CN104074516B - 一种钻式采煤机充填钻头 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种钻式采煤机充填钻头，包括并联在钻式采煤机上的5个钻头、传动箱、通风箱、输送管、通风管及配套连接装置。与通风箱相连的钻头包括钻头、充填管、中空齿轮轴，根据井下薄煤层实际工况，将充填装置应用到五钻头钻式采煤机上，钻头截齿排布和螺旋叶片安装与原有钻式采煤机钻头相似，不影响钻头的开采作业，并将薄煤层开采和巷道掘进过程中产生的矸石充填到钻式采煤机采空区，可实现钻式采煤机的开采作业与充填作业紧密相连，避免因开采跨度和深度的增加而造成的钻式采煤机退杆过程中采空区塌陷和设备损坏等事故的发生，有利于提高薄与极薄煤层开采的安全性与效率，进而提高煤矿企业经济效益与社会效益。

Description

一种钻式采煤机充填钻头

技术领域

本发明涉及一种钻头，尤其是一种适用于薄与极薄煤层采后充填的钻式采煤机充填钻头。

背景技术

充填采煤法是一种采空区岩石控制方法，通过填料填满采空区并靠填料的支撑作用减少顶板下沉和垮落。国内目前在生产中应用的充填法有抛矸机抛矸充填、刮板输送机卸矸充填、气力抛矸充填、似膏体自流充填和矸石泵送充填。但以上充填设备由于体积过大、设备沉重等问题，无法用于薄与极薄煤层采空区。

发明内容

技术问题：本发明的目的是针对已有技术中存在的问题，提供一种结构简单、体积小、适用于薄与极薄煤层采空区的钻式采煤机充填钻头。

技术方案：本发明的钻式采煤机充填钻头，包括并联在钻式采煤机上的5个钻头、传动箱、钻杆、通风箱、通风管及配套连接装置，所述5个钻头中的钻头A、钻头C、钻头E分别连接有钻杆，钻头B、钻头D分别连接有通风箱，所述的钻头B、钻头D分别包括螺旋钻头、充填管、中空齿轮轴，所述的通风箱内部设有入料直管、橡胶管、入料弯管，所述的充填管前端呈喇叭口状设在螺旋钻头的中空筒毂内，螺旋钻头的筒毂为适应前端呈喇叭口状充填管安装的中空结构，充填管前端的螺旋钻头端盘焊接有半球形分流板；充填管套装在伸出传动箱前端的中空齿轮轴上，经多组螺栓将螺旋钻头、充填管与中空齿轮轴紧固为一体；中空齿轮轴的另一端与通风箱内部的入料直管相连，入料直管通过卡爪与传动箱的端盖相接触以确保入料直管不随中空齿轮轴转动，入料直管与中空齿轮轴连接一端通过深沟球轴承和旋转密封连接，入料直管通过橡胶管与入料弯管连接，入料弯管与通风箱外部的输送管相连，输送管为连续橡胶管，架设在通风管外部，与气力输送系统相连。

所述前端呈喇叭口状的充填管管口距半球形分流板的距离L为100-200mm。

所述的旋转密封包括封油挡盘、设在封油挡盘上的O型密封圈和固定封油挡盘的多个固定销。

有益效果：本发明根据薄煤层井下实际工况，将充填钻头应用到五钻头钻式采煤机上，钻头截齿排布和螺旋叶片安装与原有钻式采煤机钻头相似，不影响钻头的开采作业，并将薄煤层开采和巷道掘进过程中产生的矸石充填到钻式采煤机采空区，不仅节约井下空间，解决了井下矸石的存放问题，实现了钻式采煤机的开采作业与充填作业紧密相连，而且避免了因开采跨度和深度的增加而造成的钻式采煤机退杆过程中的采空区塌陷和设备损坏等事故的发生，有利于提高薄与极薄煤层开采的安全性与效率，进而提高煤矿企业经济效益与社会效益。由于钻头截齿排布与螺旋叶片的安装与原有钻式采煤机钻头相似，不影响钻头的开采作业，而且钻头前部的球形分流板可防止充填物料在钻头筋板部位堆积，其结构合理简单，符合绿色采煤、绿色生产的要求，在本领域内具有广泛的实用性。

附图说明

图1是本发明的整体结构图；

图2是本发明的充填钻头正视结构图；

图3是本发明的充填钻头俯视结构图。

图中：A、B、C、D、E-钻头，1-传动箱，2-钻杆，3-通风箱，4-输送管，5-通风管，6-螺旋钻头、7-充填管，8-中空齿轮轴，9-入料直管，10-橡胶管，11-入料弯管，12-深沟球轴承，13-封油挡盘，14-O型密封圈，15-固定销，16-半球形分流板。

具体实施方式：

下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的描述：

本发明的钻式采煤机充填钻头主要由并联在钻式采煤机上的5个钻头A、B、C、D、E、传动箱1、通风箱3、输送管4、通风管5及配套连接装置构成。所述5个钻头中钻头A、C、E与钻杆2相连，钻头B、D与通风箱3相连，所述的与通风箱3相连的2个钻头包括钻头6、充填管7、中空齿轮轴8以及配套连接装置，螺旋钻头6、充填管7和中空齿轮轴8通过螺栓固定，螺旋钻头6的筒毂为中空结构，充填管7安装在螺旋钻头6中空筒毂内，充填管7前端的钻头6端盘焊接半球形分流板16，充填管7前端呈喇叭型，管口距半球形分流板16距离为100-200mm，中空齿轮轴8将动力从传动箱1传递到螺旋钻头6，中空齿轮轴8的另一端与通风箱3内部的入料直管9相连，中空齿轮轴8和入料直管9之间可相对转动，中空齿轮轴8为中空轴，一端与螺旋钻头6和充填管7之间采用螺栓连接，另一端与静止的入料直管9通过深沟球轴承12和旋转密封连接，所述的由1个封油挡盘13，2个O型密封圈14以及4个固定销15组成。入料直管9通过卡爪与传动箱1端盖相接触，以确保入料直管9不随中空齿轮轴8转动，入料直管9通过橡胶管10与入料弯管11连接，入料弯管11与通风箱3外部的输送管4相连，输送管4为连续橡胶管，架设在通风管5外部，与气力输送系统相连。

工作原理及工作过程：当开采作业进行时，输送管4随钻式采煤机通风管5一同进入开采区，此时不进行充填作业，只向输送管4中通入高压空气，减少钻头区域瓦斯浓度，同时防止煤块进入充填管7；当开采作业完成时，钻式采煤机工作机构反转开始退杆作业，同时采用气力输送系统向输送管4中泵入矸石、粉煤灰等充填物料，充填物料依次经过入料弯管11、橡胶管10、入料直管9、中空齿轮轴8到达充填管7喷出，并经过钻头6端盘部位的半球形分流板16分流，半球形分流板16可防止充填物料在钻头6肋板位置堆积，在充填的同时钻杆和钻头反转，以防止充入采空区的物料再次输送出来。

Claims (3)

1.一种钻式采煤机充填钻头，包括并联在钻式采煤机上的5个钻头、传动箱(1)、钻杆(2)、通风箱(3)、通风管（5）及配套连接装置，所述5个钻头中的钻头A、钻头C、钻头E分别连接有钻杆(2)，钻头B、钻头D分别连接有通风箱(3)，其特征在于：所述的钻头B、钻头D分别包括螺旋钻头(6)、充填管(7)、中空齿轮轴(8)，所述的通风箱(3)内部设有入料直管(9)、橡胶管(10)、入料弯管(11)，所述的充填管(7)前端呈喇叭口状设在螺旋钻头(6)的中空筒毂内，螺旋钻头(6)的筒毂为适应前端呈喇叭口状充填管(7)安装的中空结构，充填管(7)前端的螺旋钻头(6)端盘焊接有半球形分流板（16）；充填管(7)套装在伸出传动箱(1)前端的中空齿轮轴(8)上，经多组螺栓将螺旋钻头(6)、充填管(7)与中空齿轮轴(8)紧固为一体；中空齿轮轴(8)的另一端与通风箱(3)内部的入料直管(9)相连，入料直管(9)通过卡爪与传动箱(1)的端盖相接触以确保入料直管(9)不随中空齿轮轴(8)转动，入料直管(9)与中空齿轮轴(8)连接一端通过深沟球轴承(12)和旋转密封连接，入料直管(9)通过橡胶管(10)与入料弯管(11)连接，入料弯管(11)与通风箱(3)外部的输送管(4)相连，输送管(4)为连续橡胶管，架设在通风管(5)外部，与气力输送系统相连。

2.根据权利要求1所述的一种钻式采煤机充填钻头，其特征在于：所述前端呈喇叭口状的充填管(7)管口距半球形分流板的距离L为100-200mm。

3.根据权利要求1所述的一种钻式采煤机充填钻头，其特征在于：所述的旋转密封包括封油挡盘(13)、设在封油挡盘(13)上的O型密封圈(14)和固定封油挡盘(13)的多个固定销(15)。