CN113389551A - 一种节能型煤矿大批量开采设备及其方法 - Google Patents

一种节能型煤矿大批量开采设备及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种节能型煤矿大批量开采设备，它包括行走机构，所述行走机构的底盘上且位于其四个角落处均固设有升降油缸，升降油缸活塞杆作用端所形成的平面上固设有升降板，升降板上还设置有进给摆臂机构，进给摆臂机构包括俯仰油缸、摆臂和液压马达，摆臂的一端铰接于升降板的顶表面上，另一端向左延伸于升降板的外侧，俯仰油缸的缸筒铰接于升降板上，俯仰油缸的活塞杆铰接于摆臂上，安装板的底部固设有平台，液压马达固设于平台的顶表面上，液压马达的输出轴贯穿平台设置，且延伸端上安装有桁架，桁架的左右侧分别设置有钻孔装置和压裂装置。本发明的有益效果是：节省能耗、提高煤矿厂经济效益、批量化开采煤炭、提高开采效率。

Description

一种节能型煤矿大批量开采设备及其方法
技术领域
本发明涉及煤矿层开采的技术领域，特别是一种节能型煤矿大批量开采设备及其方法。
背景技术
煤矿是指富含煤炭的矿区，煤矿分为井工煤矿和露天煤矿，其中露天煤矿相对于井工煤矿更易开采，露天煤矿又分布在地表和山体坡面上，其中山体坡面上的煤矿相比地表上的煤矿较困难，但是坡面上的也是资源，再难也要想办法开采。目前，煤矿厂开采山体坡面上的煤矿的方法为：驾驶员先将破碎工程车开到山体前，再操作破碎工程车使其上的破碎头不停的凿向煤矿层，在破碎头的击打下，煤炭掉落在地面上而堆积，如此重复操作，即可将山体坡面上的煤矿层全部击打下来，然后驾驶员驾驶破碎工程车离开山坡，最后需要对煤炭进行筛分处理，具体的操作为：地面上的工人将堆积在地面上的煤炭铲到筛选机中，筛选机对煤炭的粒径进行筛选，即大粒径的煤炭留在筛选机的筛网上，而小粒径的煤炭则穿过筛网的网孔而进入到筛选机，从而实现了煤炭的筛分(其中，筛分出的大粒径煤炭用于烧锅炉，而小粒径的煤炭装袋以用于零售)，从而最终实现了破面上煤矿的开采。然而，这种开采方法虽然能够实现对煤矿的开采，但是一些从业人员或开采工程师仍然发现出这种开采方法存在以下缺陷：1、破碎工程车上只有一个破碎头，而煤矿层的覆盖面积较大，因此需要作业很久才能将煤矿层中的煤炭全部击打下来，进而降低了开采效率。2、每次击打煤矿层时，只有小量的煤炭落下，存在开采量小的技术缺陷，进一步的增加了开采时间，且降低了开采效率。3、筛选机在工作时也需要消耗较大的功率才能使筛网振动，这无疑是增加了电能消耗，进而增加了开采成本。4、堆积在地面上的煤炭需要多个工人将其铲入到筛选机内，这无疑是增加了工人的工作强度，而且还增加了人工成本，进而降低了煤矿厂的经济效益。因此亟需一种节省能耗、提高煤矿厂经济效益、批量化开采煤炭、提高开采效率的设备。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构紧凑、节省能耗、提高煤矿厂经济效益、批量化开采煤炭、提高开采效率的节能型煤矿大批量开采设备及其方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种节能型煤矿大批量开采设备，它包括行走机构，所述行走机构的底盘上且位于其四个角落处均固设有升降油缸，升降油缸活塞杆作用端所形成的平面上固设有升降板，升降板上还设置有进给摆臂机构，进给摆臂机构包括俯仰油缸、摆臂和液压马达，所述摆臂的一端铰接于升降板的顶表面上，另一端向左延伸于升降板的外侧，俯仰油缸设置于摆臂的下方，俯仰油缸的缸筒铰接于升降板上，俯仰油缸的活塞杆铰接于摆臂上，摆臂的延伸端上固设有安装板，安装板的底部固设有平台，液压马达固设于平台的顶表面上，液压马达的输出轴贯穿平台设置，且延伸端上安装有桁架，桁架的左右侧分别设置有钻孔装置和压裂装置；所述底盘上还设有用于接入和筛选煤炭的筛分装置。
所述行走机构包括底盘和分别安装于底盘前后侧的履带。
所述进给摆臂机构还包括固设于升降板上的铰链座，所述摆臂的一端铰接于铰链座上。
所述钻孔装置包括固定盘、中心液压马达和周向液压马达，固定盘垂直设置且其顶端焊接于桁架上，中心液压马达固设于固定盘的左端面上，中心液压马达的输出轴上连接有钻头A，所述固定盘的左端面上且绕中心液压马达的中心分布有多个周向液压马达，周向液压马达的输出轴上均连接有钻头B，钻头B的直径小于钻头A的直径。
所述压裂装置包括固定板和筒体，固定板的顶端焊接于桁架上，筒体焊接于固定板的右端面上且贯穿固定板设置，筒体的外径小于或等于钻头A的直径，筒体的柱面上开设有多个径向孔，筒体的内壁上固设有多个与径向孔相对应的压裂油缸，压裂油缸的活塞杆滑动安装于径向孔内。
所述筛分装置包括固设于底盘上的木枕、固设于木枕上的直线油缸、设置于直线油缸活塞杆作用端上的底板，所述底板的顶表面上且位于其两端分别固设有左立板和右立板，左立板上铰接有向右倾斜向下设置的斜板，右立板上铰接有U形框，所述斜板的右端部伸入于U形框的U形口内，且与U形框的前后边铰接，所述U形框的顶表面上覆盖有焊接于其上的筛网。
所述左立板的顶表面上且位于其前后侧均固设有左支板，所述斜板的前后端面分别铰接于两个左支板上，所述右支板的左端面上且位于其前后侧均固设有右支板，所述U形框的前后边分别铰接于两个右支板上，所述右立板的右端面上焊接有喇叭筒，喇叭筒右侧壁上固设有挡板，所述底板的底表面上开设有通槽，通槽设置于筛网的正下方，通槽的右侧铰接有盖合于其上的盖板，通槽的左侧设置有位于底板内的电磁铁，盖板吸附在电磁铁上，所述底板的前后边上均焊接有耳板，所述直线油缸活塞杆的作用端焊接于耳板上，所述底板的顶表面上且位于斜板的正下方设置有多个弹性支撑机构，弹性支撑机构包括焊接于底板上的套筒，套筒内滑动安装有活动杆，活动杆的顶部焊接有球头，套筒内设置有弹簧，弹簧的一端焊接于活动杆的底表面上，另一端焊接于套筒的底表面上，在弹簧的弹力作用下，球头抵压于斜板的底表面上。
所述升降板的顶表面上设置有液压系统和驾驶室，驾驶室内设置有用于驱动行走机构运动的控制器，控制器还与液压系统连接，升降板的后侧还设置有爬梯。
所述液压系统与直线油缸的电磁阀、压裂油缸的电磁阀、升降油缸的电磁阀、俯仰油缸的电磁阀、液压马达的电磁阀、中心液压马达的电磁阀、周向液压马达的电磁阀连接。
所述节能型煤矿开采设备大批量开采煤矿的方法，它包括以下步骤：
S1、钻头的定位，驾驶人员通过爬梯进入到驾驶室内，通过控制器控制行走机构运动，履带在地面上运动，当驾驶人员将整个开采设备驾驶到蕴藏有煤矿层的坡面的右侧，驾驶人员控制四个升降油缸同步伸出或缩回，活塞杆带动升降板向上或向下做直线运动，升降板带动钻孔装置向上或向下运动，当驾驶人员观察到钻孔装置上的钻头A和钻头B均朝向煤矿层时，驾驶人员关闭升降油缸，从而实现了钻头的定位；
S2、筛分装置的定位，驾驶人员控制直线油缸的活塞杆向左伸出，活塞杆带动耳板向左运动，耳板带动底板向左运动，底板带动斜板和筛网同步向左运动，当驾驶人员观察到斜板处于煤矿层的正下方时，立即关闭直线油缸，从而实现了筛分装置的定位；
S3、在煤矿层上钻孔，驾驶人员先控制中心液压马达和各个周向液压马达启动，中心液压马达带动钻头A旋转，周向液压马达带动钻头B旋转，随后驾驶人员控制俯仰油缸的活塞杆伸出，活塞杆带动摆臂绕着铰链座向上旋转，摆臂带动安装板向上旋转，安装板带动平台向上旋转，平台带动固定盘向上旋转，固定盘带动钻头A和各个钻头B同步向上旋转，以使转动的钻头向上倾斜的钻入到煤矿层内，当钻到一定深度后，驾驶人员关闭中心液压马达和周向液压马达，同时控制俯仰油缸的活塞杆复位，俯仰油缸带动摆臂复位，摆臂使钻头从煤矿层中取出，从而在煤矿层中形成中心孔和周向孔；
S4、煤炭的压裂和筛分，驾驶人员控制液压马达的输出轴旋转180°，输出轴带动桁架旋转180°，到位后，压裂装置的筒体刚好朝向中心孔，随后驾驶人员控制俯仰油缸的活塞杆伸出，活塞杆带动摆臂绕着铰链座向上旋转，摆臂带动安装板向上旋转，安装板带动平台向上旋转，平台带动固定板向上旋转，固定板带动筒体向上旋转，筒体插入到中心孔内，到位后关闭俯仰油缸，然后控制各个压裂油缸的活塞杆伸出，活塞杆贯穿径向孔而伸出到筒体外部，伸出的活塞杆压裂各个周向孔所围成区域内的煤炭，该区域内的煤应力集中，当受压后煤炭呈饼状掉落在斜板上，煤炭沿着斜板朝向筛网方向滚动，其中，当斜板受到掉落煤炭的冲击后绕着左支板做往复上下的摆动，斜板带动U形框绕着右支板上下往复摆动，U形框带动筛网做上下往复摆动，当运动到筛网上的煤炭在筛网的往复摆动下，小粒径煤炭穿过筛网的筛孔而落入到盖板上，而大粒径煤炭在惯性力通过筛网而进入到喇叭筒内，随后从喇叭筒的末端口流出而落到地面上，从而最终实现了煤炭的筛分；
S5、当将该区域内的煤炭开采完毕，控制俯仰油缸复位，随后控制液压马达复位，随后控制直线油缸复位；
S6、重复步骤S1～S5的操作，即可对另一个区域内的煤炭进行开采，当要取出底板上的小粒径煤炭时，只需给电磁铁断电，盖板向下旋转，堆积在盖板上的小粒径煤炭穿过通槽而落到地面上。
本发明具有以下优点：
1、本发明的压裂装置包括固定板和筒体，固定板的顶端焊接于桁架上，筒体焊接于固定板的右端面上且贯穿固定板设置，筒体的外径小于或等于钻头A的直径，筒体的柱面上开设有多个径向孔，筒体的内壁上固设有多个与径向孔相对应的压裂油缸，压裂油缸的活塞杆滑动安装于径向孔内；压裂装置的压裂油缸的活塞杆从各个方向对中心孔周围的煤炭进行挤压，而这些煤炭刚好处于各个周向孔所围区域内，因此使煤炭呈饼状掉落，一次作业即可实现批量开采煤炭，相比传统的冲击式开采，极大的缩短了开采时间，进而极大的提高了开采效率。
2、本发明的筛分装置包括固设于底盘上的木枕、固设于木枕上的直线油缸、设置于直线油缸活塞杆作用端上的底板，所述底板的顶表面上且位于其两端分别固设有左立板和右立板，左立板上铰接有向右倾斜向下设置的斜板，右立板上铰接有U形框，所述斜板的右端部伸入于U形框的U形口内，且与U形框的前后边铰接，所述U形框的顶表面上覆盖有焊接于其上的筛网；筛网是由掉落在斜板上的煤炭使其上下摆动的，从而达到了筛分大小粒径煤炭的目的，相比传统的方法，无需采用筛分机进行筛分，因此无需消耗电能，从而极大节省了开采成本。此外，
3、本发明无需人工将煤炭铲入到筛分机内，而是利用煤炭在斜板上的势能转换成动能而输送到筛网的筛分工位，从而极大的节省了人力成本，进而极大的节省了煤矿厂的开采成本。
4、本发明的行走机构的底盘上且位于其四个角落处均固设有升降油缸，升降油缸活塞杆作用端所形成的平面上固设有升降板，升降板上还设置有进给摆臂机构，通过升降油缸可将升降板举升到不同高度，从而对不同高度的煤矿层进行开采，扩大了开采范围，因此具有通用性高的特点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中去掉进给摆臂机构后的左视图；
图3为钻孔装置的结构示意图；
图4为图3的左视图；
图5为压裂装置的结构示意图；
图6为筛分装置的主视图；
图7为图6的俯视图；
图8为图6的I部局部放大视图；
图9为弹性支撑机构的结构示意图；
图10为钻头的定位示意图；
图11为筛分装置的定位示意图；
图12为在煤矿层上钻孔后的示意图；
图13为对煤矿层压裂前的示意图；
图14为U形框与右立板的连接示意图；
图中，1-升降油缸，2-升降板，3-俯仰油缸，4-摆臂，5-液压马达，6-安装板，7-平台，8-桁架，9-钻孔装置，10-压裂装置，11-筛分装置，12-底盘，13-履带，14-铰链座，15-固定盘，16-中心液压马达，17-周向液压马达，18-钻头A，19-护板，20-钻头B，21-固定板，22-筒体，23-径向孔，24-压裂油缸，25-木枕，26-直线油缸，27-底板，28-左立板，29-右立板，30-斜板，31-U形框，32-筛网，33-左支板，34-右支板，35-喇叭筒，36-挡板，37-通槽，38-盖板，39-电磁铁，40-耳板，41-弹性支撑机构，42-套筒，43-活动杆，44-球头，45-弹簧，46-液压系统，47-驾驶室，48-煤矿层，49-中心孔，50-周向孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：
如图1～9所示，一种节能型煤矿大批量开采设备，它包括行走机构，行走机构包括底盘12和分别安装于底盘12前后侧的履带13，所述行走机构的底盘12上且位于其四个角落处均固设有升降油缸1，升降油缸1活塞杆作用端所形成的平面上固设有升降板2，升降板2上还设置有进给摆臂机构，进给摆臂机构包括俯仰油缸3、摆臂4和液压马达5，所述摆臂4的一端铰接于升降板2的顶表面上，另一端向左延伸于升降板2的外侧，俯仰油缸3设置于摆臂4的下方，俯仰油缸3的缸筒铰接于升降板2上，俯仰油缸3的活塞杆铰接于摆臂4上，摆臂4的延伸端上固设有安装板6，安装板6的底部固设有平台7，液压马达5固设于平台7的顶表面上，液压马达5的输出轴贯穿平台7设置，且延伸端上安装有桁架8，桁架8的左右侧分别设置有钻孔装置9和压裂装置10；所述底盘12上还设有用于接入和筛选煤炭的筛分装置11。所述进给摆臂机构还包括固设于升降板2上的铰链座14，所述摆臂4的一端铰接于铰链座14上。
所述钻孔装置9包括固定盘15、中心液压马达16和周向液压马达17，固定盘15垂直设置且其顶端焊接于桁架8上，中心液压马达16固设于固定盘15的左端面上，中心液压马达16的输出轴上连接有钻头A18，所述固定盘15的左端面上且绕中心液压马达16的中心分布有多个周向液压马达17，周向液压马达17的输出轴上均连接有钻头B20，钻头B20的直径小于钻头A18的直径。
所述压裂装置10包括固定板21和筒体22，固定板21的顶端焊接于桁架8上，筒体22焊接于固定板21的右端面上且贯穿固定板21设置，筒体22的外径小于或等于钻头A18的直径，筒体22的柱面上开设有多个径向孔23，筒体22的内壁上固设有多个与径向孔23相对应的压裂油缸24，压裂油缸24的活塞杆滑动安装于径向孔23内。
所述筛分装置11包括固设于底盘12上的木枕25、固设于木枕25上的直线油缸26、设置于直线油缸26活塞杆作用端上的底板27，所述底板27的顶表面上且位于其两端分别固设有左立板28和右立板29，左立板28上铰接有向右倾斜向下设置的斜板30，斜板30的前后侧均固设有护板，右立板29上铰接有U形框31如图14所示，所述斜板30的右端部伸入于U形框31的U形口内，且与U形框31的前后边铰接，所述U形框31的顶表面上覆盖有焊接于其上的筛网32；所述左立板28的顶表面上且位于其前后侧均固设有左支板33，所述斜板30的前后端面分别铰接于两个左支板33上，所述右支板34的左端面上且位于其前后侧均固设有右支板34，所述U形框31的前后边分别铰接于两个右支板34上，所述右立板29的右端面上焊接有喇叭筒35，喇叭筒35右侧壁上固设有挡板36，所述底板27的底表面上开设有通槽37，通槽37设置于筛网32的正下方，通槽37的右侧铰接有盖合于其上的盖板38，通槽37的左侧设置有位于底板27内的电磁铁39，盖板38吸附在电磁铁39上，所述底板27的前后边上均焊接有耳板40，所述直线油缸26活塞杆的作用端焊接于耳板40上，所述底板27的顶表面上且位于斜板30的正下方设置有多个弹性支撑机构41，弹性支撑机构41包括焊接于底板27上的套筒42，套筒42内滑动安装有活动杆43，活动杆43的顶部焊接有球头44，套筒42内设置有弹簧45，弹簧45的一端焊接于活动杆43的底表面上，另一端焊接于套筒42的底表面上，在弹簧45的弹力作用下，球头44抵压于斜板30的底表面上。
所述升降板2的顶表面上设置有液压系统46和驾驶室47，驾驶室47内设置有用于驱动行走机构运动的控制器，控制器还与液压系统46连接，升降板2的后侧还设置有爬梯。所述液压系统46与直线油缸26的电磁阀、压裂油缸24的电磁阀、升降油缸1的电磁阀、俯仰油缸3的电磁阀、液压马达5的电磁阀、中心液压马达16的电磁阀、周向液压马达17的电磁阀连接。
所述节能型煤矿开采设备大批量开采煤矿的方法，它包括以下步骤：
S1、钻头的定位，驾驶人员通过爬梯进入到驾驶室47内，通过控制器控制行走机构运动，履带13在地面上运动，当驾驶人员将整个开采设备驾驶到蕴藏有煤矿层48的坡面的右侧，驾驶人员控制四个升降油缸1同步伸出或缩回，活塞杆带动升降板2向上或向下做直线运动，升降板2带动钻孔装置9向上或向下运动，当驾驶人员观察到钻孔装置9上的钻头A18和钻头B20均朝向煤矿层48时，驾驶人员关闭升降油缸1，从而实现了钻头的定位如图10所示；
S2、筛分装置的定位，驾驶人员控制直线油缸26的活塞杆向左伸出，活塞杆带动耳板40向左运动，耳板40带动底板27向左运动，底板27带动斜板30和筛网32同步向左运动，当驾驶人员观察到斜板30处于煤矿层48的正下方时，立即关闭直线油缸26，从而实现了筛分装置11的定位如图11所示；
S3、在煤矿层上钻孔，驾驶人员先控制中心液压马达16和各个周向液压马达17启动，中心液压马达16带动钻头A18旋转，周向液压马达17带动钻头B20旋转，随后驾驶人员控制俯仰油缸3的活塞杆伸出，活塞杆带动摆臂4绕着铰链座14向上旋转，摆臂4带动安装板6向上旋转，安装板6带动平台7向上旋转，平台7带动固定盘15向上旋转，固定盘15带动钻头A18和各个钻头B20同步向上旋转，以使转动的钻头向上倾斜的钻入到煤矿层48内，当钻到一定深度后，驾驶人员关闭中心液压马达16和周向液压马达17，同时控制俯仰油缸3的活塞杆复位，俯仰油缸3带动摆臂4复位，摆臂4使钻头从煤矿层48中取出，从而在煤矿层48中形成中心孔49和周向孔50如图12所示；
S4、煤炭的压裂和筛分，驾驶人员控制液压马达5的输出轴旋转180°，输出轴带动桁架8旋转180°，到位后，压裂装置10的筒体22刚好朝向中心孔49如图13所示，随后驾驶人员控制俯仰油缸3的活塞杆伸出，活塞杆带动摆臂4绕着铰链座14向上旋转，摆臂4带动安装板6向上旋转，安装板6带动平台7向上旋转，平台7带动固定板21向上旋转，固定板21带动筒体22向上旋转，筒体22插入到中心孔49内，到位后关闭俯仰油缸3，然后控制各个压裂油缸24的活塞杆伸出，活塞杆贯穿径向孔23而伸出到筒体22外部，伸出的活塞杆压裂各个周向孔50所围成区域内的煤炭，该区域内的煤应力集中，当受压后煤炭呈饼状掉落在斜板30上，煤炭沿着斜板30朝向筛网32方向滚动，其中，当斜板30受到掉落煤炭的冲击后绕着左支板33做往复上下的摆动，斜板30带动U形框31绕着右支板34上下往复摆动，U形框31带动筛网32做上下往复摆动，当运动到筛网32上的煤炭在筛网32的往复摆动下，小粒径煤炭穿过筛网32的筛孔而落入到盖板38上，而大粒径煤炭在惯性力通过筛网32而进入到喇叭筒35内，随后从喇叭筒35的末端口流出而落到地面上，从而最终实现了煤炭的筛分；由于，筛网32是由掉落在斜板30上的煤炭使其上下摆动的，从而达到了筛分大小粒径煤炭的目的，相比传统的方法，无需采用筛分机进行筛分，因此无需消耗电能，从而极大节省了开采成本。此外，无需人工将煤炭铲入到筛分机内，而是利用煤炭在斜板30上的势能转换成动能而输送到筛网32的筛分工位，从而极大的节省了人力成本，进而极大的节省了煤矿厂的开采成本。
S5、当将该区域内的煤炭开采完毕，控制俯仰油缸3复位，随后控制液压马达5复位，随后控制直线油缸26复位；
S6、重复步骤S1～S5的操作，即可对另一个区域内的煤炭进行开采，当要取出底板27上的小粒径煤炭时，只需给电磁铁39断电，盖板38向下旋转，堆积在盖板38上的小粒径煤炭穿过通槽37而落到地面上。
在步骤S5中，压裂装置10的压裂油缸24的活塞杆从各个方向对中心孔49周围的煤炭进行挤压，而这些煤炭刚好处于各个周向孔50所围区域内，因此使煤炭呈饼状掉落，一次作业即可实现批量开采煤炭，相比传统的冲击式开采，极大的缩短了开采时间，进而极大的提高了开采效率。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种节能型煤矿大批量开采设备，其特征在于：它包括行走机构，所述行走机构的底盘(12)上且位于其四个角落处均固设有升降油缸(1)，升降油缸(1)活塞杆作用端所形成的平面上固设有升降板(2)，升降板(2)上还设置有进给摆臂机构，进给摆臂机构包括俯仰油缸(3)、摆臂(4)和液压马达(5)，所述摆臂(4)的一端铰接于升降板(2)的顶表面上，另一端向左延伸于升降板(2)的外侧，俯仰油缸(3)设置于摆臂(4)的下方，俯仰油缸(3)的缸筒铰接于升降板(2)上，俯仰油缸(3)的活塞杆铰接于摆臂(4)上，摆臂(4)的延伸端上固设有安装板(6)，安装板(6)的底部固设有平台(7)，液压马达(5)固设于平台(7)的顶表面上，液压马达(5)的输出轴贯穿平台(7)设置，且延伸端上安装有桁架(8)，桁架(8)的左右侧分别设置有钻孔装置(9)和压裂装置(10)；所述底盘(12)上还设有用于接入和筛选煤炭的筛分装置(11)。
2.根据权利要求1所述的一种节能型煤矿大批量开采设备，其特征在于：所述行走机构包括底盘(12)和分别安装于底盘(12)前后侧的履带(13)。
3.根据权利要求1所述的一种节能型煤矿大批量开采设备，其特征在于：所述进给摆臂机构还包括固设于升降板(2)上的铰链座(14)，所述摆臂(4)的一端铰接于铰链座(14)上。
4.根据权利要求1所述的一种节能型煤矿大批量开采设备，其特征在于：所述钻孔装置(9)包括固定盘(15)、中心液压马达(16)和周向液压马达(17)，固定盘(15)垂直设置且其顶端焊接于桁架(8)上，中心液压马达(16)固设于固定盘(15)的左端面上，中心液压马达(16)的输出轴上连接有钻头A(18)，所述固定盘(15)的左端面上且绕中心液压马达(16)的中心分布有多个周向液压马达(17)，周向液压马达(17)的输出轴上均连接有钻头B(20)，钻头B(20)的直径小于钻头A(18)的直径。
5.根据权利要求1所述的一种节能型煤矿大批量开采设备，其特征在于：所述压裂装置(10)包括固定板(21)和筒体(22)，固定板(21)的顶端焊接于桁架(8)上，筒体(22)焊接于固定板(21)的右端面上且贯穿固定板(21)设置，筒体(22)的外径小于或等于钻头A(18)的直径，筒体(22)的柱面上开设有多个径向孔(23)，筒体(22)的内壁上固设有多个与径向孔(23)相对应的压裂油缸(24)，压裂油缸(24)的活塞杆滑动安装于径向孔(23)内。
6.根据权利要求1所述的一种节能型煤矿大批量开采设备，其特征在于：所述筛分装置(11)包括固设于底盘(12)上的木枕(25)、固设于木枕(25)上的直线油缸(26)、设置于直线油缸(26)活塞杆作用端上的底板(27)，所述底板(27)的顶表面上且位于其两端分别固设有左立板(28)和右立板(29)，左立板(28)上铰接有向右倾斜向下设置的斜板(30)，右立板(29)上铰接有U形框(31)，所述斜板(30)的右端部伸入于U形框(31)的U形口内，且与U形框(31)的前后边铰接，所述U形框(31)的顶表面上覆盖有焊接于其上的筛网(32)。
7.根据权利要求6所述的一种节能型煤矿大批量开采设备，其特征在于：所述左立板(28)的顶表面上且位于其前后侧均固设有左支板(33)，所述斜板(30)的前后端面分别铰接于两个左支板(33)上，所述右支板(34)的左端面上且位于其前后侧均固设有右支板(34)，所述U形框(31)的前后边分别铰接于两个右支板(34)上，所述右立板(29)的右端面上焊接有喇叭筒(35)，喇叭筒(35)右侧壁上固设有挡板(36)，所述底板(27)的底表面上开设有通槽(37)，通槽(37)设置于筛网(32)的正下方，通槽(37)的右侧铰接有盖合于其上的盖板(38)，通槽(37)的左侧设置有位于底板(27)内的电磁铁(39)，盖板(38)吸附在电磁铁(39)上，所述底板(27)的前后边上均焊接有耳板(40)，所述直线油缸(26)活塞杆的作用端焊接于耳板(40)上，所述底板(27)的顶表面上且位于斜板(30)的正下方设置有多个弹性支撑机构(41)，弹性支撑机构(41)包括焊接于底板(27)上的套筒(42)，套筒(42)内滑动安装有活动杆(43)，活动杆(43)的顶部焊接有球头(44)，套筒(42)内设置有弹簧(45)，弹簧(45)的一端焊接于活动杆(43)的底表面上，另一端焊接于套筒(42)的底表面上，在弹簧(45)的弹力作用下，球头(44)抵压于斜板(30)的底表面上。
8.根据权利要求1所述的一种节能型煤矿大批量开采设备，其特征在于：所述升降板(2)的顶表面上设置有液压系统(46)和驾驶室(47)，驾驶室(47)内设置有用于驱动行走机构运动的控制器，控制器还与液压系统(46)连接，升降板(2)的后侧还设置有爬梯。
9.根据权利要求8所述的一种节能型煤矿大批量开采设备，其特征在于：所述液压系统(46)与直线油缸(26)的电磁阀、压裂油缸(24)的电磁阀、升降油缸(1)的电磁阀、俯仰油缸(3)的电磁阀、液压马达(5)的电磁阀、中心液压马达(16)的电磁阀、周向液压马达(17)的电磁阀连接。
10.根据权利要求1～9中任意一项所述节能型煤矿开采设备大批量开采煤矿的方法，其特征在于：它包括以下步骤：
S1、钻头的定位，驾驶人员通过爬梯进入到驾驶室(47)内，通过控制器控制行走机构运动，履带(13)在地面上运动，当驾驶人员将整个开采设备驾驶到蕴藏有煤矿层(48)的坡面的右侧，驾驶人员控制四个升降油缸(1)同步伸出或缩回，活塞杆带动升降板(2)向上或向下做直线运动，升降板(2)带动钻孔装置(9)向上或向下运动，当驾驶人员观察到钻孔装置(9)上的钻头A(18)和钻头B(20)均朝向煤矿层(48)时，驾驶人员关闭升降油缸(1)，从而实现了钻头的定位；
S2、筛分装置的定位，驾驶人员控制直线油缸(26)的活塞杆向左伸出，活塞杆带动耳板(40)向左运动，耳板(40)带动底板(27)向左运动，底板(27)带动斜板(30)和筛网(32)同步向左运动，当驾驶人员观察到斜板(30)处于煤矿层(48)的正下方时，立即关闭直线油缸(26)，从而实现了筛分装置(11)的定位；
S3、在煤矿层上钻孔，驾驶人员先控制中心液压马达(16)和各个周向液压马达(17)启动，中心液压马达(16)带动钻头A(18)旋转，周向液压马达(17)带动钻头B(20)旋转，随后驾驶人员控制俯仰油缸(3)的活塞杆伸出，活塞杆带动摆臂(4)绕着铰链座(14)向上旋转，摆臂(4)带动安装板(6)向上旋转，安装板(6)带动平台(7)向上旋转，平台(7)带动固定盘(15)向上旋转，固定盘(15)带动钻头A(18)和各个钻头B(20)同步向上旋转，以使转动的钻头向上倾斜的钻入到煤矿层(48)内，当钻到一定深度后，驾驶人员关闭中心液压马达(16)和周向液压马达(17)，同时控制俯仰油缸(3)的活塞杆复位，俯仰油缸(3)带动摆臂(4)复位，摆臂(4)使钻头从煤矿层(48)中取出，从而在煤矿层(48)中形成中心孔(49)和周向孔(50)；
S4、煤炭的压裂和筛分，驾驶人员控制液压马达(5)的输出轴旋转180°，输出轴带动桁架(8)旋转180°，到位后，压裂装置(10)的筒体(22)刚好朝向中心孔(49)，随后驾驶人员控制俯仰油缸(3)的活塞杆伸出，活塞杆带动摆臂(4)绕着铰链座(14)向上旋转，摆臂(4)带动安装板(6)向上旋转，安装板(6)带动平台(7)向上旋转，平台(7)带动固定板(21)向上旋转，固定板(21)带动筒体(22)向上旋转，筒体(22)插入到中心孔(49)内，到位后关闭俯仰油缸(3)，然后控制各个压裂油缸(24)的活塞杆伸出，活塞杆贯穿径向孔(23)而伸出到筒体(22)外部，伸出的活塞杆压裂各个周向孔(50)所围成区域内的煤炭，该区域内的煤应力集中，当受压后煤炭呈饼状掉落在斜板(30)上，煤炭沿着斜板(30)朝向筛网(32)方向滚动，其中，当斜板(30)受到掉落煤炭的冲击后绕着左支板(33)做往复上下的摆动，斜板(30)带动U形框(31)绕着右支板(34)上下往复摆动，U形框(31)带动筛网(32)做上下往复摆动，当运动到筛网(32)上的煤炭在筛网(32)的往复摆动下，小粒径煤炭穿过筛网(32)的筛孔而落入到盖板(38)上，而大粒径煤炭在惯性力通过筛网(32)而进入到喇叭筒(35)内，随后从喇叭筒(35)的末端口流出而落到地面上，从而最终实现了煤炭的筛分；
S5、当将该区域内的煤炭开采完毕，控制俯仰油缸(3)复位，随后控制液压马达(5)复位，随后控制直线油缸(26)复位；
S6、重复步骤S1～S5的操作，即可对另一个区域内的煤炭进行开采，当要取出底板(27)上的小粒径煤炭时，只需给电磁铁(39)断电，盖板(38)向下旋转，堆积在盖板(38)上的小粒径煤炭穿过通槽(37)而落到地面上。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114425479A (zh) * 2022-01-26 2022-05-03 李智纯 基于冲击式的矿石开采用的破碎装置

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