CN113187475A - 一种基于煤炭与煤层气协同安全高效开采的煤炭开采装置 - Google Patents

一种基于煤炭与煤层气协同安全高效开采的煤炭开采装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于煤炭与煤层气协同安全高效开采的煤炭开采装置，其可以实现自动的对煤炭进行开采，并且采用切煤的方式开采的同时，实现对煤块的大小分类，分类后的煤块以间歇的方式输送，便于对大小不同煤块的分类输送，不需要添加输送设备，提高设备利用率，提高煤炭开采的效率；本发明的切割采煤机构，通过设置角度支架组件，角度支架组件构设为使得切割刀在切割时能够在切割深度方向上微幅震荡的设置，能够有效提高采煤的效率的同时，防止卡刀、夹刀等问题，通过微幅的震荡，可以方便的将煤屑排出，并可以增大切煤间隙，方便煤块的下落，本发明结构简单，使用方便，可以实现快速的采煤作业。

Description

一种基于煤炭与煤层气协同安全高效开采的煤炭开采装置
技术领域
本发明具体是一种基于煤炭与煤层气协同安全高效开采的煤炭开采装置，涉及煤炭开采相关领域。
背景技术
目前，对于煤炭开采来说，为了同时实现煤层气的开采并降低煤炭开采时出现的瓦斯等危险问题，为了提高煤炭的开采效率，对煤炭煤层进行煤层气开采的同时或者稍后进行煤炭开采的应用也越来越多。由于煤层气开采后的煤炭煤层一般是经过压裂后的煤层，其在煤炭开采时，直接采用普通的切煤机进行切煤开采时，由于压裂的裂隙的释放以及后续开采的影响，往往使得煤层切割时容易出现卡刀问题，而且，这种开采方式煤炭往往出现粒径不等的问题，而这种不等大小的煤块在输送以及后续应用时会产生影响，不利于自动化的输送以及后续处理，影响开采效率。
发明内容
因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种基于煤炭与煤层气协同安全高效开采的煤炭开采装置。
本发明是这样实现的，构造一种基于煤炭与煤层气协同安全高效开采的煤炭开采装置，其包括可行走机架、接料机构、筛分机构、切割采煤机构和输送机构，所述可行走机架的前端中上部设置有所述接料机构，所述可行走机架的顶部安装设置有所述切割采煤机构，所述可行走机架上还设置有所述筛分机构，所述筛分机构与所述接料机构对接，且所述接料机构位于所述切割采煤机构的正下方，所述筛分机构的输出端连接所述输送机构，其特征在于，所述筛分机构包括第一输出口和第二输出口，所述第一输出口和第二输出口输出煤炭的粒径不同，所述第一输出口和第二输出口均对接所述输送机构，且所述第一输出口和第二输出口上均设置有遮挡板，所述遮挡板构设为使得所述第一输出口和第二输出口间歇的输出筛分后的煤炭，以便将不同粒径的煤炭间隔或者间歇的输送至所述输送机构上，以便于输送的分类。
进一步，作为优选，所述接料机构包括接料板和调节液压杆，其中，所述接料板的一端铰接在所述筛分机构的一侧，所述接料板的底部与所述筛分机构之间还设置有所述调节液压杆，通过所述调节液压杆的伸缩来调节所述接料板的倾斜角度。
进一步，作为优选，所述筛分机构包括上筛分台、震荡筛分器、下筛分台，其中，所述上筛分台的一端与所述接料板对接，所述上筛分台上设置与筛分孔，所述上筛分台上还设置有驱动所述上筛分台震荡的所述震荡筛分器，所述上筛分台的下方设置有所述下筛分台，所述第一输出口设置在所述上筛分台的输出端，所述第二输出口设置在所述下筛分台的输出端。
进一步，作为优选，所述遮挡板采用控制液压杆进行自动控制。
进一步，作为优选，所述切割采煤机构包括旋转支架、摆动支架、竖向轨道架、角度支架组件和切割刀，所述旋转支架可绕竖向轴线旋转的布置在所述可行走机架的顶部，所述旋转支架上设置有可绕水平轴线转动调节角度的所述摆动支架，所述摆动支架上固定设置有竖向轨道架，所述竖向轨道架上可升降调节的设置有所述角度支架组件，所述角度支架组件的端部设置有所述切割刀，所述切割刀采用高速防爆电机驱动旋转。
进一步，作为优选，所述角度支架组件构设为使得所述切割刀在切割时能够在切割深度方向上微幅震荡的设置，所述切割刀包括刀盘和圆周阵列设置在刀盘外周的刀齿，所述刀齿的延伸方向与所述刀盘的径向方向之间具有一锐角，所述切割刀在切割深度方向上的微幅震荡的震荡幅度位于刀齿端部与刀盘外周面之间间距的0.7-2倍之间。
进一步，作为优选，所述角度支架组件包括主架、外套架座、内套震荡滑架、轴承座、震荡驱动柱、震荡驱动器、角度连接架和角度调节液压杆，其中，所述主架的一端可竖直滑动调节的安装在所述竖向轨道架上，所述主架的另一端下侧固定设置有所述角度调节液压杆，所述角度调节液压杆的端部铰接在所述角度连接架的一端，所述角度连接架的另一端铰接在所述外套架座的中部，所述外套架座的一端铰接在所述主架的另一端上侧，所述外套架座内震荡伸缩滑动的设置有所述内套震荡滑架，所述内套震荡滑架的震荡伸缩滑动由所述震荡驱动器和震荡驱动柱进行驱动，所述内套震荡滑架的端部设置有轴承座，所述切割刀安装在所述轴承座上。
进一步，作为优选，所述外套架座上设置有滑槽，所述滑槽内设置有滑柱，所述滑柱的一端固定连接在所述内套震荡滑架上，所述滑柱的另一端固定在所述震荡驱动柱上，所述震荡驱动柱位于所述外套架座的外侧。
进一步，作为优选，所述输送机构采用皮带式输送机构或者链式输送机构。
此外，本发明还提供了一种切割采煤机构，其应用于本发明所述的基于煤炭与煤层气协同安全高效开采的煤炭开采装置，其特征在于：其包括旋转支架、摆动支架、竖向轨道架、角度支架组件和切割刀，所述旋转支架上设置有可绕水平轴线转动调节角度的所述摆动支架，所述摆动支架上固定设置有竖向轨道架，所述竖向轨道架上可升降调节的设置有所述角度支架组件，所述角度支架组件的端部设置有所述切割刀，所述切割刀采用高速防爆电机驱动旋转；
所述角度支架组件构设为使得所述切割刀在切割时能够在切割深度方向上微幅震荡的设置，所述切割刀包括刀盘和圆周阵列设置在刀盘外周的刀齿，所述刀齿的延伸方向与所述刀盘的径向方向之间具有一锐角，所述切割刀在切割深度方向上的微幅震荡的震荡幅度位于刀齿端部与刀盘外周面之间间距的0.7-2倍之间；
所述角度支架组件包括主架、外套架座、内套震荡滑架、轴承座、震荡驱动柱、震荡驱动器、角度连接架和角度调节液压杆，其中，所述主架的一端可竖直滑动调节的安装在所述竖向轨道架上，所述主架的另一端下侧固定设置有所述角度调节液压杆，所述角度调节液压杆的端部铰接在所述角度连接架的一端，所述角度连接架的另一端铰接在所述外套架座的中部，所述外套架座的一端铰接在所述主架的另一端上侧，所述外套架座内震荡伸缩滑动的设置有所述内套震荡滑架，所述内套震荡滑架的震荡伸缩滑动由所述震荡驱动器和震荡驱动柱进行驱动，所述内套震荡滑架的端部设置有轴承座，所述切割刀安装在所述轴承座上；
所述外套架座上设置有滑槽，所述滑槽内设置有滑柱，所述滑柱的一端固定连接在所述内套震荡滑架上，所述滑柱的另一端固定在所述震荡驱动柱上，所述震荡驱动柱位于所述外套架座的外侧。
本发明具有如下优点：本发明提供的一种基于煤炭与煤层气协同安全高效开采的煤炭开采装置，与同类型设备相比，具有如下优点：
(1)本发明所述一种基于煤炭与煤层气协同安全高效开采的煤炭开采装置，其可以实现自动的对煤炭进行开采，并且采用切煤的方式开采的同时，实现对煤块的大小分类，分类后的煤块以间歇的方式输送，便于对大小不同煤块的分类输送，不需要添加输送设备，提高设备利用率，提高煤炭开采的效率。
(2)本发明的切割采煤机构，通过设置角度支架组件，角度支架组件构设为使得切割刀在切割时能够在切割深度方向上微幅震荡的设置，能够有效提高采煤的效率的同时，防止卡刀、夹刀等问题，通过微幅的震荡，可以方便的将煤屑排出，并可以增大切煤间隙，方便煤块的下落，本发明结构简单，使用方便，可以实现快速的采煤作业。
附图说明
图1是本发明的整体主视结构示意图；
图2是本发明的切割采煤机构结构示意图；
图3是本发明的角度支架组件的局部结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图1-3对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明通过改进在此提供一种基于煤炭与煤层气协同安全高效开采的煤炭开采装置，其包括可行走机架1、接料机构、筛分机构、切割采煤机构和输送机构，所述可行走机架的前端中上部设置有所述接料机构，所述可行走机架的顶部安装设置有所述切割采煤机构，所述可行走机架上还设置有所述筛分机构，所述筛分机构与所述接料机构对接，且所述接料机构位于所述切割采煤机构的正下方，所述筛分机构的输出端连接所述输送机构，其特征在于，所述筛分机构包括第一输出口10和第二输出口11，所述第一输出口和第二输出口输出煤炭的粒径不同，所述第一输出口和第二输出口均对接所述输送机构，且所述第一输出口和第二输出口上均设置有遮挡板，所述遮挡板构设为使得所述第一输出口和第二输出口间歇的输出筛分后的煤炭，以便将不同粒径的煤炭间隔或者间歇的输送至所述输送机构上，以便于输送的分类。
在本实施例中，所述接料机构包括接料板4和调节液压杆3，其中，所述接料板的一端铰接在所述筛分机构的一侧，所述接料板的底部与所述筛分机构之间还设置有所述调节液压杆，通过所述调节液压杆的伸缩来调节所述接料板的倾斜角度。
所述筛分机构包括上筛分台2、震荡筛分器、下筛分台12，其中，所述上筛分台的一端与所述接料板对接，所述上筛分台上设置与筛分孔，所述上筛分台上还设置有驱动所述上筛分台震荡的所述震荡筛分器，所述上筛分台的下方设置有所述下筛分台，所述第一输出口设置在所述上筛分台的输出端，所述第二输出口设置在所述下筛分台的输出端。
所述遮挡板采用控制液压杆进行自动控制。
所述切割采煤机构包括旋转支架9、摆动支架8、竖向轨道架7、角度支架组件6和切割刀5，所述旋转支架可绕竖向轴线旋转的布置在所述可行走机架的顶部，所述旋转支架9上设置有可绕水平轴线转动调节角度的所述摆动支架，所述摆动支架上固定设置有竖向轨道架，所述竖向轨道架上可升降调节的设置有所述角度支架组件，所述角度支架组件的端部设置有所述切割刀，所述切割刀采用高速防爆电机驱动旋转。
所述角度支架组件构设为使得所述切割刀5在切割时能够在切割深度方向上微幅震荡的设置，所述切割刀包括刀盘和圆周阵列设置在刀盘外周的刀齿，所述刀齿的延伸方向与所述刀盘的径向方向之间具有一锐角，所述切割刀在切割深度方向上的微幅震荡的震荡幅度位于刀齿端部与刀盘外周面之间间距的0.7-2倍之间。
所述角度支架组件包括主架、外套架座19、内套震荡滑架18、轴承座17、震荡驱动柱 16、震荡驱动器15、角度连接架14和角度调节液压杆13，其中，所述主架的一端可竖直滑动调节的安装在所述竖向轨道架7上，所述主架的另一端下侧固定设置有所述角度调节液压杆，所述角度调节液压杆的端部铰接在所述角度连接架的一端，所述角度连接架的另一端铰接在所述外套架座的中部，所述外套架座的一端铰接在所述主架的另一端上侧，所述外套架座内震荡伸缩滑动的设置有所述内套震荡滑架，所述内套震荡滑架的震荡伸缩滑动由所述震荡驱动器和震荡驱动柱进行驱动，所述内套震荡滑架的端部设置有轴承座，所述切割刀安装在所述轴承座上。
所述外套架座19上设置有滑槽，所述滑槽内设置有滑柱21，所述滑柱的一端固定连接在所述内套震荡滑架上，所述滑柱的另一端固定在所述震荡驱动柱上，所述震荡驱动柱位于所述外套架座的外侧。
所述输送机构采用皮带式输送机构或者链式输送机构。
此外，本发明还提供了一种切割采煤机构，其应用于本发明的基于煤炭与煤层气协同安全高效开采的煤炭开采装置，其特征在于：其包括旋转支架9、摆动支架8、竖向轨道架7、角度支架组件6和切割刀5，所述旋转支架9上设置有可绕水平轴线转动调节角度的所述摆动支架，所述摆动支架上固定设置有竖向轨道架，所述竖向轨道架上可升降调节的设置有所述角度支架组件，所述角度支架组件的端部设置有所述切割刀，所述切割刀采用高速防爆电机驱动旋转；
所述角度支架组件构设为使得所述切割刀5在切割时能够在切割深度方向上微幅震荡的设置，所述切割刀包括刀盘和圆周阵列设置在刀盘外周的刀齿，所述刀齿的延伸方向与所述刀盘的径向方向之间具有一锐角，所述切割刀在切割深度方向上的微幅震荡的震荡幅度位于刀齿端部与刀盘外周面之间间距的0.7-2倍之间；
所述角度支架组件包括主架、外套架座19、内套震荡滑架18、轴承座17、震荡驱动柱 16、震荡驱动器15、角度连接架14和角度调节液压杆13，其中，所述主架的一端可竖直滑动调节的安装在所述竖向轨道架7上，所述主架的另一端下侧固定设置有所述角度调节液压杆，所述角度调节液压杆的端部铰接在所述角度连接架的一端，所述角度连接架的另一端铰接在所述外套架座的中部，所述外套架座的一端铰接在所述主架的另一端上侧，所述外套架座内震荡伸缩滑动的设置有所述内套震荡滑架，所述内套震荡滑架的震荡伸缩滑动由所述震荡驱动器和震荡驱动柱进行驱动，所述内套震荡滑架的端部设置有轴承座，所述切割刀安装在所述轴承座上；
所述外套架座19上设置有滑槽，所述滑槽内设置有滑柱21，所述滑柱的一端固定连接在所述内套震荡滑架上，所述滑柱的另一端固定在所述震荡驱动柱上，所述震荡驱动柱位于所述外套架座的外侧。
本发明所述一种基于煤炭与煤层气协同安全高效开采的煤炭开采装置，其可以实现自动的对煤炭进行开采，并且采用切煤的方式开采的同时，实现对煤块的大小分类，分类后的煤块以间歇的方式输送，便于对大小不同煤块的分类输送，不需要添加输送设备，提高设备利用率，提高煤炭开采的效率。本发明的切割采煤机构，通过设置角度支架组件，角度支架组件构设为使得切割刀在切割时能够在切割深度方向上微幅震荡的设置，能够有效提高采煤的效率的同时，防止卡刀、夹刀等问题，通过微幅的震荡，可以方便的将煤屑排出，并可以增大切煤间隙，方便煤块的下落，本发明结构简单，使用方便，可以实现快速的采煤作业。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,并且本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买,异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制,各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中,常规的型号,加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式,在此不再详述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于煤炭与煤层气协同安全高效开采的煤炭开采装置，其包括可行走机架(1)、接料机构、筛分机构、切割采煤机构和输送机构，所述可行走机架的前端中上部设置有所述接料机构，所述可行走机架的顶部安装设置有所述切割采煤机构，所述可行走机架上还设置有所述筛分机构，所述筛分机构与所述接料机构对接，且所述接料机构位于所述切割采煤机构的正下方，所述筛分机构的输出端连接所述输送机构，其特征在于，所述筛分机构包括第一输出口(10)和第二输出口(11)，所述第一输出口和第二输出口输出煤炭的粒径不同，所述第一输出口和第二输出口均对接所述输送机构，且所述第一输出口和第二输出口上均设置有遮挡板，所述遮挡板构设为使得所述第一输出口和第二输出口间歇的输出筛分后的煤炭，以便将不同粒径的煤炭间隔或者间歇的输送至所述输送机构上，以便于输送的分类。
2.根据权利要求1所述一种基于煤炭与煤层气协同安全高效开采的煤炭开采装置，其特征在于：所述接料机构包括接料板(4)和调节液压杆(3)，其中，所述接料板的一端铰接在所述筛分机构的一侧，所述接料板的底部与所述筛分机构之间还设置有所述调节液压杆，通过所述调节液压杆的伸缩来调节所述接料板的倾斜角度。
3.根据权利要求2所述一种基于煤炭与煤层气协同安全高效开采的煤炭开采装置，其特征在于：所述筛分机构包括上筛分台(2)、震荡筛分器、下筛分台(12)，其中，所述上筛分台的一端与所述接料板对接，所述上筛分台上设置与筛分孔，所述上筛分台上还设置有驱动所述上筛分台震荡的所述震荡筛分器，所述上筛分台的下方设置有所述下筛分台，所述第一输出口设置在所述上筛分台的输出端，所述第二输出口设置在所述下筛分台的输出端。
4.根据权利要求2所述一种基于煤炭与煤层气协同安全高效开采的煤炭开采装置，其特征在于：所述遮挡板采用控制液压杆进行自动控制。
5.根据权利要求2所述一种基于煤炭与煤层气协同安全高效开采的煤炭开采装置，其特征在于：所述切割采煤机构包括旋转支架(9)、摆动支架(8)、竖向轨道架(7)、角度支架组件(6)和切割刀(5)，所述旋转支架可绕竖向轴线旋转的布置在所述可行走机架的顶部，所述旋转支架(9)上设置有可绕水平轴线转动调节角度的所述摆动支架，所述摆动支架上固定设置有竖向轨道架，所述竖向轨道架上可升降调节的设置有所述角度支架组件，所述角度支架组件的端部设置有所述切割刀，所述切割刀采用高速防爆电机驱动旋转。
6.根据权利要求5所述一种基于煤炭与煤层气协同安全高效开采的煤炭开采装置，其特征在于：所述角度支架组件构设为使得所述切割刀(5)在切割时能够在切割深度方向上微幅震荡的设置，所述切割刀包括刀盘和圆周阵列设置在刀盘外周的刀齿，所述刀齿的延伸方向与所述刀盘的径向方向之间具有一锐角，所述切割刀在切割深度方向上的微幅震荡的震荡幅度位于刀齿端部与刀盘外周面之间间距的0.7-2倍之间。
7.根据权利要求5所述一种基于煤炭与煤层气协同安全高效开采的煤炭开采装置，其特征在于：所述角度支架组件包括主架、外套架座(19)、内套震荡滑架(18)、轴承座(17)、震荡驱动柱(16)、震荡驱动器(15)、角度连接架(14)和角度调节液压杆(13)，其中，所述主架的一端可竖直滑动调节的安装在所述竖向轨道架(7)上，所述主架的另一端下侧固定设置有所述角度调节液压杆，所述角度调节液压杆的端部铰接在所述角度连接架的一端，所述角度连接架的另一端铰接在所述外套架座的中部，所述外套架座的一端铰接在所述主架的另一端上侧，所述外套架座内震荡伸缩滑动的设置有所述内套震荡滑架，所述内套震荡滑架的震荡伸缩滑动由所述震荡驱动器和震荡驱动柱进行驱动，所述内套震荡滑架的端部设置有轴承座，所述切割刀安装在所述轴承座上。
8.根据权利要求7所述一种基于煤炭与煤层气协同安全高效开采的煤炭开采装置，其特征在于：所述外套架座(19)上设置有滑槽，所述滑槽内设置有滑柱(21)，所述滑柱的一端固定连接在所述内套震荡滑架上，所述滑柱的另一端固定在所述震荡驱动柱上，所述震荡驱动柱位于所述外套架座的外侧。
9.根据权利要求5所述一种基于煤炭与煤层气协同安全高效开采的煤炭开采装置，其特征在于：所述输送机构采用皮带式输送机构或者链式输送机构。
10.一种切割采煤机构，其应用于权利要求1-4任意一项所述一种基于煤炭与煤层气协同安全高效开采的煤炭开采装置，其特征在于：其包括旋转支架(9)、摆动支架(8)、竖向轨道架(7)、角度支架组件(6)和切割刀(5)，所述旋转支架(9)上设置有可绕水平轴线转动调节角度的所述摆动支架，所述摆动支架上固定设置有竖向轨道架，所述竖向轨道架上可升降调节的设置有所述角度支架组件，所述角度支架组件的端部设置有所述切割刀，所述切割刀采用高速防爆电机驱动旋转；
所述角度支架组件构设为使得所述切割刀(5)在切割时能够在切割深度方向上微幅震荡的设置，所述切割刀包括刀盘和圆周阵列设置在刀盘外周的刀齿，所述刀齿的延伸方向与所述刀盘的径向方向之间具有一锐角，所述切割刀在切割深度方向上的微幅震荡的震荡幅度位于刀齿端部与刀盘外周面之间间距的0.7-2倍之间；
所述角度支架组件包括主架、外套架座(19)、内套震荡滑架(18)、轴承座(17)、震荡驱动柱(16)、震荡驱动器(15)、角度连接架(14)和角度调节液压杆(13)，其中，所述主架的一端可竖直滑动调节的安装在所述竖向轨道架(7)上，所述主架的另一端下侧固定设置有所述角度调节液压杆，所述角度调节液压杆的端部铰接在所述角度连接架的一端，所述角度连接架的另一端铰接在所述外套架座的中部，所述外套架座的一端铰接在所述主架的另一端上侧，所述外套架座内震荡伸缩滑动的设置有所述内套震荡滑架，所述内套震荡滑架的震荡伸缩滑动由所述震荡驱动器和震荡驱动柱进行驱动，所述内套震荡滑架的端部设置有轴承座，所述切割刀安装在所述轴承座上；
所述外套架座(19)上设置有滑槽，所述滑槽内设置有滑柱(21)，所述滑柱的一端固定连接在所述内套震荡滑架上，所述滑柱的另一端固定在所述震荡驱动柱上，所述震荡驱动柱位于所述外套架座的外侧。
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