CN111677504A - 采煤装置及采煤系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种采煤装置及采煤系统。采煤装置包含多个采煤单元，每个采煤单元包含刮板输送机、支架系统、推移油缸以及割煤滚筒。刮板输送机沿第一方向布置，刮板输送机在第一方向上的两端分别设置有搭接机构，刮板输送机设置有动力装置。支架系统设置于刮板输送机的沿一第二方向的后侧，第二方向垂直于第一方向。推移油缸连接于刮板输送机与支架系统之间，推移油缸可沿第二方向伸缩。割煤滚筒通过割煤摇臂连接于支架系统。其中，多个采煤单元沿第一方向依次排列，相邻两个采煤单元的刮板输送机通过搭接机构搭接，而使多个刮板输送机共同形成采煤装置的沿第一方向布置的刮板输送机总成。

Description

采煤装置及采煤系统

技术领域

本发明涉及煤矿开采设备技术领域，尤其涉及一种采煤装置及采煤系统。

背景技术

当前，受限于刮板机的运输能力，长臂开采在布置工作面长度时遇到了技术瓶颈。同时，在工作面过断层或者落差带时，使用传统的采煤系统需要进行工作面搬家，不仅造成极大的工作量，也耽误了采面的正常生产。当前，国家正在大力推广智能化、无人化的采煤工作面，但受限采煤机繁琐的电路系统，以及采煤机直线割煤，单点故障需要全停工作面进行人工的开关机处理，这大大阻碍了智能无人化工作面的推广。

发明内容

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种具备模块化多单元结构且各单元能够独立运作的采煤装置。

本发明的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种具有上述采煤装置的采煤系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，提供一种采煤装置。其中，所述采煤装置包含多个采煤单元，每个所述采煤单元包含刮板输送机、支架系统、推移油缸以及割煤滚筒。所述刮板输送机沿第一方向布置，所述刮板输送机在第一方向上的两端分别设置有搭接机构，所述刮板输送机设置有动力装置。所述支架系统设置于所述刮板输送机的沿一第二方向的后侧，第二方向垂直于第一方向。所述推移油缸连接于所述刮板输送机与所述支架系统之间，所述推移油缸可沿第二方向伸缩。割煤滚筒通过割煤摇臂连接于所述支架系统。其中，所述多个采煤单元沿第一方向依次排列，相邻两个采煤单元的所述刮板输送机通过所述搭接机构搭接，而使多个所述刮板输送机共同形成所述采煤装置的沿第一方向布置的刮板输送机总成。

根据本发明的其中一个实施方式，所述刮板输送机包含两个所述动力装置，所述两个动力装置相对所述刮板输送机在第二方向上的中心线对称布置。

根据本发明的其中一个实施方式，所述采煤单元包含两个所述推移油缸，所述两个推移油缸相对所述刮板输送机在第二方向上的中心线对称布置。

根据本发明的其中一个实施方式，所述支架系统在第一方向上的长度等于或者小于所述刮板输送机在第一方向上的长度。

根据本发明的其中一个实施方式，所述割煤滚筒在第一方向上的长度等于或者小于所述刮板输送机在第一方向上的长度。

根据本发明的另一个方面，提供一种采煤系统。其中，所述采煤系统包含本发明提出的并在上述实施方式中所述的采煤装置。

根据本发明的其中一个实施方式，所述刮板输送机总成沿第一方向的两端分别定义机头侧和机尾侧，所述采煤系统还包含两个成巷装置以及两个转载机。所述两个成巷装置分别设置于所述刮板输送机总成的机头侧和机尾侧的沿第二方向的前侧。所述两个转载机分别设置于所述刮板输送机总成的机头侧和机尾侧，一个所述转载机连接于所述机头侧与一个所述成巷装置之间，另一个所述转载机连接于所述机尾侧与另一个所述成巷装置之间。

根据本发明的其中一个实施方式，每个所述成巷装置包含端头运输装置、端头支架、行走机构、铲煤板以及割巷滚筒。所述端头支架沿第二方向布置。所述端头运输装置设置于端头支架并沿第二方向布置，所述端头运输装置在第二方向上的后端连接于所述转载机。所述行走机构连接于所述端头支架。所述铲煤板设置于所述端头支架在第二方向上的前端，所述铲煤板设置有敛煤机构。所述割巷滚筒通过割巷摇臂连接于所述端头支架。

根据本发明的其中一个实施方式，所述采煤系统还包含巷道输送机。所述巷道输送机沿第二方向设置于所述刮板输送机总成的机头侧形成的巷道中，所述巷道输送机一端连接于位于所述机头侧的所述转载机。

根据本发明的其中一个实施方式，所述采煤系统还包含两组门式支架。所述两组门式支架分别设置于形成在所述刮板输送机总成的机头侧和机尾侧的两条巷道中，每组所述门式支架包含多个所述门式支架，同组的多个所述门式支架沿第二方向在所述巷道中依次间隔排列。

由上述技术方案可知，本发明提出的采煤装置及采煤系统的优点和积极效果在于：

本发明设计了一种基于模块化采煤装置的采煤系统。该采煤系统在采掘过程中，在工作面处，利用采煤装置的多个模块化的采煤单元，能够实现破煤、装煤和运煤及支护作业。由于每个采煤单元采用独立的动力装置，从而实现单个作业区间的独立运作，由于无需大功率电路，同时保证了工作面的线路优化。本发明提出的采煤装置及采煤系统具有布置和组合灵活、各单元独立运作、结构简单等特点，对推广智能化、无人化的超长臂采煤工作面提供了良好的设备基础。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施方式的详细说明，本发明的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：

图1是根据一示例性实施方式示出的一种采煤装置的平面图；

图2是根据一示例性实施方式示出的一种采煤系统的平面图；

图3是图2示出的采煤系统的成巷装置的平面图。

附图标记说明如下：

100.采煤装置；

110.采煤单元；

111.刮板输送机；

1111.搭接机构；

1112.动力装置；

112.支架系统；

113.推移油缸；

114.割煤滚筒；

1141.割煤摇臂；

200.成巷装置；

211.端头运输装置；

212.端头支架；

213.行走机构；

214.铲煤板；

2141.敛煤机构；

215.割巷滚筒；

2151.割巷摇臂；

216.切缝钻机；

217.锚杆/索钻机；

300.转载机；

400.巷道输送机；

500.门式支架；

A.工作面；

B.巷道；

X.第一方向；

Y.第二方向；

y.中心线。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本发明。

在对本发明的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本发明的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本发明的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解的是，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本发明范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“之上”、“之间”、“之内”等来描述本发明的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本发明的范围内。

参阅图1，其代表性地示出了本发明提出的采煤装置的平面图。在该示例性实施方式中，本发明提出的采煤装置是以应用于基于N00工法的采煤系统为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将本发明的相关设计应用于其他类型的采煤系统或其他工艺中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本发明提出的采煤装置的原理的范围内。

图1所示，在本实施方式中，本发明提出的采煤装置100包含多个采煤单元110，且每个采煤单元110的结构大致相同，即，该采煤装置100采用模块化的多单元的结构设计。以下将结合附图，对本发明提出的采煤装置100的各主要组成部分的结构、连接方式和功能关系进行详细说明。

如图1所示，在本实施方式中，每个采煤单元110包含刮板输送机111、支架系统112、推移油缸113以及割煤滚筒114。具体而言，刮板输送机111沿第一方向X布置，刮板输送机111在第一方向X上的两端分别设置有搭接机构1111，刮板输送机111设置有动力装置1112。支架系统112设置于刮板输送机111的沿一第二方向Y的后侧，第二方向Y垂直于第一方向X。推移油缸113连接于刮板输送机111与支架系统112之间，推移油缸113可沿第二方向Y伸缩，以此实现采煤单元110的推移。例如，当需要朝向工作面A向前推进时，采煤装置100的各采煤单元110可以分别通过各自的推移油缸113的伸长动作，沿第二方向Y向前推动刮板输送机111，采煤装置100的各采煤单元110还可以分别通过各自的推移油缸113的缩回动作，沿第二方向Y向前拉动支架系统112，从而完成各采煤单元110的推移，即完成整个采煤装置100的推移。割煤滚筒114通过割煤摇臂1141连接于支架系统112，割煤滚筒114可在竖直方向转动地设置于割煤摇臂1141。割煤摇臂1141可在竖直方向转动地设置于支架系统112前端的中心位置。刮板输送机111位于割煤摇臂1141的下方。在此基础上，采煤装置100的多个采煤单元110沿第一方向X依次排列，相邻两个采煤单元110的刮板输送机111通过搭接机构1111搭接，而使多个刮板输送机111共同形成采煤装置100的沿第一方向X布置的刮板输送机总成。据此，该采煤装置100能够根据工作面A长度需求，选择合适数量的采煤单元110。通过上述设计，本发明在工作面A处，能够利用采煤装置100的多个模块化的采煤单元110，能够实现破煤、装煤和运煤及支护作业。由于每个采煤单元110采用独立的动力装置1112，从而实现单个作业区间的独立运作，由于无需大功率电路，同时保证了工作面A的线路优化。本发明提出的采煤装置100具有布置和组合灵活、各单元独立运作、结构简单等特点，对推广智能化、无人化的超长臂采煤工作面A提供了良好的设备基础。

较佳地，如图1所示，在本实施方式中，对于每个采煤单元110而言，采煤单元110的刮板输送机111可以优选地包含两个动力装置1112，且这两个动力装置1112可以优选地相对刮板输送机111在第二方向Y上的中心线y对称布置。在其他实施方式中，刮板输送机111亦可包含一个或者两个以上动力装置1112，当动力装置1112为一个时，其可以优选地设置在刮板输送机111在第二方向Y上的中心线y上，当动力装置1112为两个以上时，其可以优选地采用间隔均匀的方式沿第一方向X布置在刮板输送机111上。另外，在本实施方式中，各采煤单元110的刮板输送机111各自所包含的动力装置1112的数量可以但不限于相同。

较佳地，如图1所示，在本实施方式中，对于每个采煤单元110而言，采煤单元110可以优选地包含两个推移油缸113，且这两个推移油缸113可以优选地相对刮板输送机111在第二方向Y上的中心线y对称布置。在其他实施方式中，刮板输送机111亦可包含一个或者两个以上推移油缸113，当推移油缸113为一个时，其可以优选地设置在刮板输送机111在第二方向Y上的中心线y上，当推移油缸113为两个以上时，其可以优选地采用间隔均匀的方式沿第一方向X布置在刮板输送机111上。另外，在本实施方式中，各采煤单元110的刮板输送机111各自所包含的推移油缸113的数量可以但不限于相同。

较佳地，如图1所示，在本实施方式中，支架系统112在第一方向X上的长度可以优选为等于刮板输送机111在第一方向X上的长度。在其他实施方式中，支架系统112在第一方向X上的长度亦可略小于刮板输送机111在第一方向X上的长度，并不以本实施方式为限。

较佳地，如图1所示，在本实施方式中，割煤滚筒114在第一方向X上的长度可以优选为等于刮板输送机111在第一方向X上的长度。在其他实施方式中，割煤滚筒114在第一方向X上的长度亦可略小于刮板输送机111在第一方向X上的长度，并不以本实施方式为限。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的采煤装置仅仅是能够采用本发明原理的许多种采煤装置中的几个示例。应当清楚地理解，本发明的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的采煤装置的任何细节或采煤装置的任何部件。

参阅图1，其代表性地示出了本发明提出的采煤系统的平面图。在该示例性实施方式中，本发明提出的采煤系统是以基于N00工法的采煤系统为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将本发明的相关设计应用于其他类型的采煤系统或其他工艺中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本发明提出的采煤系统的原理的范围内。

如图2所示，在本实施方式中，本发明提出的采煤系统包含采煤装置100、成巷装置200、转载机300、巷道输送机400以及门式支架500。配合参阅图3，图3中代表性地示出了能够体现本发明原理的采煤系统的成巷装置200的平面图。以下将结合上述附图，对本发明提出的采煤系统的各主要组成部分的结构、连接方式和功能关系进行详细说明。

如图2所示在本实施方式中，采煤系统包含本发明提出的并在上述实施方式中详细说明的采煤装置100。其中，采煤装置100的刮板输送机总成沿第一方向X的两端分别定义机头侧和机尾侧。在此基础上，采煤系统还包含两个成巷装置200以及两个转载机300。具体而言，两个成巷装置200分别设置于刮板输送机总成的机头侧和机尾侧的沿第二方向Y的前侧。两个转载机300分别设置于刮板输送机总成的机头侧和机尾侧，一个转载机300连接于机头侧与一个成巷装置200之间，另一个转载机300连接于机尾侧与另一个成巷装置200之间。

较佳地，如图3所示，在本实施方式中，每个成巷装置200包含端头运输装置211、端头支架212、行走机构213、铲煤板214以及割巷滚筒215。具体而言，端头支架212沿第二方向Y布置。端头运输装置211设置于端头支架212(例如设置于端头支架212的中部空档处)并沿第二方向Y布置，端头运输装置211在第二方向Y上的后端连接于转载机300。行走机构213连接于端头支架212。铲煤板214设置于端头支架212在第二方向Y上的前端，铲煤板214设置有敛煤机构2141，用以收集落下的煤或者岩石。割巷滚筒215通过割巷摇臂2151连接于端头运输装置211。割巷滚筒215可沿竖直方向转动地设置于割巷摇臂2151，割巷摇臂2151可沿竖直方向转动地设置于端头支架212前端的中心位置。铲煤板214大致位于割巷摇臂2151的下方。通过上述设计，本发明提出的采煤系统，通过在巷道B处布置有模块化成巷装置200，能够实现破岩、运输、留巷及支护作业。

进一步地，如图3所示，基于成巷装置200包含敛煤机构2141的设计，在本实施方式中，敛煤机构2141可以优选为行星敛煤装置。在其他实施方式中，敛煤机构2141亦可采用其他具有敛煤功能的装置，并不以本实施方式为限。

进一步地，如图3所示，基于成巷装置200包含敛煤机构2141的设计，在本实施方式中，成巷装置200可以优选地包含两个敛煤机构2141，这两个敛煤机构2141可以优选地设置在铲煤板214沿第二方向Y的前端的沿第一方向X的两侧。在其他实施方式中，成巷装置200亦可包含一个或者两个以上敛煤机构2141，并不以本实施方式为限。

进一步地，如图3所示，基于成巷装置200包含行走机构213的设计，在本实施方式中，行走机构213可以优选为行走履带。在其他实施方式中，行走机构213亦可采用其他具有行走功能的装置，并不以本实施方式为限。

进一步地，如图3所示，基于成巷装置200包含端头支架212和铲煤板214的设计，在本实施方式中，端头支架212的两侧分别布置有切缝钻机216。铲煤板214的两侧分别设置有锚杆/索钻机217。

较佳地，如图2所示，在本实施方式中，转载机300可以优选为直角转载机。

较佳地，如图2所示，在本实施方式中，本发明提出的采煤系统还可以优选地包含巷道输送机400。具体而言，巷道输送机400沿第二方向Y设置于刮板输送机总成的机头侧形成的巷道B中，巷道输送机400一端连接于位于机头侧的转载机300。

较佳地，如图2所示，在本实施方式中，本发明提出的采煤系统还可以优选地包含两组门式支架500。具体而言，两组门式支架500分别设置于形成在刮板输送机总成的机头侧和机尾侧的两条巷道B中，每组门式支架500包含多个门式支架500，同组的多个门式支架500沿第二方向Y在巷道B中依次间隔排列。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的采煤系统仅仅是能够采用本发明原理的许多种采煤系统中的几个示例。应当清楚地理解，本发明的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的采煤系统的任何细节或采煤系统的任何部件。

综上所述，本发明提出的基于模块化采煤装置的采煤系统，基于模块化采煤装置替换原采煤机进行破煤、运煤、装煤、支护等工序，基于模块化成巷装备替换了原工序中使用炮采进行掘进等工序，大幅精简了配套的电路系统，提升了破煤和装煤的效率，使用可以相互搭接的模块化采煤机使得系统切换更加灵活，减轻了使用采煤机进行割煤时对地质条件的依赖性。由于所述配套模块化采煤机可以实现单独的作业，其系统的稳定性大大升高，故为智能化、无人化工作面指明了方向。具有重要的现实意义及社会价值。

以上详细地描述和/或图示了本发明提出的采煤装置及采煤系统的示例性实施方式。但本发明的实施方式不限于这里所描述的特定实施方式，相反，每个实施方式的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和/或步骤独立和分开使用。一个实施方式的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施方式的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时，用语“一个”、“一”和“上述”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。此外，权利要求书及说明书中的术语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数字限制。

虽然已根据不同的特定实施例对本发明提出的采煤装置及采煤系统进行了描述，但本领域技术人员将会认识到可在权利要求的精神和范围内对本发明的实施进行改动。

Claims (10)

1.一种采煤装置，其特征在于，所述采煤装置包含多个采煤单元，每个所述采煤单元包含：

刮板输送机，沿第一方向布置，所述刮板输送机在第一方向上的两端分别设置有搭接机构，所述刮板输送机设置有动力装置；

支架系统，设置于所述刮板输送机的沿一第二方向的后侧，第二方向垂直于第一方向；

推移油缸，连接于所述刮板输送机与所述支架系统之间，所述推移油缸可沿第二方向伸缩；以及

割煤滚筒，通过割煤摇臂连接于所述支架系统；

其中，所述多个采煤单元沿第一方向依次排列，相邻两个采煤单元的所述刮板输送机通过所述搭接机构搭接，而使多个所述刮板输送机共同形成所述采煤装置的沿第一方向布置的刮板输送机总成。

2.根据权利要求1所述的采煤装置，其特征在于，所述刮板输送机包含两个所述动力装置，所述两个动力装置相对所述刮板输送机在第二方向上的中心线对称布置。

3.根据权利要求1所述的采煤装置，其特征在于，所述采煤单元包含两个所述推移油缸，所述两个推移油缸相对所述刮板输送机在第二方向上的中心线对称布置。

4.根据权利要求1所述的采煤装置，其特征在于，所述支架系统在第一方向上的长度等于或者小于所述刮板输送机在第一方向上的长度。

5.根据权利要求1所述的采煤装置，其特征在于，所述割煤滚筒在第一方向上的长度等于或者小于所述刮板输送机在第一方向上的长度。

6.一种采煤系统，其特征在于，所述采煤系统包含权利要求1～5任一项所述的采煤装置。

7.根据权利要求6所述的采煤系统，其特征在于，所述刮板输送机总成沿第一方向的两端分别定义机头侧和机尾侧，所述采煤系统还包含：

两个成巷装置，分别设置于所述刮板输送机总成的机头侧和机尾侧的沿第二方向的前侧：以及

两个转载机，分别设置于所述刮板输送机总成的机头侧和机尾侧，一个所述转载机连接于所述机头侧与一个所述成巷装置之间，另一个所述转载机连接于所述机尾侧与另一个所述成巷装置之间。

8.根据权利要求7所述的采煤系统，其特征在于，每个所述成巷装置包含：

端头支架，沿第二方向布置；

端头运输装置，沿第二方向设置于所述端头支架，所述端头运输装置在第二方向上的后端连接于所述转载机；

行走机构，连接于所述端头支架；

铲煤板，设置于所述端头支架在第二方向上的前端，所述铲煤板设置有敛煤机构；以及

割巷滚筒，通过割巷摇臂连接于所述端头支架。

9.根据权利要求7所述的采煤系统，其特征在于，所述采煤系统还包含：

巷道输送机，沿第二方向设置于所述刮板输送机总成的机头侧形成的巷道中，所述巷道输送机一端连接于位于所述机头侧的所述转载机。

10.根据权利要求9所述的采煤系统，其特征在于，所述采煤系统还包含：

两组门式支架，分别设置于形成在所述刮板输送机总成的机头侧和机尾侧的两条巷道中，每组所述门式支架包含多个所述门式支架，同组的多个所述门式支架沿第二方向在所述巷道中依次间隔排列。

Images