CN103742138B - 一种采运煤一体机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采运煤一体机，包括连接有动力装置的机架，机架设有底板和挡板，该底板呈水平设置，底板上设有竖向设置的主动链轮轴和从动链轮轴，主动链轮轴由驱动电机通过减速机驱动旋转，主动链轮轴同轴固定连接有主动链轮；从动链轮轴固定连接在所述底板上，从动链轮轴同轴转动连接有从动链轮；主动链轮和从动链轮通过链条连接，该链条的链节上固定连接有链板，该链板上设有沿长度方向分布的至少一个具有设定间距的截煤齿，相邻链板上的截煤齿相互错位；挡板设在所述链条两直线运行段之间，且沿工作面长度方向设置。本发明的有益效果是，采运煤由同一设施同时完成，煤层开采的机械化程度高、回采率高、采煤效率高；且装拆、维护和维修方便。

Description

一种采运煤一体机

技术领域

本发明专利涉及到一种煤层开采设施，特别是一种采运煤一体机。

背景技术

我国的煤炭资源丰富，储存量大，且赋存多样化。根据我国煤层厚度划分，厚度0.8～1.3m属于薄煤层，小于0.8m属于极薄煤层，在我国煤炭储量中，薄煤层的可采储量约为60多亿t，约占全国煤炭总储量的20％。但薄煤层的产量只占全国煤炭总产量的10.4％，而且这个比例还在呈逐步下降的趋势。其主要原因是，采煤机械化程度低、工作面单产和效率低、掘进率高、开采成本高、工人劳动强度大。但是随着煤炭资源的减少许多极薄煤层地质条件的煤矿开始开采，这种条件下工人劳动强度极大工作环境非常恶劣，如何实现极薄煤层高效安全开采是重庆许多煤矿技术人员所必须面对的问题。薄煤层与极薄煤层开采最先进的工艺就是无人开采，目前无人开采设备有刨煤机、滚筒式采煤机、钻削式采煤，但此类设备能耗高，体积庞大，均不适用于0.5米以下的极薄煤层采煤工作面。因此，需要对现有采煤进行改进，以适用于薄煤与极薄煤层的无人开采。

发明内容

本发明目的是针对现有技术的不足，提供一种采运煤一体机，通过采煤与运煤过程同时进行的方式，提高薄煤层或极薄煤层开采的机械化程度，提高回采率和采煤效率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种采运煤一体机，包括机架，该机架连接有用于牵引或推动的动力装置，机架包括相互固定连接的底板和挡板，该底板呈水平设置，底板上设有竖向设置的主动链轮轴和从动链轮轴，主动链轮轴转动支撑在所述底板上，主动链轮轴由驱动电机通过减速机驱动旋转，主动链轮轴同轴固定连接有主动链轮；所述从动链轮轴固定连接在所述底板上，从动链轮轴同轴转动连接有从动链轮；所述主动链轮和从动链轮通过链条连接，该链条的链节上固定连接有链板，该链板上设有沿长度方向分布的至少一个具有设定间距的截煤齿，相邻链板上的截煤齿相互错位；所述挡板设在所述链条两直线运行段之间，且沿工作面长度方向设置。

采用前述技术方案的本发明，有驱动电机通过减速机带动链条循环移动，链板随链条的链节同步移动，位于链条紧边段链板上的截煤齿实施截煤，位于链板长度方向上最外端两截煤齿远点之间的距离形成煤层厚度方向的截煤幅度，同时，挡板形成运煤槽的底部，在截煤过程中将截下的煤炭向下巷道内输送，形成截煤和运煤的一体机结构；机架及其上的链轮、链条及包括截煤齿的链板由动力装置牵引或推动前行。通过对动力装置和驱动电机的控制可实现小倾角或近水平煤层的无人开采，当煤层厚度较薄时，如属于薄煤层或极薄煤层，可采一次完成整个煤层厚度方向的截煤，因此，特别适用于薄煤层和极薄煤层的开采。从而可有效提高薄煤层和极薄煤层开采的机械化程度，提高回采率和采煤效率；同时，减少了煤层开采的用工量，减少或消除了人员伤害隐患，进而可有效提高煤层开采的安全性。该采煤方式可直接用于松软煤层开采，当煤层较硬时，可采用放炮震松后再开采，其放炮震松可采用瓦斯抽采孔内安防长条炸药的方式进行。

优选的，所述动力装置为液压动力装置。以液压系统的压力液为动力的动力装置，可有效防止推进过程中的过载隐患，降低设备损坏隐患，延长截煤和运煤一体机结构使用寿命，降低采煤成本。

进一步优选的，所述液压动力装置为液力牵引装置，该液力牵引装置设有两套，两套液力牵引装置分别位于采煤工作面两端的上下巷道内，两套液力牵引装置的牵引绳自由端分别连接在所述机架两端。两套液力牵引装置可通过现有技术中的控制技术实现同步控制，以实现截煤工作面的平行推进，同时，各截煤齿受力均匀，延长截煤齿的使用寿命。采用该液力牵引装置的一体机主要用于极薄煤层的开采。

更进一步优选的，所述机架两端设有U形牵引框，该U形牵引框与所述液力牵引装置的牵引绳连接点位于所述机架高度方向的中部。该中部位于机架的重心上或接近重心位置，以实现平稳推进，防止同一链板的截煤齿在工作面推进过程中受力不均，确保和提高截煤齿的使用寿命。

进一步优选的，所述液压动力装置为液压推进装置，该液压推进装置设在煤层采空区内，该液压推进装置包括底座，底座设有水平推进油缸和顶升油缸，水平推进油缸另一端连接有推进臂，该推进臂构成所述机架的一部分，该推进臂呈四腿的凳子结构，推进臂由其凳面端与水平推进油缸连接。水平推进油缸实现机架的采煤推进和底座的跟进；在采煤推进过程中，水平推进油缸和顶升油缸同时处于活塞杆推出的工作状态；在水平推进油缸和顶升油缸同时处于活塞杆回位状态时，实现底座向机架跟进；采用该液压推进装置的一体机适用于薄煤层的开采。

更进一步优选的，所述顶升油缸上端连接有顶梁板。在顶升油缸处于活塞杆推出的工作状态时，顶梁板形成对围岩顶板的支护。适用于采空区需要支护的薄煤层的开采，以确保其煤层开采的安全性。

优选的，所述减速机和驱动电机位于采煤工作面下端的下巷道内。以便在截煤齿截煤时，链板位于链条的紧边上；同时，减速机和驱动电机设在巷道内，以利用巷道空间布设大功率的驱动电机和减速机，提高采煤效率，且便于装拆和维护维修。

优选的，所述底板前端设有导向斜面。便于工作面推进时，机架顺利前移。

优选的，所述主动链轮、从动链轮和链条均设有对应相同且运行同步的两个或三个；两个或三个主动链轮的垂直投影重合；所述链板同时连接在两个或三个所述链条同一竖直位置的对应链节上。实现同一链板同时由两根或三根链条带动移动，以避免截煤幅度较宽、链板较长时链板弯曲变形，确保截煤齿受力良好，提高使用寿命；同时，采用此结构时，可进一步增大驱动电机和减速机的功率，提高采煤效率。

本发明的有益效果是，采运煤由同一设施同时完成，煤层开采的机械化程度高、回采率高、采煤效率高；且装拆、维护和维修方便。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图。

图2是本发明中图1的仰视图。

图3是本发明实施例2的结构示意图。

图4是本发明中图3的仰视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1，参见图1、图2，一种采运煤一体机，包括机架，该机架连接有液力牵引装置9，机架包括相互固定连接的底板1和挡板10，该底板1呈水平设置，底板1上设有竖向设置的主动链轮轴2和从动链轮轴3，主动链轮轴2转动支撑在所述底板1上，主动链轮轴2由驱动电机11通过减速机12驱动旋转，主动链轮轴2同轴固定连接有两个相同且竖直投影重合的主动链轮4；所述从动链轮轴3固定连接在所述底板1上，从动链轮轴3同轴转动连接有两个相同且竖直投影重合的从动链轮5；所述主动链轮4和从动链轮5对应啮合有链条6，两链条6的对应链节上共同固定连接一链板7，该链板7上设有沿长度方向分布的至少一个具有设定间距的截煤齿8，相邻链板7上的截煤齿8相互错位；所述挡板10设在所述链条6两直线运行段之间，且沿工作面长度方向设置；该底板1前端设有导向斜面；所述液力牵引装置9设有两套，两套液力牵引装置9分别位于采煤工作面两端的上下巷道内，两套液力牵引装置9的牵引绳自由端分别连接在所述机架两端；所述机架两端设有U形牵引框13，该U形牵引框13与所述液力牵引装置9的牵引绳连接点位于所述机架高度方向的中部；所述减速机12和驱动电机11位于采煤工作面下端的下巷道内并与所述机架形成固定连接。

实施例2，参见图3、图4，所述动力装置为液压推进装置，该液压推进装置设在煤层采空区内，该液压推进装置包括底座14，底座14设有水平推进油缸15和顶升油缸16，水平推进油缸15另一端连接有推进臂17，该推进臂17构成所述机架的一部分，该推进臂17呈四腿的凳子结构，推进臂17由其凳面端与水平推进油缸15连接；所述顶升油缸16上端连接有顶梁板18。

本实施例的其余结构与实施例1相同，在此不再赘述。

在前述实施例中的主动链轮4、从动链轮5和链条6均可设置为一个，或者，设置为对应相同且运行同步的三个或四个；设置三个或四个时，三个或四个主动链轮4的垂直投影重合；所述链板7同时连接在三个或四个所述链条6同一竖直位置的对应链节上。同理，还可设置为更多的个数，具体根据现场条件如煤层厚度、松软程度、链板7的宽度、厚度、材质和热处理状态、减速机以及电机功率、采煤工作面长度等因素确定。

当然，在前述实施例中，所述减速机12和驱动电机11也可设在上巷道内，以使下煤更加顺畅，但截煤齿8截煤时其处于链条6直线运行段的松边，容易造成挡板10挤压变形，存在设备故障率高的隐患。

以上所述，仅为本发明较佳的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种采运煤一体机，包括机架，该机架连接有用于推动的液压动力装置，机架包括相互固定连接的底板(1)和挡板(10)，该底板(1)呈水平设置，底板(1)上设有竖向设置的主动链轮轴(2)和从动链轮轴(3)，主动链轮轴(2)转动支撑在所述底板(1)上，主动链轮轴(2)由驱动电机(11)通过减速机(12)驱动旋转，主动链轮轴(2)同轴固定连接有主动链轮(4)；所述从动链轮轴(3)固定连接在所述底板(1)上，从动链轮轴(3)同轴转动连接有从动链轮(5)；所述主动链轮(4)和从动链轮(5)通过链条(6)连接，该链条(6)的链节上固定连接有链板(7)，该链板(7)上设有沿长度方向分布的至少一个具有设定间距的截煤齿(8)，相邻链板(7)上的截煤齿(8)相互错位；所述挡板(10)设在所述链条(6)两直线运行段之间，且沿工作面长度方向设置；其特征在于：所述液压动力装置为液压推进装置，该液压推进装置设在煤层采空区内，该液压推进装置包括底座(14)，底座(14)设有水平推进油缸(15)和顶升油缸(16)，水平推进油缸(15)另一端连接有推进臂(17)，该推进臂(17)构成所述机架的一部分，该推进臂(17)呈四腿的凳子结构，推进臂(17)由其凳面端与水平推进油缸(15)连接。

2.根据权利要求1所述的采运煤一体机，其特征在于：所述顶升油缸(16)上端连接有顶梁板(18)。

3.根据权利要求1或2所述的采运煤一体机，其特征在于：所述减速机(12)和驱动电机(11)位于采煤工作面下端的下巷道内。

4.根据权利要求1或2所述的采运煤一体机，其特征在于：所述底板(1)前端设有导向斜面(1a)。

5.根据权利要求1或2所述的采运煤一体机，其特征在于：所述主动链轮(4)、从动链轮(5)和链条(6)均设有对应相同且运行同步的两个或三个；两个或三个主动链轮(4)的垂直投影重合；所述链板(7)同时连接在两个或三个所述链条(6)同一竖直位置的对应链节上。