CN217681717U - 一种辅助行走式煤层切割装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种辅助行走式煤层切割装置，包括行走驱动机构、链板式循环掘刀和辅助行走机构；行走驱动机构包括行走平台、驱动电机或液压马达和驱动箱，驱动电机与驱动箱的输入轴传动连接；链板式循环掘刀包括链板、轴架、主驱动轮、从驱动轮和掘刀；轴架的内外两端分别设置有从驱动轮和主驱动轮，主驱动轮与驱动轴传动连接，辅助行走机构包括动力结构和行走拨轮；动力结构安装在轴架的内端，并靠近从驱动轮，行走拨轮的偏心处设置转轴，转轴与动力结构的输出轴传动连接，在转动时，行走拨轮能够交替的拨动切割缝的底部基础，从而链板式循环掘刀的内端产生辅助助力，与外部巷道内行走的驱动行走机构配合，使链板式循环掘刀更有力的对待切煤层进行切割。

Description

一种辅助行走式煤层切割装置

技术领域

本实用新型属于煤矿瓦斯治理技术领域，具体涉及一种辅助行走式煤层切割装置。

背景技术

我国煤矿井下煤层瓦斯治理最常见的手段是以布置密集钻孔的方式，在封堵钻孔导入负压管道，利用负压管道对煤层内赋存的瓦斯进行抽采，从而降低煤层中的瓦斯浓度，确保在后期开采煤层过程中的生产安全。

现有的钻孔方式多采取布置密集钻孔，在煤层内形成多个与巷道连通的孔洞，并在每个孔洞内布置封孔器，各封孔器抽放孔与负压管道形成负压管道联网来进行瓦斯抽采，这种方式存在如下问题：

1、密集钻孔，单位面积，打孔数量多，每个钻孔所消耗人力物力大，附加值低；

2、钻孔孔径有限，煤层释放瓦斯有效面积小，瓦斯在煤层解吸慢，抽采周期长；

3、钻孔容易出现瓦斯突出喷孔等事故，安全系数低，容易引发事故；

4、钻孔容易出现塌孔现象，不利于瓦斯释放和抽采；

5、钻孔时还伴有水力冲洗、高压水压裂、造穴等工艺，耗费人力财力，人工工作量大；

现有的工艺也有采用水力冲孔瓦斯抽采技术对提高煤体透气率效果很小，在执行过程中，往往存在着瓦斯超限频繁、易造成人为诱导突出等问题。

因此，现有采用钻孔方式对瓦斯进行治理，存在钻孔数量多，施工工艺繁琐，劳动强度大，人力、物力和财力的投入大，维护成本高的问题，因此，急需寻找可替代的煤矿瓦斯治理成本低的新工艺新技术，及相配套的高性能的矿用机械装备，基于此，研究一种辅助行走式煤层切割装置是必要的。

发明内容

针对现有设备存在的缺陷和问题，本实用新型提供一种辅助行走式煤层切割装置，有效的解决了现有设备中存在的煤层开采难度大，投入成本高的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的方案是：一种辅助行走式煤层切割装置，包括行走驱动机构、链板式循环掘刀和辅助行走机构；所述行走驱动机构包括行走平台、驱动电机或液压马达和驱动箱，所述驱动电机或液压马达安装在行走平台上，其输出转轴与驱动箱的输入轴传动连接，所述驱动箱上设置有驱动轴；链板式循环掘刀包括链板、轴架、主驱动轮、从驱动轮和掘刀；所述轴架的内外两端分别设置有从驱动轮和主驱动轮，主驱动轮与驱动轴传动连接，所述链板套装在主驱动轮和从驱动轮，其外侧设置有掘刀；所述辅助行走机构包括动力结构和行走拨轮；所述动力结构安装在轴架的内端，并靠近从驱动轮，所述行走拨轮的偏心处设置转轴，所述转轴与动力结构的输出轴传动连接，所述行走拨轮随着转动能位于轴架以下位置。

进一步的，所述行走拨轮包括转轴、上偏心轮和下偏心轮，所述上偏心轮和下偏心轮交替套装在转轴上。

进一步的，所述行走平台上设置有行走履带，行走平台上安装有沿竖向设置的支撑油缸，在支撑油缸的上部设置有支撑座，所述驱动电机或液压马达通过减速机与驱动箱传动连接，所述驱动电机或液压马达、减速机和驱动箱安装在支撑座上。

进一步的，所述轴架上安装有辅助架，所述液压旋转马达固定安装在辅助架上。

进一步的，所述主驱动轮和从驱动轮大小相同，链板套装在主驱动轮和从驱动轮上，掘刀间隔均布在链板上，并凸出于链板。

进一步的，所述动力结构为液压旋转马达或者电机。

本实用新型的有益效果：本实用新型在于在单一巷道工作面施工，减少了井下掘进巷道的工作量，设备结构简单、方便抽取煤层瓦斯、提高安全性的特点，与传统增透方法相比，降低钻孔施工的劳动强度和瓦斯抽采周期，同时也消除了钻孔轨迹偏移带来的瓦斯抽采“空白带”，提高了防突效果的有效性。

本实用新型主要应用于单一巷道，从单侧对待切治理煤层进行切割，利用行走驱动机构从外侧即巷道内为链板式循环掘刀提供转动和向前推进的动力，即利用驱动电机或液压马达和驱动箱提供转动动力，利用行走平台的移动功能带动链板式循环掘刀向前推进，链板式循环掘刀的内部为从动端，并深入待切煤层内部，对待切煤层进行切割。

本实用新型中在链板式循环掘刀的外端与驱动行走机构连接，其内端深入待切煤层内部，为了便于其行走，在链板式循环掘刀的内端，靠近从驱动轮的部位设置有行走拨轮，在液压旋转马达的驱动下，能够使行走拨轮持续转动，由于行走拨轮为偏心结构，且位于轴架以下位置，在转动时，行走拨轮能够交替的拨动切割缝的底部基础，从而链板式循环掘刀的内端产生辅助助力，与外部巷道内行走的驱动行走机构配合，使链板式循环掘刀更有力的对待切煤层进行切割。

本实用新型在于全煤层割缝工艺法及设备实施方案，针对于单侧巷道对煤层进行切割，链板式循环掘刀的外端设置了行走驱动机构，主体结构深入煤层内部，其内部设置了辅助行走机构，两者配合对煤层锯割开缝，对煤层卸压增透，极大提高了煤层透气性，降低钻孔施工的劳动强度和瓦斯抽采周期，这种新的瓦斯治理工艺方法螺旋切割刀割缝方式及割缝时往外排煤，及智能化操作设备，提高井下施工安全。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为行走驱动机构的结构示意图。

图3为链板式循环掘刀的结构示意图。

图4为行走拨轮的结构示意图。

图5为本实用新型的使用状态结构示意图。

图中的标号为：1为行走平台，2为驱动电机或液压马达，3为驱动箱，4为驱动轴，5为链板式循环掘刀，51为链板，52为掘刀，53为主驱动轮，54为从驱动轮， 6为辅助架，7为液压旋转马达，8为行走拨轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例1：本实施例旨在提供一种辅助行走式煤层切割装置，主要用于单一巷道工作面施工，用于对煤层进行切割，产生切割缝，针对现有的煤层施工方式，煤层开采难度大，投入成本高，基于此，本实施例提供了一种辅助行走式煤层切割装置。

如图1中所示，一种辅助行走式煤层切割装置，包括行走驱动机构、链板式循环掘刀和辅助行走机构；本实施例针对单侧巷道对煤层进行切割，行走驱动机构在单侧巷道内行走，链板式循环掘刀5的外端与行走驱动机构传动连接，其主体深入待切煤层内。

其中行走驱动机构包括行走平台1、驱动电机或液压马达2和驱动箱3，驱动电机或液压马达2安装在行走平台1上，其输出转轴与驱动箱3的输入轴传动连接，驱动箱3上设置有驱动轴4。

为实现行走功能，本实施例中行走平台1上设置有行走履带，行走平台1上安装有沿竖向设置的支撑油缸，在支撑油缸的上部设置有支撑座，驱动电机或液压马达2和驱动箱3安装在支撑座上，支撑架固定在支撑座的一侧，实施时，可以利用支撑油缸调整支撑座的高度，对链板式循环掘刀的高度进行适应性的调整，使其与切割缝的高度匹配。

实施时，如图2中所示，驱动电机或液压马达2通过减速机或者直接与驱动箱3传动连接，驱动电机或液压马达2、减速机和驱动箱均安装在支撑座上，支撑架固定在支撑座的一侧，支撑座的端部还设置有操作工作台，操作工作台上设置有智能显示屏和显示仪表。

如图3中所示，链板式循环掘刀5包括链板51、轴架55、主驱动轮53、从驱动轮54和掘刀52；本实施例中轴架55的内外两端分别设置有从驱动轮54和主驱动轮53，主驱动轮53作为动力的输入与驱动轴4传动连接；链板51套装在主驱动轮和从驱动轮，其外侧设置有掘刀52；本实施例利用驱动电机或液压马达用外端对链板式循环掘刀5输入动力，链板式循环掘刀5内部深入待切煤层内部，并为自由端，为了减轻切割煤层时对链板式循环掘刀5内部的负荷，本实施例在靠近从驱动轮的位置设置有辅助行走机构，即在链板式循环掘刀5的内端设置辅助行走机构，外端设置有行走驱动机构。

具体的辅助行走机构包括动力结构和行走拨轮8；所述动力结构安装在轴架的内端，并靠近从驱动轮，行走拨轮8的偏心处设置转轴，转轴与动力结构的输出轴传动连接，在实施时，动力结构为液压旋转马达7或者电机均可，其作用是为行走拨轮8提供旋转动力，行走拨轮8在工作时，利用液压旋转马达的驱动驱动，使行走拨轮持续转动，由于行走拨轮为偏心结构，且位于轴架以下位置，在转动时，行走拨轮能够交替的拨动切割缝的底部基础，从而链板式循环掘刀的内端产生辅助助力，与外部巷道内行走的驱动行走机构配合，使链板式循环掘刀更有力的对待切煤层进行切割。

本实施例针对单一工作面巷道，在煤层已经掘进形成工作面，在工作面停采线外一定距离施工工作面，利用循环链板掘刀向煤层割缝，履带推动向前，锯采厚度可控制在200mm左右，锯采厚度不宜过大，以防锯采期间发生煤与瓦斯突出事故，从而在煤层内形成一道为软分层之外的煤体创建了位移和膨胀变形的空间，使得煤体裂隙增多，加快了瓦斯的解吸与涌出，利用临时布置的瓦斯抽采管抽采锯采缝隙空间内高浓度瓦斯气体，从而实现开采区段煤体内瓦斯的卸压抽采，达到消突的目的。

实施例2：本实施例与实施例1基本相同，其区别在于：本实施例对行走拨轮8的结构进一步说明。

如图4中所示，本实施例中行走拨轮8包括转轴、上偏心轮和下偏心轮，其中上偏心轮和下偏心轮交替套装在转轴上。

如图4中所示，本实施例中上偏心轮和下偏心轮交替套装在转轴上，此结构中两个直径相同的偏心轮共轴套装在转轴上形成上下对称的结构，每转动一周可以使偏心轮与切割缝的底部接触两次，进而产生辅助动力。

实施例3：本实施例与实施例1基本相同，其区别在于：本实施例对掘刀的形状进一步说明。

本实施例中主驱动轮和从驱动轮大小相同，链板套装在主驱动轮和从驱动轮上，掘刀间隔均布在链板上，并凸出于链板，具体的结构中掘刀52为直角三角形凸起结构，其长直角边固定在链板51上。

本实施例链板51外侧间隔分布的掘刀52为直角三角形凸起结构，其长直角边为固定部位，其短直角边为掘进和输送部位，利用链板带动掘刀持续转动，并在转动过程中利用掘刀对煤层进行挖掘，产生的煤渣暂存在掘刀的短直角边与前端掘刀的斜边之间形成的容腔内，随着链板的转动输送出切割缝。

Claims (6)

1.一种辅助行走式煤层切割装置，其特征在于：包括行走驱动机构、链板式循环掘刀和辅助行走机构；所述行走驱动机构包括行走平台、驱动电机或液压马达和驱动箱，所述驱动电机或液压马达安装在行走平台上，其输出转轴与驱动箱的输入轴传动连接，所述驱动箱上设置有驱动轴；链板式循环掘刀包括链板、轴架、主驱动轮、从驱动轮和掘刀；所述轴架的内外两端分别设置有从驱动轮和主驱动轮，主驱动轮与驱动轴传动连接，所述链板套装在主驱动轮和从驱动轮，其外侧设置有掘刀；所述辅助行走机构包括动力结构和行走拨轮；所述动力结构安装在轴架的内端，并靠近从驱动轮，所述行走拨轮的偏心处设置转轴，所述转轴与动力结构的输出轴传动连接，所述行走拨轮随着转动能位于轴架以下位置。

2.根据权利要求1所述的辅助行走式煤层切割装置，其特征在于：所述行走拨轮包括转轴、上偏心轮和下偏心轮，所述上偏心轮和下偏心轮交替套装在转轴上。

3.根据权利要求1所述的辅助行走式煤层切割装置，其特征在于：所述行走平台上设置有行走履带，行走平台上安装有沿竖向设置的支撑油缸，在支撑油缸的上部设置有支撑座，所述驱动电机和驱动箱安装在支撑座上。

4.根据权利要求1所述的辅助行走式煤层切割装置，其特征在于：所述轴架上安装有辅助架，所述动力结构固定安装在辅助架上。

5.根据权利要求1所述的辅助行走式煤层切割装置，其特征在于：所述主驱动轮和从驱动轮大小相同，链板套装在主驱动轮和从驱动轮上，掘刀间隔均布在链板上，并凸出于链板。

6.根据权利要求1所述的辅助行走式煤层切割装置，其特征在于：所述动力结构为液压旋转马达或者电机。

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