工作面各分段相對(duì)應(yīng)；無線電遙控接收機(jī)采用可切換接收的接收機(jī)，無線電遙控接收機(jī)可切換的接收，與各發(fā)射機(jī)的發(fā)射一一對(duì)應(yīng)；隨采煤機(jī)的行走，當(dāng)采煤機(jī)越過分段點(diǎn)進(jìn)入工作面某一分段時(shí)，無線電遙控接收機(jī)自動(dòng)切換接收與該分段對(duì)應(yīng)的無線電遙控發(fā)射機(jī)的發(fā)射；此時(shí)，它只接收設(shè)定于該分段的無線電遙控發(fā)射機(jī)發(fā)出的控制采煤機(jī)的控制指令；所說的不同發(fā)射包括不同的發(fā)射載頻或編碼格式；所說的可切換接收包括切換不同的接收載頻、或接收通道、或解碼格式。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的含硫化鐵結(jié)核和硬夾矸薄煤層回采工藝，其特征在于所說的定位裝置為裝在牽引部輸出軸上的防爆型軸編碼器；所說的采煤機(jī)控制中心為PLC，工作面分段參數(shù)的輸入是通過PLC的人機(jī)對(duì)話界面進(jìn)行輸入；PLC相應(yīng)的輸出端輸出采煤機(jī)位置分段編碼信號(hào)，經(jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換成控制無線電遙控接收機(jī)分段切換的自動(dòng)切換控制電路的控制信號(hào)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的含硫化鐵結(jié)核和硬夾矸薄煤層回采工藝，其特征在于所說的定位裝置為裝在牽引部輸出軸上的防爆型軸編碼器；所說的采煤機(jī)控制中心為IPC，工作面分段參數(shù)的輸入是通過IPC的人機(jī)對(duì)話界面進(jìn)行輸入；IPC相應(yīng)的輸出端輸出采煤機(jī)位置分段編碼信號(hào)，經(jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換成控制無線電遙控接收機(jī)分段切換的切換控制電路的控制信號(hào)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含硫化鐵結(jié)核和硬夾矸薄煤層回采工藝專用的含硫化鐵結(jié)核和硬夾矸薄煤層綜采液壓支架，為兩柱掩護(hù)式薄煤層支架，包括頂梁、立柱、平衡千斤頂(203)、掩護(hù)梁(204)、上連桿、下連桿、底座、推移千斤頂(220)、液壓控制回路，以及架前噴霧系統(tǒng)，其特征在于所說的推移千斤頂(220)，其液壓控制回路是鄰架先導(dǎo)控制與成組定量推進(jìn)相結(jié)合的液壓控制回路；包括鄰架先導(dǎo)控制換向閥(214)、組合差動(dòng)閥(219)、定量缸(221)、交替閥(222);先導(dǎo)控制換向閥(214)中有單獨(dú)推拉控制閥及成組定量推進(jìn)充液控制閥，分別組成單獨(dú)推拉控制回路和成組定量推進(jìn)充液控制回路；具體組成如下A. 單獨(dú)推拉控制回路a. 單獨(dú)推拉控制閥的出液口，經(jīng)單獨(dú)拉架供液管(l')接差動(dòng)閥(219)的接口 (3')，接口 (3') —路接差動(dòng)閥(219)內(nèi)單向閥的液控口，另一路接差動(dòng)閥(219)內(nèi)交替閥的接口 (5');差動(dòng)閥(219)內(nèi)交替閥的出口 (6')接推移千斤頂(220)的桿腔；b. 單獨(dú)推拉控制閥另一對(duì)應(yīng)出液口，經(jīng)單獨(dú)推溜供液管(2')接差動(dòng)閥(219)的接口(4')，接口 (4')經(jīng)差動(dòng)閥(219)內(nèi)的單向閥后分為三路一路接差動(dòng)閥(219)內(nèi)交替閥的接口 (7')，另一路經(jīng)差動(dòng)閥(219)的接口 (8')接推移千斤頂(220)下腔，第三路接交替閥(222)的接口 (9');交替閥(22)出口 (10')與定量缸(221)上腔連接；B. 成組定量推進(jìn)充液控制回路a.成組定量推進(jìn)控制閥一出液口，經(jīng)成組推溜供液管(13')，接定量缸(221)下腔的接口 (12');數(shù)臺(tái)支架的成組定量推溜供液管(13')相并聯(lián)；b.成組定量推進(jìn)控制閥的另一出液口，經(jīng)成組充液供液管(14')，接交替閥(222)的 接口 (ll');數(shù)臺(tái)支架的成組定量充液供液管(14')相并聯(lián)。
11.根據(jù)權(quán)利要求io所述的含硫化鐵結(jié)核和硬夾矸薄煤層綜采液壓支架，其特征在于所說的頂梁前端為板式結(jié)構(gòu)；其前板(207)為一塊整板，后部與頂梁頂板、下腹板焊 接為后部箱體；所說的架前噴霧系統(tǒng)的噴頭(208)內(nèi)嵌于頂梁(201)內(nèi)，管路內(nèi)置；噴頭 (208)的噴霧頭(209)為旋轉(zhuǎn)可調(diào)式。
全文摘要
一種含硫化鐵結(jié)核和硬夾矸薄煤層回采工藝，用綜采工藝采煤；工作面設(shè)備由滾筒采煤機(jī)、液壓支架和刮板輸送機(jī)等組成。滾筒采煤機(jī)采用大功率、高強(qiáng)度寬滾筒，淺截深截割；液壓支架采用掩護(hù)式液壓支架，定量分次推移、一次拉架；回采前在工作面內(nèi)注水軟化。通過采用機(jī)頭、機(jī)尾的中板平直布置的刮板輸送機(jī)，和工作面自動(dòng)分段遙控的采煤機(jī)無線電遙控方式，提高綜采水平。本發(fā)明液壓支架，其推移千斤頂液控回路由鄰架先導(dǎo)控制換向閥、差動(dòng)閥、定量缸、交替閥組成單獨(dú)推拉和成組定量推進(jìn)充液回路。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)含硫化鐵結(jié)核和/或硬夾矸薄煤層綜采，解決了國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)期解決不了的難題；在含其它結(jié)核的薄煤層、普通薄煤層以及中厚、厚煤層同樣可以采用。
文檔編號(hào)E21C25/06GK101775986SQ20091013479
公開日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2009年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月17日
發(fā)明者張崇宏, 徐瑞峰, 王道廣, 謝波, 趙峰, 馬今年, 馬曉東, 魏立 申請(qǐng)人:兗州煤業(yè)股份有限公司