CN102748025A

CN102748025A - 切割采煤方法及设备

Info

Publication number: CN102748025A
Application number: CN2011100999572A
Authority: CN
Inventors: 刘素华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-04-19
Filing date: 2011-04-19
Publication date: 2012-10-24

Abstract

本发明属于采煤领域，尤其是一种切割采煤方法及设备。该切割采煤方法包括以下步骤：(1)切割采煤设备对待采煤层进行切分和/或开采通道；(2)在切分的同时和/或切分之后，切割采煤设备对被切分的煤层切割落料，使煤从煤壁上分离。该方法及设备的块煤率高，可以将煤切割成规则形状，使资源利用价值最大化，耗能低，节约了采煤设备的投资，节约了调转机身等工艺浪费，大大简化了采煤工艺及设备。

Description

切割采煤方法及设备

技术领域

本发明属于采煤领域，尤其是一种切割采煤方法和切割采煤设备。

背景技术

当前广泛使用的矿山采掘设备是滚筒采煤机和悬臂式掘进机。其工作原理是铣削式落料，这就决定了该种采掘方式破碎比较大，特别是在压应力状态下进行破碎，消耗大量能源，降低了生产率和块料率，破碎过程还产生大量粉尘，造成了采掘环境恶劣等问题及安全隐患。冲削采煤设备、旋冲采煤设备、锯冲采煤设备均具有采取块煤量大、节能等优点。但所采块煤形状不规整，不能按照用煤方对煤的形状要求采煤，降低了煤的经济价值，也存在着资源的浪费问题。

原有采煤设备均结构庞大、布置复杂，采煤工艺上都必须先开采出多个采煤巷，且调转机身等耗时长，占据空间大。

发明内容

本发明的目的在于提出了一种切割采煤方法以及完成该方法的设备。

本发明是采用以下的技术方案实现的：一种切割采煤方法，该方法包括以下步骤：

(1)切割采煤设备对待采煤层进行切分和/或开采通道等；

(2)在切分的同时和/或切分之后，切割采煤设备对被切分的煤层切割落料等，使煤从煤壁上分离。

本发明还包括一种切割采煤设备，包括切割装置和机架等，其中，所述的切割装置设置在机架等上，切割装置包括锯切割装置、振动切割装置、液压切割装置、气压切割装置和/或喷砂切割装置等。

所述的锯割装置包括锯，锯包括落料锯、切分锯和/或用于开采通道的锯等。所述的锯包括绳锯、带锯、链锯、链带锯、片锯、旋臂锯、滚筒锯和/或圆盘锯等。

所述的机架包括锯割装置的支架和/或行走机构等。

所述切分锯包括切分机构和/或进给机构等，切分机构和/或进给机构设置在机架等上，进给机构包括齿轮齿条机构、绳与卷绳器机构、螺杆机构、液压机构、链轮与链条机构和/或气动机构等。

所述的机架上可以设有升降机构和/或位置调整机构等，升降机构包括齿轮齿条机构、绳与卷绳器机构、螺杆机构、液压机构、链轮与链条机构和/或气动机构等，位置调整机构包括齿轮齿条机构、绳与卷绳器机构、螺杆机构、液压机构、链轮与链条机构和/或气动机构等。落料锯与切分锯可以同时设置在一个机架上，也可以分别设置在各自独立的机架上。

所述的液压切割采煤设备包括高压产生装置和切割装置等，切割装置连接于高压产生装置，高压产生装置设置在机架上。

所述的机架和/或切割装置设有冷却机构等。所述的冷却机构可以为水冷机构、风冷却机构、空气冷却机构和/或水风冷却机构等。

本发明的有益效果是：与现有的采煤方法相比，(1)该方法的块煤率高；(2)可以将煤切割成规则形状，提高了原煤的使用价值及经济价值；(3)节约能源，耗能低，粉尘少，设备结构紧凑，便于使用，节约耗材；(4)可以不调转机身，通过正反方向的运行来实现连续采煤，省略了采煤配套设备，节约了采煤设备的投资；(5)该设备可以做掘进机用，完成巷道的掘进工作，掘出各种洞室及巷道；(6)机体结构简单轻巧，动力消耗小，大大简化了采煤工艺及设备。

附图说明

图1是实施例1中切割采煤设备的工作结构示意图；

图2是实施例1中圆盘锯的结构示意图；

图3是实施例2中切割采煤设备的工作结构示意图；

图4是实施例3中切分锯的结构示意图；

图5是实施例4中机架的结构示意图；

图6是实施例5中带有进给机构的切分锯的结构示意图；

图7实施例6中切割采煤设备的工作结构示意图；

图8是实施例7中切割采煤设备的工作结构示意图；

图9是实施例8中切割采煤设备的工作结构示意图；

图10是实施例9中切割采煤设备的工作结构示意图；

图11是实施例10中切割采煤设备的工作结构示意图；

图12是实施例11中切割采煤设备的工作结构示意图；

图13是实施例12中切割采煤设备的工作结构示意图；

图14是实施例13中切割采煤设备的工作结构示意图；

图15是实施例14中机架的结构示意图；

图16是实施例15中机架的结构示意图；

图17是实施例16中机架的结构示意图；

图18是实施例17中液压切割采煤设备的工作结构示意图。

图中：1采煤面；2切分锯；3圆盘落料锯；4电机；5机架；6升降机构；7位置调整机构；8带锯；9轴臂；10通道；11摇臂；13链锯；14行走机构；15悬臂锯；16横向切分机构；17纵向切分机构；18旋转轴；19高压产生装置；20切割装置；21落料锯；22齿轮；23滑块；24滑板；25齿条。

具体实施方式

实施例1

本发明为一种切割采煤方法，该方法实现了对煤层的切分和落料。该方法主要包括以下步骤：

首先，切割采煤设备对待采煤层进行切分，即对已有的采煤面1进行纵向切分、横向切分或其它方向的切分，其切分方向和形状按照需用煤块的形状及大小决定。本实施例中该步骤所使用的切割采煤设备为切分锯2，该锯包括绳锯、带锯、链锯、链带锯、片锯、旋臂锯、滚筒锯和/或圆盘锯。所述切分锯包括切分机构、进给机构和/或机架等。切分机构由链锯和驱动机构等组成。切分机构设置在进给机构和/或机架上。链锯在驱动机构即电机4的驱动下旋转，在进给机构的进给下垂直于煤面进行深度进给，使煤壁形成条缝和/或孔隙等。形成的条缝和/或孔隙有利于与落煤锯配合，获得所需用煤块的形状及大小。

第二步，切分结束后，切割采煤设备沿切分的条缝、孔隙和/或通道的方向推进，对煤层进行落料，使煤从煤壁上分离。本实施例中该步骤中所使用的切割采煤设备为落料锯，该落料锯为圆盘锯3，圆盘锯3的轴臂可以沿着煤壁上的条缝、孔隙或通道等运行，从而使煤从煤壁上分离。圆盘锯3的轴臂也可以不沿煤壁上的条缝、孔隙或通道运行。

本发明还包括一种切割采煤设备，如图1和图2所示，该设备包括切割装置和机架5，切割装置设置在一个机架5上。该切割装置为锯切割装置，锯切割装置包括锯，锯包括落料锯和切分锯，其中切分锯用于对煤面进行切分，落料锯用于多采煤面进行落料。本实施例中，切分锯2为带锯，落料锯为圆盘锯3。圆盘锯3在点击4的驱动下旋转动作。同时锯切割煤的过程中，会产生大量的热量，为了防止锯温升过高，保证锯的使用寿命，在锯或者机架上设置冷却机构。冷却机构可以采用水冷机构、风冷却机构、空气冷却机构或水风冷却机构。

实施例2

与实施例1不同的是：如图3所示，切分锯2切分的同时，通过落煤锯即圆盘锯3对已经切分的煤体进行落煤。

其它同实施例1。

实施例3

与实施例1不同的是：如图4所示，落料锯通过支撑臂设置在机架12上。此时切分锯固定设置在另一独立的机架12上，即落料锯与切分锯分别固定设置在独立的机架上。

其它同实施例1。

实施例4

与实施例1不同的是：如图5所示，切分锯2设置在机架5上，机架5上设有升降机构6，升降机构6带动切分锯2上下运动，从而实现了对不同高度煤层进行切分。本实施例中，所采用的升降机构为卷绳器，升降机构也可以采用齿轮齿条机构、绳与卷绳器机构、螺杆机构、液压机构、链轮与链条机构或气动机构。

其它同实施例1。

实施例5

与实施例1不同的是：如图6所示，切分锯2通过滑块23支撑，滑块23可沿滑板24前后滑动。本实施例中，切分锯2为圆盘锯，切分锯2上设有进给机构，进给机构为相互啮合的齿轮22与齿条25，在电机驱动下，齿轮22沿齿条25啮合，并沿着齿条25移动，从而使滑块23沿滑板24移动，同时推动切分锯2对煤面进行切分。另外，进给机构也可以采用绳与卷绳器机构、螺杆机构、液压机构、链轮与链条机构或气动机构。

其它同实施例1。

实施例6

与实施例1不同的是：如图7所示，机架5上设有位置调整机构7，位置调整机构7便于切分锯2向各个方向运动，对采煤面1进行不同形状及大小的切分。位置调整机构7可以采用齿轮齿条机构、绳与卷绳器机构、螺杆机构、液压机构、链轮与链条机构或气动机构。

其它同实施例1。

实施例7

与实施例1不同的是：如图8所示，所述的落料锯为带锯8，带锯8的切割面垂直于切分面，支撑带锯8的轴臂9可以沿切分锯2切分的条缝和/或通道10运行，从而使形煤从煤壁上分离。

切分锯的机架上设有升降机构和/或位置调整机构，升降机构可以采用齿轮齿条机构、绳与卷绳器机构、螺杆机构、液压机构、链轮与链条机构和/或气动机构，位置调整机构可以采用齿轮齿条机构、绳与卷绳器机构、螺杆机构、液压机构、链轮与链条机构和/或气动机构。

其它同实施例1。

实施例8

与实施例1不同的是：如图9所示，机架5上设有摇臂11，摇臂11可以使圆盘锯3对不同高度的煤层进行落料，并且此时圆盘锯3的轴臂不需要沿着煤层的条缝、孔隙或通道运行。

其它同实施例1。

实施例9

与实施例1不同的是：如图10所示，所述的落料锯为链锯，链锯13的驱动机构驱动链锯旋转，在机架的带动下，链锯13向前推进，从而使煤从煤壁上分离。

其它同实施例1。

实施例10

与实施例1不同的是：如图11所示，所述机架5上设有行走机构14，行走机构14沿煤巷的方向行走。

其它同实施例1。

实施例11

与实施例8不同的是：如图12所示，所述的落料锯为旋臂锯15，旋臂锯15设置在机架5的摇臂11上。

其它同实施例8。

实施例12

与实施例1不同的是：如图13所示，所述切分锯为带锯、链锯、片锯、旋臂锯、滚筒锯和/或圆盘锯时，切分锯2为多个多排且相对于采煤方向前后布置，来一次性完成相对采煤方向的多条缝、多孔隙和/或多通道的切分。

其它同实施例1。

实施例13

与实施例1不同的是：如图14所示，所述切分锯为带锯、链锯、链带锯、片锯、旋臂锯、滚筒锯和/或圆盘锯时，切分锯2为多个多排且相对于采煤面1上下布置，来一次性完成相对采煤方向的多条缝、多孔隙和/或多通道的切分。

其它同实施例1。

实施例14

与实施例1不同的是：如图15所示，机架5上同时设有横向切分机构16和纵向切分机构17，实现了不同方向条缝、孔隙和/或通道的切分。横向切分机构16和纵向切分机构17可以包括带锯、链锯、链带锯、片锯、旋臂距、滚筒锯和/或圆盘锯。

其它同实施例1。

实施例15

与实施例1不同的是：如图16所示，所述切分锯2的锯臂上设有旋转机构，用于调整切分锯2的切分方向，实现了不同方向的切分。旋转机构可以采用旋转轴18等部件。

其它同实施例1。

实施例16

与实施例15不同的是：如图17所示，所述切分锯2的锯臂上设有旋转机构和位置调整机构7，旋转机构可以采用旋转轴18，用于调整切分锯2的切分方向和切分高度，旋转机构和位置调整机构7实现了不同方向和不同高度的切分。位置调整机构可以采用如图所示的绳与绳索器，也可以采用齿轮齿条机构、螺杆机构、液压机构、链轮与链条机构或气动机构。

其它同实施例15。

实施例17

与实施例1不同的是：如图18所示，所述的切割采煤设备为液压切割采煤设备，该设备包括驱动装置、高压产生装置19、液压切割装置20和机架5，驱动装置可以采用电机，也可以采用相互啮合的齿轮齿条等结构。切割装置20同时与驱动装置和高压产生装置19连接，高压发生装置19设置在机架5上。通过液压切割采煤设备产生的高压射流实现了煤层的切分和落煤。

所述的切割采煤设备也可以为气压切割采煤设备、喷砂切割采煤设备或者砂水切割采煤设备，此时设备中采用的切割装置分别为气压切割装置、喷砂切割装置、砂水切割装置。通过高压气流、高压喷砂或者高压砂水实现煤层的切分和落煤。

其它同实施例1。

Claims

1.一种切割采煤方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

(1)切割采煤设备对待采煤层进行切分和/或开采通道；

(2)在切分的同时和/或切分之后，切割采煤设备对被切分的煤层切割落料，使煤从煤壁上分离。

2.一种实施权利要求1所述切割采煤方法的切割采煤设备，包括切割装置和机架，其特征在于：所述的切割装置设置在机架上，切割装置包括锯切割装置、液压切割装置、振动切割装置、气压切割装置和/或喷砂切割装置。

3.根据权利要求2所述的切割采煤设备，其特征在于：所述的锯切割装置包括锯，锯包括落料锯、切分锯和/或用于开采通道的锯。

4.根据权利要求3所述的切割采煤设备，其特征在于：所述的锯包括绳锯、带锯、链锯、链带锯、片锯、旋臂锯、滚筒锯和/或圆盘锯。

5.根据权利要求2所述的切割采煤设备，其特征在于：所述的机架包括锯割装置的支架和/或行走机构。

6.根据权利要求3所述的切割采煤设备，其特征在于：所述切分锯包括切分机构和/或进给机构，切分机构和/或进给机构设置在机架上，进给机构包括齿轮齿条机构、绳与卷绳器机构、螺杆机构、液压机构、链轮与链条机构和/或气动机构。

7.根据权利要求2、5或6所述的切割采煤设备，其特征在于：所述的机架上设有升降机构和/或位置调整机构，升降机构包括齿轮齿条机构、绳与卷绳器机构、螺杆机构、液压机构、链轮与链条机构和/或气动机构，位置调整机构包括齿轮齿条机构、绳与卷绳器机构、螺杆机构、液压机构、链轮与链条机构和/或气动机构。

8.根据权利要求2所述的切割采煤设备，其特征在于：所述的液压切割采煤设备包括高压产生装置和切割装置，切割装置连接于高压产生装置，高压产生装置设置在机架上。

9.根据权利要求2所述的切割采煤设备，其特征在于：所述的机架和/或切割装置设有冷却机构。

10.根据权利要求9所述的切割采煤设备，其特征在于：所述的冷却机构为水冷机构、风冷却机构、空气冷却机构和/或水风冷却机构。