CN202402037U - 水刀采煤机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于采煤机，其包括水刀切割装置、高压管路、高压水泵站和机身，机身包括行走机构，水刀切割装置由两个以上的喷嘴组成水刀排切线，高压水泵站与水刀切割装置通过高压管路连接，水刀切割装置、高压水泵站设置在机身上。该采煤方法的块煤率高，可以将煤切割成规则形状，提高了原煤的使用及经济价值；节约能耗，粉尘少，便于使用，节约耗材；可不调转机身，通过正反方向的运行来实现连续采煤，省略了采煤配套设备，节约了采煤设备的投资；该设备可以做掘进机用，完成巷道的掘进工作，且运行平稳、无噪音，采用水刀割煤不会产生火花，安全性高；去除了机械采煤的喷雾、喷水、冷却等装置，使设备结构简化、故障率低、维护量少。
Description
技术领域
本实用新型属于采煤领域，具体涉及一种水刀采煤机。
背景技术
现有采煤方法有机械采煤法、水力采煤法、爆破采煤法等。在一些急倾斜或不稳定的煤层条件下无法使用现代化的机械采煤方法，常采用水力采煤法或爆破采煤法。目前的水力采煤法是采用水枪定点射流冲击落煤，水枪射程决定了采煤距离，采用这种采煤工艺，所需水压较大、水量较多，并且水枪与落煤点距离较大，如出现冲采过程中，垛内顶板提前垮落或窜矸，挡住水枪冲采，使冲采提前结束，回采率低。
爆破采煤法是采用在煤壁上钻孔爆破的方法进行采煤，采煤效率低、危险性大，是比较原始的一种采煤方法。
在条件较好的煤层，应用广泛的是机械采煤法，机械采煤法主要采用的采煤设备为滚筒式采煤机或刨煤机。滚筒式采煤机生产率高，但是块煤率低、粉尘大；刨煤机块煤率较高、粉尘小，但是生产效率低，煤层适应性差。
实用新型内容
为克服上述采煤方法及采煤设备存在的不足，本实用新型的目的是提供一种水刀采煤方法及水刀采煤机。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种水刀采煤机，包括水刀切割装置、高压管路、高压水泵站和机身等，机身包括行走机构，水刀切割装置由两个以上的喷嘴组成水刀排切线，高压水泵站与水刀切割装置通过高压管路连接，水刀切割装置、高压水泵站设置在机身上。
水刀切割装置包括落煤机构、喷嘴、固定架，喷嘴设置在落煤机构和/或固定架上。
水刀切割装置的喷嘴包括上切割喷嘴、下切割喷嘴和/或侧切割喷嘴，上切割喷嘴将待采煤层从顶部割离，下切割喷嘴将待采煤层从底部割离，侧切割喷嘴将上和/或下被切割的煤层从煤壁上割离。
所述的落煤机构包括楔铲、锥头、楔叉、拨锤、拨轮和/或撬杆，落煤机构将切割后的煤层胀落或剥落。
所述的落煤机构包括喷嘴，喷嘴包括楔形喷嘴、铲形喷嘴和/或锥形喷嘴。
机身包括升降装置，水刀切割装置设置在升降装置上，升降装置可以实现水刀切割装置的高度变化，达到不同的采煤高度。
为了达到更好的使用效果，所述的水刀切割装置还包括移动机构，喷嘴设置在移动机构上，移动机构设置在固定架上，喷嘴能够在移动机构的带动下沿轨迹运行。
所述的移动机构包括齿轮与齿条、绳与卷绳器、螺杆螺母、链轮与链条、液压缸和/或气缸等。
所述的升降装置采用垂直升降机构或摇臂升降机构，当采用摇臂升降机构时，为保证固定架上的喷嘴方向，摇臂升降机构包括连杆，固定架与机身之间设有连杆，连杆与摇臂平行且等长。
所述的升降装置和/或水刀切割装置设有回转机构或升降机构上对称设置两个水刀切割装置，可实现反向采煤。
垂直升降机构包括齿轮齿条、绳与卷绳器、螺杆螺母、链轮与链条、液压缸和/或气缸等。
为了防止出现特大块煤，水刀采煤机还包括破碎机构，破碎机构采用旋转冲击式破碎机构和/或往复冲击式破碎机构。
机身包括导料铲，导料铲将采落的煤导入输送装置上。
所述的机身上包括行走机构、电控系统等。
本实用新型水刀采煤机的工作过程为：高压水泵站将高压水通过高压管路输送到水刀切割装置的喷嘴，喷嘴将高压水射流形成水刀进行切割煤壁，机身在行走机构的驱动下向前运行，同时落煤机构使被切割的煤与煤壁脱离，并通过导料铲导入输送装置，出现特大块煤时，破碎机构将其破碎至块度适中的煤块，机身不断的向前运行，实现连续采煤。反向采煤时，水刀切割装置通过回转机构回转或水刀切割装置对称布置，实现反向采煤，通过升降装置的升降，使水刀切割装置处于不同的高度，实现不同采高采煤。
本实用新型的有益效果是：与现有的采煤方法相比，(1)该方法的块煤率高；(2)可以将煤切割成规则形状，提高了原煤的使用价值及经济价值；(3)节约能源，耗能低，粉尘少，设备结构紧凑，便于使用，节约耗材；(4)可以不调转机身，通过正反方向的运行来实现连续采煤，省略了采煤配套设备，节约了采煤设备的投资；(5)该设备可以做掘进机用，完成巷道的掘进工作，掘出各种洞室及巷道；(6)机体结构简单轻巧，动力消耗小，大大简化了采煤工艺及设备；(7)运行平稳、无噪音，(8)采用水刀割煤不会产生火花，安全性高；(9)采用水刀切割去除了机械采煤的喷雾、喷水、冷却等装置，使设备结构简化、故障率低、维护量少。
附图说明
图1为实施例1的主视示意图；
图2为实施例1的俯视示意图；
图3为实施例1喷嘴布置示意图；
图4实施例2的主视示意图；
图5实施例2的俯视示意图；
图6实施例2的喷嘴布置示意图；
图7实施例3的喷嘴布置示意图；
图8实施例4的喷嘴布置示意图；
图9实施例5的俯视示意图；
图10实施例5的喷嘴布置示意图；
图11实施例6的俯视示意图；
图12实施例7的主视示意图；
图13实施例8的主视示意图；
图14实施例8的俯视示意图。
图15实施例9的主视示意图。
图中：1-水刀切割装置、2-升降装置、3-机身、4-高压管路、5-高压水泵站、1.1-落煤机构、1.2-喷嘴、1.2.1-上切割喷嘴、1.2.2-下切割喷嘴、1.2.3-侧切割喷嘴、1.3-固定架、1.4-移动机构、6-回转机构、7-破碎机构、8-行走机构、9-电控系统、10-连杆、11-导料铲。
具体实施方式
实施例1
水刀采煤机利用高压水刀切割装置对煤层进行切割，该装置有两个以上的喷嘴组成水刀排切线，将需采煤进行顶部、底部和/或侧部切割，水刀切割装置将一面以上被切割的煤从煤壁上胀落和/或剥落下来，水刀切割装置设置在机身上，机身行进带动水刀切割装置实现连续采煤。
一种水刀采煤机如图1、或图2、或图3所示，水刀采煤机包括水刀切割装置1、高压管路4、高压水泵站5、机身3等。水刀切割装置1包括落煤机构1.1、喷嘴1.2、固定架1.3，喷嘴1.2设置在落煤机构1.1和/或固定架1.3上，水刀切割装置由两个以上的喷嘴1.2组成水刀排切线，高压水泵站5设置在机身3上，高压水泵站5与水刀切割装置1通过高压管路4连接。
水刀切割装置的喷嘴1.2包括上切割喷嘴1.2.1、下切割喷嘴1.2.2和/或侧切割喷嘴1.2.3，上切割喷嘴1.2.1将待采煤层从顶部割离，下切割喷嘴1.2.2将待采煤层从底部割离，侧切割喷嘴1.2.3将上和/或下被切割的煤层从煤壁上割离。
所述的落煤机构1.1为楔铲，也可采用锥头、楔叉、拨锤、喷嘴、拨轮和/或撬杆，落煤机构将切割后的煤层胀落或拨落。
机身3包括升降装置2，水刀切割装置1安装在升降装置2上，升降装置2设置在机身3上，升降装置2可以实现水刀切割装置1的高度变化，达到不同的采煤高度。
水刀切割装置1上设有回转机构6，可实现反向采煤。
所述的升降装置2采用垂直升降机构，垂直升降机构为链轮与链条结构。垂直升降机构也可采用齿轮齿条、绳与卷绳器、螺杆螺母、液压缸和/或气动缸等。
为了防止出现特大块煤，水刀采煤机还包括破碎机构7，破碎机构采用旋转冲击式破碎机构，也可采用往复冲击式破碎机构。
机身3包括导料铲11，导料铲11将采落的煤导入输送装置上。
所述的机身上设有行走机构8、电控系统9等。
实施例2
如图4、或图5、或图6所示，一种水刀采煤机，水刀采煤机包括水刀切割装置1、高压管路4、高压水泵站5、机身3等。水刀切割装置1包括落煤机构1.1、喷嘴1.2、固定架1.3、移动机构1.4。
机身3包括升降装置2，水刀切割装置1安装在升降装置2上，升降装置2设置在机身3上，升降装置2可以实现水刀切割装置1的高度变化，达到不同的采煤高度。
所述的升降机构采用垂直升降机构，垂直升降机构为螺杆螺母结构。垂直升降机构也可采用齿轮齿条、绳与卷绳器、链轮链条、液压缸和/或气动缸等。
喷嘴1.2设置在移动机构1.4上，移动机构1.4设置在固定架1.3上，喷嘴1.3能够在移动机构1.4的带动下沿轨迹运行。
所述的移动机构1.4采用螺杆螺母结构，也可采用齿轮齿条、绳与卷绳器、链轮与链条、液压缸和/或气动缸等。
其它同实施例1。
实施例3
如图7所示，水刀采煤机包括水刀切割装置1、高压管路4、高压水泵站5、机身3等。水刀切割装置1包括落煤机构1.1、喷嘴1.2、固定架1.3，喷嘴1.2设置在落煤机构1.1和/或固定架1.3上，水刀切割装置由两个以上的喷嘴1.2组成水刀排切线，高压水泵站5设置在机身3上，高压水泵站5与水刀切割装置1通过高压管路4连接。
水刀切割装置的喷嘴1.2包括上切割喷嘴1.2.1和侧切割喷嘴1.2.3，上切割喷嘴1.2.1将待采煤层从顶部割离，侧切割喷嘴1.2.3将被上切割喷嘴1.2.1切割的煤层从煤壁上割离，通过楔铲落煤机构1.1胀落。
其它同实施例1。
实施例4
如图8所示，水刀采煤机包括水刀切割装置1、高压管路4、高压水泵站5、机身3等。水刀切割装置1包括落煤机构1.1、喷嘴1.2、固定架1.3，喷嘴1.2设置在落煤机构1.1和/或固定架1.3上，水刀切割装置由两个以上的喷嘴1.2组成水刀排切线，高压水泵站5设置在机身3上，高压水泵站5与水刀切割装置1通过高压管路4连接。
水刀切割装置的喷嘴1.2包括下切割喷嘴1.2.2和侧切割喷嘴1.2.3，下切割喷嘴1.2.2将待采煤层从底部割离，侧切割喷嘴1.2.3将被下切割喷嘴1.2.2切割的煤层从煤壁上割离，通过楔铲落煤机构1.1胀落。
其它同实施例1。
实施例5
如图9或图10所示，水刀采煤机包括水刀切割装置1、高压管路4、高压水泵站5、机身3等。水刀切割装置1包括落煤机构1.1、喷嘴1.2、固定架1.3，喷嘴1.2设置在落煤机构1.1和/或固定架1.3上，水刀切割装置由两个以上的喷嘴1.2组成水刀排切线，高压水泵站5设置在机身3上，高压水泵站5与水刀切割装置1通过高压管路4连接。
所述的落煤机构1.1为喷嘴1.2，喷嘴采用锥形，也可采用楔形、铲形。
水刀切割装置的喷嘴1.2包括侧切割喷嘴1.2.3，侧切割喷嘴1.2.3将煤层从煤壁上割离，通过锥形落煤机构1.1胀落。
其它同实施例1。
实施例6
如图11所示，一种水刀采煤机，水刀采煤机包括水刀切割装置1、高压管路4、高压水泵站5、机身3等。水刀切割装置1包括落煤机构1.1、喷嘴1.2、固定架1.3、移动机构1.4。
所述的移动机构1.4采用绳与卷绳器结构，也可采用齿轮齿条、螺杆螺母、链轮与链条、液压缸和/或气动缸等。
所述的落煤机构1.1为喷嘴1.2，即落煤机构1.1与喷嘴1.2为一体式结构，喷嘴1.2采用楔形结构。
其它同实施例1。
实施例7
如图12所示，一种水刀采煤机，水刀采煤机包括水刀切割装置1、高压管路4、高压水泵站5、机身3等。水刀切割装置1包括落煤机构1.1、喷嘴1.2、固定架1.3。
所述的落煤机构1.1为楔叉，也可采用锥头、楔铲、拨锤、拨轮和/或撬杆，落煤机构1.1将切割后的煤层胀落或拨落。
为了防止出现特大块煤，水刀采煤机还包括破碎机构7，破碎机构7采用往复冲击式破碎机构，也可采用旋转冲击式破碎机构。
其它同实施例1。
实施例8
如图13或图14所示，一种水刀采煤机，水刀采煤机包括水刀切割装置1、高压管路4、高压水泵站5、机身3等。水刀切割装置1包括落煤机构1.1、喷嘴1.2、固定架1.3、移动机构1.4。
所述的移动机构1.4采用绳与卷绳器结构，也可采用齿轮齿条、螺杆螺母、链轮与链条、液压缸和/或气动缸等。
所述的落煤机构1.1为拨轮，也可采用锥头、楔叉、楔铲、拨锤和/或撬杆，落煤机构1.1将切割后的煤层胀落或拨落。
其它同实施例1。
实施例9
如图15所示，一种水刀采煤机，水刀采煤机包括水刀切割装置1、高压管路4、高压水泵站5、机身3等。水刀切割装置1包括落煤机构1.1、喷嘴1.2、固定架1.3。
所述的升降机构2采用摇臂式升降机构。为保证固定架1.3上的喷嘴1.2的方向，固定架1.3与机身3之间设有连杆10，连杆10与摇臂平行且等长。
所述的升降机构2对称设置两个水刀切割装置1，可实现反向采煤。
其它同实施例1。
Claims (16)
1.一种水刀采煤方法用的水刀采煤机，包括水刀切割装置、高压管路、高压水泵站和机身，机身包括行走机构，其特征在于：水刀切割装置由两个以上的喷嘴组成水刀排切线，高压水泵站与水刀切割装置通过高压管路连接，水刀切割装置、高压水泵站设置在机身上。
2.根据权利要求1所述的水刀采煤机，其特征在于：水刀切割装置包括落煤机构、喷嘴和固定架，喷嘴设置在落煤机构和/或固定架上。
3.根据权利要求1所述的水刀采煤机，其特征在于：水刀切割装置的喷嘴包括上切割喷嘴、下切割喷嘴和/或侧切割喷嘴，上切割喷嘴将待采煤层从顶部割离，下切割喷嘴将待采煤层从底部割离，侧切割喷嘴将上和/或下被切割的煤层从煤壁上割离。
4.根据权利要求2所述的水刀采煤机，其特征在于：所述落煤机构包括锥头、楔叉、拨锤、拨轮和/或撬杆。
5.根据权利要求2所述的水刀采煤机，其特征在于：所述落煤机构包括楔铲。
6.根据权利要求2所述的水刀采煤机，其特征在于：所述落煤机构包括喷嘴。
7.根据权利要求6所述的水刀采煤机，其特征在于：所述喷嘴包括楔形喷嘴、铲形喷嘴和/或锥形喷嘴。
8.根据权利要求1所述的水刀采煤机，其特征在于：水刀切割装置包括移动机构，喷嘴设置在移动机构上，移动机构设置在固定架上，喷嘴在移动机构的带动下沿一定轨迹运行。
9.根据权利要求1所述的水刀采煤机，其特征在于：机身包括升降装置，升降装置包括垂直升降装置。
10.根据权利要求8或9所述的水刀采煤机，其特征在于：所述移动机构及垂直升降装置包括齿轮与齿条、绳与卷绳器、螺杆螺母、链轮与链条、液压缸和/或气缸。
11.根据权利要求1或9所述的水刀采煤机，其特征在于：所述的升降装置和/或水刀切割装置设有回转机构。
12.根据权利要求9所述的水刀采煤机，其特征在于：所述的升降装置对称设置两个水刀切割装置。
13.根据权利要求9所述的水刀采煤机，其特征在于：升降装置包括摇臂升降装置。
14.根据权利要求13所述的水刀采煤机，其特征在于：摇臂升降装置包括连杆，固定架与机身之间设有连杆，连杆与摇臂平行且等长。
15.根据权利要求1所述的水刀采煤机，其特征在于：机身包括旋转冲击式破碎机构和/或往复冲击式破碎机构。
16.根据权利要求1所述的水刀采煤机，其特征在于：所述的机身包括导料铲。
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| CN2011204370442U CN202402037U (zh) | 2011-11-07 | 2011-11-07 | 水刀采煤机 |
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|---|---|---|---|---|
| CN103015898A (zh) * | 2012-11-27 | 2013-04-03 | 河南宇建矿业技术有限公司 | 一种矿用水力作业机 |
| CN106869922A (zh) * | 2015-12-14 | 2017-06-20 | 刘素华 | 多级护密封伸缩轴套往复冲击部 |
| CN111550245A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-08-18 | 中煤科工集团唐山研究院有限公司 | 一种急倾斜煤层的水力机械化采煤方法 |
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2011
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