CN217681718U - 一种同步行走链板式煤层切割装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种同步行走链板式煤层切割装置，包括横跨煤层的链板式循环掘刀和位于两侧巷道内的行走驱动机构，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，其输出转轴与驱动轮传动连接；链板式循环掘刀套装在两侧的驱动轮上，本实用新型改变了现有瓦斯治理的工艺方式，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。

Description

一种同步行走链板式煤层切割装置

技术领域

本实用新型属于煤矿瓦斯治理技术领域，具体涉及一种同步行走链板式煤层切割装置。

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，在封堵钻孔后导入负压管道，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，研究一种同步行走链板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同步行走链板式煤层切割装置，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：一种同步行走链板式煤层切割装置，包括横跨煤层的链板式循环掘刀和位于两侧巷道内的行走驱动机构，所述行走驱动机构包括行走平台和驱动电机或液压马达，所述驱动电机或液压马达安装在行走平台上，其输出转轴传动连接有驱动轮；所述链板式循环掘刀套装在两侧的驱动轮上。

进一步的，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, 驱动轴上套装有驱动轮；链板式循环掘刀套装在两侧的驱动轮上。

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安装在支撑座上。

进一步的，所述驱动轮为带轮或者齿轮。

进一步的，所述链板式循环掘刀包括链板和掘刀，所述链板套装在两侧的驱动轮上，所述掘刀间隔固定在链板上，并凸出于链板。

本实用新型的有益效果：本实用新型在于全煤层循环链板掘刀割缝设备，采用循环链板上镶嵌的掘刀向两侧螺旋排出割缝煤粉，提高了割缝效率和割缝煤粉的排出，同时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，采用循环链板上镶嵌的掘刀的方式，向煤层割出一道缝隙，对煤层卸压增透，这种新的循环链板掘刀割缝设备及割缝时往两侧排煤，及智能化操作设备，施工过程可实现自动化进行，提高井下施工安全。

本实用新型主用应用于双侧巷道，将链板式循环掘刀横跨治理煤层，并与两侧同步行走和驱动的行走驱动机构连接，由行走驱动机构为链板式循环掘刀提供向前行走和转动的动力；其中行走由行走履带提供，转动由驱动电机或液压马达、减速机和驱动箱提供，使链板式循环掘刀具有向前推进和旋转掘进的能力，对煤层进行切割，产生切割缝。

链板式循环掘刀在工作时，链板与驱动轮传动连接，具体方式可以为摩擦传动或者齿轮传动，其外侧间隔分布的掘刀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，并由于煤渣自身重力自由下落。

本实用新型改变了现有瓦斯治理的工艺方式，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，此外切割过程中可实现自动化控制，大大降低了可能造成的安全隐患。

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，31为驱动轴，4为驱动轮，5为链板式循环掘刀，51为链板，52为掘刀。

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同步行走链板式煤层切割装置，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同步行走链板式煤层切割装置。

如图1中所示，一种同步行走链板式煤层切割装置，包括横跨煤层的链板式循环掘刀5和位于两侧巷道内的行走驱动机构，两侧巷道分别为机巷和风巷，并在机巷和风巷之间治理煤层中开挖贯通的矩形初切通道，将链板式循环掘刀5放入初切通道内，然后将行走驱动机构安放在巷道内，并与链板式循环掘刀连接，实施时行走驱动机构同步运行，使链板式循环掘刀5同步向前推进并转动。

具体的如图1-2中所示，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31, 驱动轴31上套装有驱动轮4；链板式循环掘刀5套装在两侧的驱动轮4上。

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，行走履带具有一定的宽度，行走过程稳定，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，通过支撑油缸能够调节切割高度，使链板式循环掘刀5与初切通道的高度匹配，

在传动方面，本实施例中驱动电机或液压马达2通过减速机与驱动箱3传动连接，驱动电机或液压马达2、减速机和驱动箱3安装在支撑座上，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。

本实施例利用煤层中的工作面巷道条件，利用同步行走链板式煤层切割装置直接锯采煤层中一定厚度的软分层，形成工作面范围内全煤层内部分煤体的采出，形成空腔，使得软分层顶部煤体发生下向位移与膨胀变形、软分层底部煤体发生上向位移与膨胀变形，从而使得煤层中未锯采的煤体整体膨胀，裂隙增多，增加瓦斯释放的通道，使得煤体中大量瓦斯在采动影响下自然排放进入工作面巷道空间。

实施例2：本实施例与实施例1基本相同，其区别在于：本实施例对驱动轮的结构进一步说明。

本实施例中，驱动轮4为带轮或者齿轮；其中链板式循环掘刀5中与驱动轮传动连接，两者之间可以采用摩擦传动或者齿轮传动，即带轮采用摩擦传动，齿轮采用咬合传动。

实施例3：本实施例与实施例1基本相同，其区别在于：本实施例对链板式循环掘刀5的具体结构进一步说明。

如图1和图3中所示，链板式循环掘刀5包括链板51和掘刀52，链板51套装在两侧的驱动轮4上，掘刀52间隔固定在链板上，本实施例中掘刀52为直角三角形凸起结构，其长直角边固定在链板51上，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。

本实施例利用同步行走链板式煤层切割装置，在工作面停采线外一定距离施工工作面，利用循环链板掘刀煤层割缝设备，履带推动向前，驱动电机或液压马达带动驱动轮转动，进而带动循环链板，链板上镶嵌的掘刀，向煤层锯割开缝，螺旋理性三角形拉力，保持向前掘进，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，循环链板掘刀割出的煤粉有螺旋槽内向外排出，当煤层的被螺旋切割刀片锯采后，煤层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，使煤层瓦斯低于安全生产达标的目的。

Claims (5)

1.一种同步行走链板式煤层切割装置，其特征在于：包括横跨煤层的链板式循环掘刀和位于两侧巷道内的行走驱动机构，所述行走驱动机构包括行走平台和驱动电机或液压马达，所述驱动电机或液压马达安装在行走平台上，其输出转轴传动连接有驱动轮；所述链板式循环掘刀套装在两侧的驱动轮上。

2.根据权利要求1所述的同步行走链板式煤层切割装置，其特征在于：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, 驱动轴上套装有驱动轮；链板式循环掘刀套装在两侧的驱动轮上。

3.根据权利要求1所述的同步行走链板式煤层切割装置，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，所述驱动电机或液压马达安装在支撑座上。

4.根据权利要求1所述的同步行走链板式煤层切割装置，其特征在于：所述驱动轮为带轮或者齿轮。

5.根据权利要求1所述的同步行走链板式煤层切割装置，其特征在于：所述链板式循环掘刀包括链板和掘刀，所述链板套装在两侧的驱动轮上，所述掘刀间隔固定在链板上，并凸出于链板。

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