一種破裝運(yùn)一體化采煤機(jī)及其采煤方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種破裝運(yùn)一體化采煤機(jī)及其采煤方法，主要用于開采薄和極薄煤層。該采煤機(jī)包括機(jī)頭、機(jī)尾和連接機(jī)頭機(jī)尾的切割裝置與運(yùn)輸裝置；機(jī)頭上設(shè)有主動(dòng)立軸和電機(jī)，機(jī)尾上設(shè)有從動(dòng)立軸；主動(dòng)立軸和從動(dòng)立軸由固定鏈條和傳動(dòng)鏈條連接，固定鏈條上設(shè)有多個(gè)切割部，傳動(dòng)鏈條上設(shè)有齒條和多個(gè)扒斗。使用時(shí)，先在煤層的上下順槽之間開掘切眼，在切眼中安裝采煤機(jī)鏈條及切割部和扒斗等鏈條附屬裝置，采煤時(shí)，傳動(dòng)鏈條驅(qū)動(dòng)切割部切割煤體，破落煤體由扒斗運(yùn)至順槽中，經(jīng)由順槽運(yùn)出。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)自動(dòng)破煤、裝煤、運(yùn)煤，工作面無人操作，安全程度高，開采成本低，生產(chǎn)效率高。
【專利說明】一種破裝運(yùn)一體化采煤機(jī)及其采煤方法
【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明屬于礦業(yè)工程領(lǐng)域，具體涉及一種破裝運(yùn)一體化采煤機(jī)及其采煤方法，此種采煤方法主要用于開采薄和極薄煤層。
【背景技術(shù)】
[0002]在我國(guó)煤炭的地下開采中，煤層厚度在0.8^1.3m之間的屬于薄煤層，小于0.Sm屬于極薄煤層。大多數(shù)礦井都面臨開采厚度小于Im的薄和極薄煤層的問題。由于薄和極薄煤層開采高度受限，厚煤層已有的成熟的采煤方法和機(jī)械設(shè)備很難適應(yīng)于薄和極薄煤層，使得此類煤層開采機(jī)械化程度低，同時(shí)薄和極薄煤層工作面通風(fēng)差，工人在工作面內(nèi)無法站立，環(huán)境惡劣，勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低，安全性也不高，成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種無需爆破，機(jī)械化程度高、開采成本低、生產(chǎn)效率高、安全性好的破裝運(yùn)一體化采煤機(jī)及其采煤方法。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明設(shè)計(jì)了以下方案:
本發(fā)明公開了一種破裝運(yùn)一體化采煤機(jī)及其采煤方法，主要用于開采薄和極薄煤層。該采煤機(jī)包括機(jī)頭、機(jī)尾和連接機(jī)頭機(jī)尾的切割裝置與運(yùn)輸裝置；機(jī)頭上設(shè)有主動(dòng)立軸和電機(jī)，機(jī)尾上設(shè)有從動(dòng)立軸；主動(dòng)立軸和從動(dòng)立軸由固定鏈條和傳動(dòng)鏈條連接，固定鏈條上設(shè)有多個(gè)切割部，傳動(dòng)鏈條上設(shè)有齒條和多個(gè)扒斗。使用時(shí)，先在煤層的上下順槽之間開掘切眼，在切眼中安裝采煤機(jī)鏈條及切割部和扒斗等鏈條附屬裝置，采煤時(shí)，傳動(dòng)鏈條驅(qū)動(dòng)切割部切割煤體，破落煤體由扒斗運(yùn)至順槽中，經(jīng)由順槽運(yùn)出。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)自動(dòng)破煤、裝煤、運(yùn)煤，工作面無人操作，安全程度高，開采成本低，生產(chǎn)效率高。
[0005]本發(fā)明的自破自裝自運(yùn)無人工作面采煤方法，包括步驟:
①，在待采煤層(12)的上順槽(I)和下順槽(10)之間開掘切眼；
②，在切眼的兩頭分別布置一體化采煤機(jī)的機(jī)頭(13)和機(jī)尾(5)，在切眼中安裝采煤機(jī)鏈條及切割部和扒斗等鏈條附屬裝置；
③，調(diào)整順槽中機(jī)頭(13)和機(jī)尾(5)的位置，開動(dòng)采煤機(jī)，傳動(dòng)鏈條(7)驅(qū)動(dòng)切割部
(9)切割煤體，破落的煤體隨扒斗(8)運(yùn)至順槽中，再經(jīng)由順槽中的轉(zhuǎn)載機(jī)(3)等輸送設(shè)備送出。
[0006]工作面可在無人的情況下，無需爆破，有破裝運(yùn)一體化采煤機(jī)完成工作面內(nèi)的破煤裝煤運(yùn)煤工作，機(jī)械化程度高、開采成本低、生成效率高、安全性好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的平面布置示意圖。
[0008]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的鏈條和齒輪示意圖。
[0009]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的立面布置示意圖。[0010]圖4為本發(fā)明實(shí)施例的扒斗示意圖。
[0011]圖5為本發(fā)明實(shí)施例的刀盤示意圖。
[0012]具體實(shí)施方法
1、本發(fā)明的破裝運(yùn)一體化采煤機(jī)，實(shí)施方法如圖1和圖3所示，機(jī)頭(13)設(shè)有主動(dòng)立軸(11)和電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，機(jī)尾(5)設(shè)有從動(dòng)立軸(4)，主動(dòng)立軸(11)和從動(dòng)立軸(4)由固定鏈條(6)和傳動(dòng)鏈條(7)連接，固定鏈條(6)上設(shè)有多個(gè)切割部(9)，傳動(dòng)鏈條(7)上設(shè)有齒條(21)和多層扒斗(8)。固定鏈條(6)設(shè)有多個(gè)軸承(14)，軸承(14)中安裝切割部(9)，切割部(9)設(shè)有立式滾軸(15)，立式滾軸(15)上套裝多個(gè)刀盤(16)，立式滾軸(15)軸底設(shè)有軸底行走裝置(17)，軸底行走裝置(17)設(shè)有底軸承(18)，底軸承(18)下部設(shè)有底輪(19)。工作時(shí)由傳動(dòng)鏈條驅(qū)動(dòng)切割部切割煤體。傳動(dòng)鏈條(7)外側(cè)安裝多個(gè)扒斗(8)，工作時(shí)由扒斗將破落松散煤體輸送到工作面的上、下順槽。
[0013]2、鏈條和齒輪的結(jié)構(gòu)如圖2所示，傳動(dòng)鏈條(7)外側(cè)安裝多個(gè)扒斗(8)，內(nèi)側(cè)設(shè)有齒條(22)，齒條(21)的齒牙(22)與所述立軸軸身齒輪(20)嚙合。工作時(shí)齒條驅(qū)動(dòng)軸身轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)刀盤切割煤體。
[0014]3、扒斗的結(jié)構(gòu)如圖4所示，多層扒斗(8)，底層的扒斗(8)設(shè)有內(nèi)板(24)、外板
(27)、后板(23)，底板(25)，外板(27)前端設(shè)有側(cè)割齒(28)，底板(25)前端設(shè)有底割齒
(29)，底板(25)下部設(shè)有底輪(26)，其他非底層的扒斗(8)可只設(shè)內(nèi)板(24)和后板(23)，不設(shè)底板(25)和外板(27)。
[0015]4、刀盤的結(jié)構(gòu)如圖5所示，刀盤(16)盤身設(shè)有多個(gè)截齒(31)、盤中設(shè)有套孔
(30)，套孔(30)可與立式滾軸(15)軸身套合，刀盤(16)孔徑規(guī)整，盤高固定，依煤層厚度需要，依次套裝于立式滾軸(15)上。
[0016]本發(fā)明的采煤方法，具體實(shí)施方法如圖1所示，包括步驟:
①，在待采煤層(12)的上順槽(I)和下順槽(10)之間開掘切眼；
②，在切眼的兩頭分別布置一體化采煤機(jī)的機(jī)頭(13)和機(jī)尾(5)，在切眼中安裝采煤機(jī)鏈條及切割部和扒斗等鏈條附屬裝置；
③，調(diào)整順槽中機(jī)頭(13)和機(jī)尾(5)的位置，開動(dòng)采煤機(jī)，傳動(dòng)鏈條(7)驅(qū)動(dòng)切割部
(9)切割煤體，破落的煤體隨扒斗(8)運(yùn)至順槽中，再經(jīng)由順槽中的轉(zhuǎn)載機(jī)(3)等輸送設(shè)備送出。
[0017]順槽中的運(yùn)輸設(shè)備可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要自行布置:可以是皮帶輸送機(jī)也可以是刮板輸送機(jī)；機(jī)頭和機(jī)尾的移位裝置(2 )安裝在上下順槽中，可以是牽引絞車等設(shè)備。
[0018]開始采煤后，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況開動(dòng)上下順槽中的移位裝置(2)，將破裝運(yùn)一體化采煤機(jī)的機(jī)頭和機(jī)尾不斷地向前拉進(jìn)，直到扒斗將切割部所切割破落的煤全部運(yùn)送完畢，完成一個(gè)工作循環(huán)，接著繼續(xù)開動(dòng)移位裝置，使機(jī)頭和機(jī)尾向前推進(jìn)，繼續(xù)破煤、裝煤、運(yùn)煤。重復(fù)這些過程，直到采完整個(gè)待采煤層。
[0019]本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)在于，無需爆破落煤，免去超前鉆孔工序，省去鉆孔和爆破相關(guān)的資金、人員和設(shè)備的投入；工作面實(shí)現(xiàn)無人開采，相關(guān)設(shè)備的維護(hù)和檢修也在工作面外上下順槽中進(jìn)行，安全程度高；采煤工作面的寬度小，所以穩(wěn)定性中等以上的頂板無需支護(hù)，省去頂板支護(hù)相關(guān)資金、人員和設(shè)備的投入。
[0020]本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)還在于，頂板隨著采場(chǎng)的推進(jìn)在采空區(qū)垮落，無需留煤柱支護(hù)，提高回采率；能夠開采0.3m以上的煤層，使得過去被認(rèn)為不可開采的極薄煤層變?yōu)榱丝砷_采的煤層，顯著提高薄和極薄煤層開采的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【權(quán)利要求】
1.一種破裝運(yùn)一體化采煤機(jī)，包括機(jī)頭、機(jī)尾，其特征在于，所述機(jī)頭(13)設(shè)有主動(dòng)立軸(11)和電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，所述機(jī)尾(5)設(shè)有從動(dòng)立軸(4)，所述主動(dòng)立軸(11)和從動(dòng)立軸(4)由固定鏈條(6)和傳動(dòng)鏈條(7)連接，所述固定鏈條(6)上設(shè)有多個(gè)切割部(9)，所述傳動(dòng)鏈條(7)上設(shè)有齒條(21)和多層扒斗(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述破裝運(yùn)一體化采煤機(jī)，其特征在于，所述固定鏈條(6)設(shè)有多個(gè)軸承(14)，所述軸承(14)中安裝切割部(9)，所述切割部(9)設(shè)有立式滾軸(15)，所述立式滾軸(15)上套裝多個(gè)刀盤(16)， 所述立式滾軸(15)軸底設(shè)有軸底行走裝置(17)，軸底行走裝置(17)設(shè)有底軸承(18)，底軸承(18)下部設(shè)有底輪(19)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述破裝運(yùn)一體化采煤機(jī)，其特征在于，所述刀盤(16)盤身設(shè)有多個(gè)截齒(31)、盤中設(shè)有套孔(30)，所述套孔(30)可與所述立式滾軸(15)軸身套合，所述刀盤(16)孔徑規(guī)整，盤高固定，根據(jù)煤層厚度需要，依次套裝于立式滾軸(15)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述破裝運(yùn)一體化采煤機(jī)，其特征在于，所述傳動(dòng)鏈條(7)外側(cè)安裝多層扒斗(8)，內(nèi)側(cè)安裝齒條(21)，所述齒條(21)的齒牙(22)與所述立式滾軸(15)軸身齒輪(20)嚙合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述破裝運(yùn)一體化采煤機(jī)，其特征在于，所述多層扒斗(8)，底層的扒斗(8)設(shè)有內(nèi)板(24)、外板(27)、后板(23)，底板(25)，所述外板(27)前端設(shè)有側(cè)割齒(28)，底板(25)前端設(shè)有底割齒(29)，底板(25)下部設(shè)有底輪(26)，其他非底層的扒斗(8)可只設(shè)內(nèi)板(24)和后板(23)，不設(shè)底板(25)和外板(27)。
6.一種用該破裝運(yùn)一體化采煤機(jī)進(jìn)行采煤的方法，其特征在于，包括步驟:①，在待采煤層(12)的上順槽(I)和下順槽(10)之間開掘切眼，在切眼的兩頭分別布置一體化采煤機(jī)的機(jī)頭(13)和機(jī)尾(5)，在切眼中安裝采煤機(jī)鏈條及切割部和扒斗等鏈條附屬裝置；③，調(diào)整順槽中機(jī)頭(13)和機(jī)尾(5)的位置，開動(dòng)采煤機(jī)，傳動(dòng)鏈條(7)驅(qū)動(dòng)切割部(9)切割煤體，破落的煤體隨扒斗(8)運(yùn)至順槽中，再經(jīng)由順槽中的轉(zhuǎn)載機(jī)(3)等輸送設(shè)備送出。
【文檔編號(hào)】E21C25/68GK103498672SQ201310486247
【公開日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月17日
【發(fā)明者】王旭鋒, 岳延朋, 張楊, 婁俊豪, 亓祥巍, 葛騰騰, 張煒 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)