CN103498672A - 一种破装运一体化采煤机及其采煤方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种破装运一体化采煤机及其采煤方法，主要用于开采薄和极薄煤层。该采煤机包括机头、机尾和连接机头机尾的切割装置与运输装置；机头上设有主动立轴和电机，机尾上设有从动立轴；主动立轴和从动立轴由固定链条和传动链条连接，固定链条上设有多个切割部，传动链条上设有齿条和多个扒斗。使用时，先在煤层的上下顺槽之间开掘切眼，在切眼中安装采煤机链条及切割部和扒斗等链条附属装置，采煤时，传动链条驱动切割部切割煤体，破落煤体由扒斗运至顺槽中，经由顺槽运出。本发明能实现采煤机自动破煤、装煤、运煤，工作面无人操作，安全程度高，开采成本低，生产效率高。

Description

一种破装运一体化采煤机及其采煤方法

技术领域

本发明属于矿业工程领域，具体涉及一种破装运一体化采煤机及其采煤方法，此种采煤方法主要用于开采薄和极薄煤层。 

背景技术

在我国煤炭的地下开采中，煤层厚度在0.8~1.3m之间的属于薄煤层，小于0.8m属于极薄煤层。大多数矿井都面临开采厚度小于1m的薄和极薄煤层的问题。由于薄和极薄煤层开采高度受限，厚煤层已有的成熟的采煤方法和机械设备很难适应于薄和极薄煤层，使得此类煤层开采机械化程度低，同时薄和极薄煤层工作面通风差，工人在工作面内无法站立，环境恶劣，劳动强度大，效率低，安全性也不高，成本高。 

发明内容

本发明的目的是提供一种无需爆破，机械化程度高、开采成本低、生产效率高、安全性好的破装运一体化采煤机及其采煤方法。 

为了实现上述目的，本发明设计了以下方案： 

 本发明公开了一种破装运一体化采煤机及其采煤方法，主要用于开采薄和极薄煤层。该采煤机包括机头、机尾和连接机头机尾的切割装置与运输装置；机头上设有主动立轴和电机，机尾上设有从动立轴；主动立轴和从动立轴由固定链条和传动链条连接，固定链条上设有多个切割部，传动链条上设有齿条和多个扒斗。使用时，先在煤层的上下顺槽之间开掘切眼，在切眼中安装采煤机链条及切割部和扒斗等链条附属装置，采煤时，传动链条驱动切割部切割煤体，破落煤体由扒斗运至顺槽中，经由顺槽运出。本发明能实现采煤机自动破煤、装煤、运煤，工作面无人操作，安全程度高，开采成本低，生产效率高。

 本发明的自破自装自运无人工作面采煤方法，包括步骤： 

①，在待采煤层(12)的上顺槽(1)和下顺槽(10)之间开掘切眼；

②，在切眼的两头分别布置一体化采煤机的机头(13)和机尾(5)，在切眼中安装采煤机链条及切割部和扒斗等链条附属装置；

③，调整顺槽中机头(13)和机尾(5)的位置，开动采煤机，传动链条(7)驱动切割部(9)切割煤体，破落的煤体随扒斗(8)运至顺槽中，再经由顺槽中的转载机(3)等输送设备送出。

工作面可在无人的情况下，无需爆破，有破装运一体化采煤机完成工作面内的破煤装煤运煤工作，机械化程度高、开采成本低、生成效率高、安全性好。 

附图说明

图1为本发明实施例的平面布置示意图。 

图2为本发明实施例的链条和齿轮示意图。 

图3为本发明实施例的立面布置示意图。 

图4为本发明实施例的扒斗示意图。 

图5为本发明实施例的刀盘示意图。 

具体实施方法

1、本发明的破装运一体化采煤机，实施方法如图1和图3所示，机头(13)设有主动立轴(11)和电动驱动装置，机尾(5)设有从动立轴(4)，主动立轴(11)和从动立轴(4)由固定链条(6)和传动链条(7)连接，固定链条(6)上设有多个切割部(9)，传动链条(7)上设有齿条(21)和多层扒斗(8)。固定链条(6)设有多个轴承(14)，轴承(14)中安装切割部(9)，切割部(9)设有立式滚轴(15)，立式滚轴(15)上套装多个刀盘(16)，立式滚轴(15)轴底设有轴底行走装置(17)，轴底行走装置(17)设有底轴承(18)，底轴承(18)下部设有底轮(19)。工作时由传动链条驱动切割部切割煤体。传动链条(7)外侧安装多个扒斗(8)，工作时由扒斗将破落松散煤体输送到工作面的上、下顺槽。

2、链条和齿轮的结构如图2所示，传动链条(7)外侧安装多个扒斗(8)，内侧设有齿条(22)，齿条(21)的齿牙(22)与所述立轴轴身齿轮(20)啮合。工作时齿条驱动轴身转动，进一步驱动刀盘切割煤体。 

3、扒斗的结构如图4所示，多层扒斗(8)，底层的扒斗(8)设有内板(24)、外板(27)、后板(23)，底板(25)，外板(27)前端设有侧割齿(28)，底板(25)前端设有底割齿(29)，底板(25)下部设有底轮(26)，其他非底层的扒斗(8)可只设内板(24)和后板(23)，不设底板(25)和外板(27)。 

4、刀盘的结构如图5所示，刀盘(16)盘身设有多个截齿(31)、盘中设有套孔(30)，套孔(30)可与立式滚轴(15)轴身套合，刀盘(16)孔径规整，盘高固定，依煤层厚度需要，依次套装于立式滚轴(15)上。 

本发明的采煤方法，具体实施方法如图1所示，包括步骤： 

①，在待采煤层(12)的上顺槽(1)和下顺槽(10)之间开掘切眼；

②，在切眼的两头分别布置一体化采煤机的机头(13)和机尾(5)，在切眼中安装采煤机链条及切割部和扒斗等链条附属装置；

③，调整顺槽中机头(13)和机尾(5)的位置，开动采煤机，传动链条(7)驱动切割部(9)切割煤体，破落的煤体随扒斗(8)运至顺槽中，再经由顺槽中的转载机(3)等输送设备送出。

顺槽中的运输设备可根据现场需要自行布置：可以是皮带输送机也可以是刮板输送机；机头和机尾的移位装置（2）安装在上下顺槽中，可以是牵引绞车等设备。 

开始采煤后，依据现场的情况开动上下顺槽中的移位装置（2），将破装运一体化采煤机的机头和机尾不断地向前拉进，直到扒斗将切割部所切割破落的煤全部运送完毕，完成一个工作循环，接着继续开动移位装置，使机头和机尾向前推进，继续破煤、装煤、运煤。重复这些过程，直到采完整个待采煤层。 

本发明的显著优点在于，无需爆破落煤，免去超前钻孔工序，省去钻孔和爆破相关的资金、人员和设备的投入；工作面实现无人开采，相关设备的维护和检修也在工作面外上下顺槽中进行，安全程度高；采煤工作面的宽度小，所以稳定性中等以上的顶板无需支护，省去顶板支护相关资金、人员和设备的投入。 

本发明的另一优点还在于，顶板随着采场的推进在采空区垮落，无需留煤柱支护，提高回采率；能够开采0.3m以上的煤层，使得过去被认为不可开采的极薄煤层变为了可开采的煤层，显著提高薄和极薄煤层开采的经济效益和社会效益。 

Claims (6)

1.一种破装运一体化采煤机，包括机头、机尾，其特征在于，所述机头(13)设有主动立轴(11)和电动驱动装置，所述机尾(5)设有从动立轴(4)，所述主动立轴(11)和从动立轴(4)由固定链条(6)和传动链条(7)连接，所述固定链条(6)上设有多个切割部(9)，所述传动链条(7)上设有齿条(21)和多层扒斗(8)。

2.根据权利要求1所述破装运一体化采煤机，其特征在于，所述固定链条(6)设有多个轴承(14)，所述轴承(14)中安装切割部(9)，所述切割部(9)设有立式滚轴(15)，所述立式滚轴(15)上套装多个刀盘(16)，

所述立式滚轴(15)轴底设有轴底行走装置(17)，轴底行走装置(17)设有底轴承(18)，底轴承(18)下部设有底轮(19)。

3.根据权利要求2所述破装运一体化采煤机，其特征在于，所述刀盘(16)盘身设有多个截齿(31)、盘中设有套孔(30)，所述套孔(30)可与所述立式滚轴(15)轴身套合，所述刀盘(16)孔径规整，盘高固定，根据煤层厚度需要，依次套装于立式滚轴(15)上。

4.根据权利要求1所述破装运一体化采煤机，其特征在于，所述传动链条(7)外侧安装多层扒斗(8)，内侧安装齿条(21)，所述齿条(21)的齿牙(22)与所述立式滚轴(15)轴身齿轮(20)啮合。

5.根据权利要求4所述破装运一体化采煤机，其特征在于，所述多层扒斗(8)，底层的扒斗(8)设有内板(24)、外板(27)、后板(23)，底板(25)，所述外板(27)前端设有侧割齿(28)，底板(25)前端设有底割齿(29)，底板(25)下部设有底轮(26)，其他非底层的扒斗(8)可只设内板(24)和后板(23)，不设底板(25)和外板(27)。

6.一种用该破装运一体化采煤机进行采煤的方法，其特征在于，包括步骤：①，在待采煤层(12)的上顺槽(1)和下顺槽(10)之间开掘切眼；②，在切眼的两头分别布置一体化采煤机的机头(13)和机尾(5)，在切眼中安装采煤机链条及切割部和扒斗等链条附属装置；③，调整顺槽中机头(13)和机尾(5)的位置，开动采煤机，传动链条(7)驱动切割部(9)切割煤体，破落的煤体随扒斗(8)运至顺槽中，再经由顺槽中的转载机(3)等输送设备送出。

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