CN107327300A - 一种集掏槽和耙煤采煤于一体的采运煤机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集掏槽和耙煤采煤于一体的采运煤机，由采运煤主机和支架构成；采运煤主机通过机架、牵引链、输送链板和截煤齿构成采运一体结构；输送链板具有伸出机架前墙板的悬伸段，该悬伸段沿机架高度向机架的隔挡方向延伸，延伸段上分布有截煤齿，采运煤主机整体形成掏槽采煤结构；支架由液压升降平台和悬臂组成，悬臂呈水平伸缩的设在液压升降平台的支撑平台上，悬臂与机架连接，悬臂推动掏槽采煤结构能在煤壁上形成矩形煤槽；运煤主机随液压升降平台下降及运动至机架下部的输送链板和截煤齿形成耙煤采煤。本发明的有益效果是，可形成掏槽采煤和耙煤式采煤相结合的采煤方式，适应煤层变化要求，可有效提高采净率和煤炭质量。

Description

一种集掏槽和耙煤采煤于一体的采运煤机

技术领域

本发明涉及到一种煤层开采技术，特别是一种集掏槽和耙煤采煤于一体的采运煤机。

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多亿吨，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，薄煤层和极薄煤层的开采显得越来越急迫，其最理想的开采方法就是采用无人开采技术，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、不适应极薄煤层。为此，经过本领域技术人员的努力，开发了一种刮板链式采运煤一体机，通过在部分刮板上设置截煤齿进行截煤，从而形成采运一体机结构。尽管该机可实现机械化采煤，但在煤层变厚时，其采净率低，在煤层变薄时，采煤阻力大，推进困难，能耗高，且矸石含量大，煤炭产品质量低。因此，需要对现有采运煤一体机进行进一步改进。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种集掏槽和耙煤采煤于一体的采运煤机，该机通过将采运煤主机设在可调节支架上，使采运煤主机具有前后水平移动和上下升降移动的复合运动轨迹，以通过升降满足煤层厚度变化要求，通过前后移动完成在工作面顶部掏槽。

为实现前述目的，本发明采用如下技术方案。

一种集掏槽和耙煤采煤于一体的采运煤机，由采运煤主机和支架构成；采运煤主机通过机架、牵引链、多个输送链板，以及分布在输送链板上的截煤齿构成采运一体结构；所述输送链板具有伸出所述机架前墙板的悬伸段，该悬伸段沿机架高度向机架的隔挡方向延伸，且延伸段上也分布有所述截煤齿，以使采运煤主机整体形成掏槽采煤结构；所述支架由液压升降平台和悬臂组成，悬臂呈水平伸缩的设在液压升降平台的支撑平台上，悬臂的自由端与所述机架连接，悬臂通过水平推动所述掏槽采煤结构能在煤壁上形成矩形煤槽；运煤主机随液压升降平台下降，并通过运动至机架下部的输送链板和截煤齿形成耙煤采煤。

采用前述技术方案的本发明，采运煤主机主体呈刮板输送机结构，其中，链板具有伸出机架的部分，通过分布在部分或全部链板上的截煤齿，形成具有掏槽功能的掏槽采煤部，链板同时构成刮板输送机的推送煤炭刮板。使用前，一体机通过支护系统设置，使采运煤主机呈水平或近水平状态，采运煤一体机形成悬臂吊结构。采煤时，首先通过采运煤主机在工作面的煤壁顶端掏出一个煤槽，煤槽宽度由采煤机主机高度确定，煤槽深度由采煤机主机宽度确定，其可与宽度一致，也可大于主机宽度。本采煤机的的主机高度应当小于或等于煤层最薄处的厚度，掏槽后煤槽下方煤壁的剩余高度应小于支架的高度调整范围。在掏槽完成后，通过支架下降将采运煤主机向下推压，以形成耙煤采煤方式，完成工作面内下段煤壁的煤炭开采。显然，通过采运煤主机升降的方式才能完成工作面整个煤壁上的煤炭开采，可有效避开煤层顶板和底板岩层，避免开采的煤炭中混杂矸石，且可对煤层中的煤炭完全开采干净。

优选的，所述悬臂通过水平导轨副结构设在所述支撑平台上，支撑平台与悬臂之间设有水平伸缩驱动液压缸。以确保悬臂能够可靠的水平伸缩移动，并通过液压缸提供掏槽采煤动力，完成掏槽采煤工作。

优选的，所述液压升降平台还包括平台底座，平台底座上设有驱动所述支撑平台升降的升降驱动液压缸。平台升降动力由升降驱动液压缸提供，在平台底座与支撑平台之间设有导向结构后，液压缸可直接驱动支撑平台升降，如工作台导轨副结构、导套与导柱配合的导向结构等；也可采用常用的剪刀叉支撑限位结构限定支撑平台的升降运动轨迹，其结构形式多样，只需能够准确限定升降运动轨迹，并具有足够的抗弯强度即可。

进一步优选的，所述平台底座与所述支撑平台之间设有第一平台支撑臂和第二台支撑臂，第一平台支撑臂和第二台支撑臂分别通过一端铰接在支撑平台和平台底座上；第一平台支撑臂和第二台支撑臂分别通过另一端设置的滚轮对应与平台底座和支撑平台形成滚动连接；第一平台支撑臂和第二台支撑臂通过中部铰接成剪刀叉形；所述升降驱动液压缸一端铰接在平台底座上，另一端铰接在第一平台支撑臂或第二台支撑臂上。以通过简单的活动剪刀叉结构，形成对支撑平台的支撑和升降限位，其技术成熟、结构简单，特别适用于布局紧凑的升降平台，以适用于较薄煤层开采时，升降台高度受限的要求。

优选的，所述支架通过支护系统设置，支护系统具有自行走结构，并通过液压支柱设有支护顶板，液压支柱固定连接在支护底座上。支架通过支护系统设置，使采运煤机与支护系统形成一个整体，利用现有技术中的可自行走支护系统的推进单元，实现工作面的推进，无需另设推进系统。

进一步优选的，所述支护系统还包括侧挡板；侧挡板固定连接在所述机架上或者连接在支护顶板上。通过将支护系统的侧挡板连接在机架上，以随机架同步运动，可减少护板面积，节约材料消耗。

进一步优选的，所述侧挡板由相互错位的上挡板和下挡板构成伸缩结构，上挡板固定连接在所述支护顶板上，下挡板固定连接在所述支护底座上。确保形成良好防护，降低支护系统和支架被煤粉污染，延长使用寿命，提高运行可靠性。

本发明的有益效果是，采运煤机具有升降和前后移动功能，且形成有掏槽采煤和耙煤式采煤结构，可采用掏槽采煤和耙煤式采煤相结合的采煤方式，适应煤层变化要求，可有效提高采净率和煤炭质量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

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。

参见图1，一种集掏槽和耙煤采煤于一体的采运煤机，由采运煤主机和支架构成；采运煤主机通过机架1、牵引链4、多个输送链板2，以及分布在输送链板2上的截煤齿3构成采运一体结构；输送链板2具有伸出所述机架1前墙板的悬伸段，该悬伸段沿机架1高度向机架1的隔挡1a方向延伸，部分所述输送链板2上设有至少一截煤齿3，且延伸段上也分布有所述截煤齿3，连续数个设有截煤齿3的输送链板2构成一组，任意一组中的截煤齿3分布在输送链板2 的两相邻边上，设有截煤齿3的相邻输送链板2上的截煤齿3在采煤工作面的横截面上相互错位，位于链板2前端的截煤齿3，使采运煤主机整体形成掏槽采煤结构的主体部分；位于链板2主体上的截煤齿3构成掏槽采煤部的辅助部分；所述支架由液压升降平台和悬臂5组成，悬臂5呈水平伸缩的设在液压升降平台的支撑平台6上，悬臂5的自由端与所述机架1连接，悬臂5通过水平推动所述掏槽采煤结构能在煤壁上形成矩形煤槽；运煤主机随液压升降平台下降，并通过运动至机架1下部的输送链板2和截煤齿3形成耙煤采煤；链板2运行至机架1下部，链板2主体上的截煤齿3构成耙煤式采煤结构的主体部分，位于链板2前端的截煤齿3构成耙煤式采煤结构的辅助部分；以通过支撑平台6 下降向下推压采运煤主机形成耙煤式采煤。

其中，悬臂5通过水平导轨副结构设在所述支撑平台6上，支撑平台6与悬臂5之间设有水平伸缩驱动液压缸7。平台底座8与所述支撑平台6之间设有第一平台支撑臂10和第二台支撑臂11，第一平台支撑臂10和第二台支撑臂11 分别通过一端铰接在支撑平台6和平台底座8上；第一平台支撑臂10和第二台支撑臂11分别通过另一端设置的滚轮20对应与平台底座8和支撑平台6形成滚动连接；第一平台支撑臂10和第二台支撑臂11通过中部铰接成剪刀叉形；所述升降驱动液压缸9一端铰接在平台底座8上，另一端铰接在第一平台支撑臂10或第二台支撑臂11上。机架1呈H形，机架1通过所述隔挡1a分隔成上下对称的矩形槽结构；矩形槽构成链板运行轨道的框架，同时，也构成运煤槽；链板通过滚柱与隔板形成滚动连接，以降低摩擦阻力，减小运行动力消耗，延长使用寿命。所述输送链板2上设有滚柱12，滚柱12与所述隔挡1a形成滚动连接。机架1的两个内侧面上设有第一耐磨条13，两侧的第一耐磨条13用于对所述输送链板2形成横向窜动限制。输送链板通过两端的第一耐磨条限制其横向窜动，提高运行平稳性和可靠性，避免因窜动而带来无功消耗。输送链板2 通过两端的第一耐磨条13限制其横向窜动，机架1前侧面上设有第二耐磨条14，第二耐磨条14用于对所述输送链板2的悬伸段形成横向支撑；以通过横向支撑提高链板悬伸段的刚度，减小设有截煤齿的链板悬伸段变形隐患或变形量，延长链板使用寿命。其中，第一耐磨条13和第二耐磨条14均采用半圆形钢条，并焊接在机架1上，其通过圆弧面与输送链板2抵接。所述支架通过支护系统设置，支护系统具有自行走结构，并通过液压支柱15设有支护顶板16，液压支柱15固定连接在支护底座17上；支护系统包括侧挡板21，侧挡，21固定连接在所述机架1上。

本实施例中，第一耐磨条13和第二耐磨条14也可采用圆形钢条。

本实施例中，侧挡板也可由相互错位的上挡板和下挡板构成伸缩结构，上挡板固定连接在支护顶板16上，下挡板固定连接在所述支护底座17上。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种集掏槽和耙煤采煤于一体的采运煤机，由采运煤主机和支架构成；采运煤主机通过机架(1)、牵引链(4)、多个输送链板(2)，以及分布在输送链板(2)上的截煤齿(3)构成采运一体结构；其特征在于，所述输送链板(2)具有伸出所述机架(1)前墙板的悬伸段，该悬伸段沿机架(1)高度向机架(1)的隔挡(1a)方向延伸，且延伸段上也分布有所述截煤齿(3)，以使采运煤主机整体形成掏槽采煤结构；所述支架由液压升降平台和悬臂(5)组成，悬臂(5)呈水平伸缩的设在液压升降平台的支撑平台(6)上，悬臂(5)的自由端与所述机架(1)连接，悬臂(5)通过水平推动所述掏槽采煤结构能在煤壁上形成矩形煤槽；运煤主机随液压升降平台下降，并通过运动至机架(1)下部的输送链板(2)和截煤齿(3)形成耙煤采煤。

2.根据权利要求1所述的集掏槽和耙煤采煤于一体的采运煤机，其特征在于，所述悬臂(5)通过水平导轨副结构设在所述支撑平台(6)上，支撑平台(6)与悬臂(5)之间设有水平伸缩驱动液压缸(7)。

3.根据权利要求1所述的集掏槽和耙煤采煤于一体的采运煤机，其特征在于，所述液压升降平台还包括平台底座(8)，平台底座(8)上设有驱动所述支撑平台(6)升降的升降驱动液压缸(9)。

4.根据权利要求3所述的集掏槽和耙煤采煤于一体的采运煤机，其特征在于，所述平台底座(8)与所述支撑平台(6)之间设有第一平台支撑臂(10)和第二台支撑臂(11)，第一平台支撑臂(10)和第二台支撑臂(11)分别通过一端铰接在支撑平台(6)和平台底座(8)上；第一平台支撑臂(10)和第二台支撑臂(11)分别通过另一端设置的滚轮(20)对应与平台底座(8)和支撑平台(6)形成滚动连接；第一平台支撑臂(10)和第二台支撑臂(11)通过中部铰接成剪刀叉形；所述升降驱动液压缸(9)一端铰接在平台底座(8)上，另一端铰接在第一平台支撑臂(10)或第二台支撑臂(11)上。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的集掏槽和耙煤采煤于一体的采运煤机，其特征在于，所述支架通过支护系统设置，支护系统具有自行走结构，并通过液压支柱(15)设有支护顶板(16)，液压支柱(15)固定连接在支护底座(17)上。

6.根据权利要求5所述的集掏槽和耙煤采煤于一体的采运煤机，其特征在于，所述支护系统还包括侧挡板；侧挡板固定连接在所述机架(1)上或者连接在支护顶板(16)上。

7.根据权利要求6所述的集掏槽和耙煤采煤于一体的采运煤机，其特征在于，所述侧挡板由相互错位的上挡板(18)和下挡板(19)构成伸缩结构，上挡板固定连接在所述支护顶板(16)上，下挡板(19)固定连接在所述支护底座(17)上。