CN218439352U - 一种螺旋式煤层切割装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种螺旋式煤层切割装置，包括行走平台、驱动电机或液压马达、加强支撑架、螺旋切割刀和顶杆；驱动电机或液压马达安装在行走平台上，行走平台的一侧固定有加强支撑架，加强支撑架的端部设置有与驱动电机或液压马达的输出转轴对应的支撑套，螺旋切割刀的内端套装在支撑套内并与输出转轴传动连接，螺旋切割刀的外端深入煤层内部，并转动设置有顶撑套，顶杆位于螺旋切割刀的后侧，其杆体固定在顶撑套的外侧，其缸体固定在煤层上，本实用新型采用螺旋叶片镶嵌切割刀头的方式，向煤层割出一道缝隙，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，能适用于长度较长的螺旋切割刀进行切割缝施工。

Description

一种螺旋式煤层切割装置

技术领域

本实用新型属于煤矿瓦斯治理技术领域，具体涉及一种螺旋式煤层切割装置。

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，研究一种螺旋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螺旋式煤层切割装置，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：一种螺旋式煤层切割装置，包括行走平台、驱动电机或液压马达、螺旋切割刀和顶杆；所述驱动电机或液压马达安装在行走平台上，行走平台上设置有与驱动电机或液压马达的输出转轴对应的支撑套，所述螺旋切割刀的内端套装在支撑套内并与输出转轴传动连接，螺旋切割刀的外端深入煤层内部，并转动设置有顶撑套，所述顶杆位于螺旋切割刀的后侧，其杆体固定在顶撑套的外侧，其缸体固定在煤层上。

进一步的，行走平台的一侧固定有加强支撑架，加强支撑架的端部设置有与驱动电机或液压马达的输出转轴对应的支撑套。

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，所述顶撑套设置有多个，并在每个顶撑套上均设置有顶杆，所述顶杆为液压顶杆。

进一步的，所述螺旋切割刀包括圆柱形的中心轴和螺旋状的刀体, 刀体设置在中心轴的外侧，并在中心轴外侧形成螺旋状的排料通道，所述刀体的外侧间隔设置有凸起的刀头。

本实用新型的有益效果：本实用新型着重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。

为实现上述目的，本实用新型设置行走平台，其用于在巷道内行走，并作为设备的安装平台，其中驱动电机或液压马达用于提供转动动力，并通过减速机与输出转轴传动连接；加强支撑架用于从外端对螺旋切割刀进行稳固支撑，螺旋切割刀的端部与减速机的输出转轴传动连接，使螺旋切割刀能够持续转动，螺旋切割刀用于深入煤层内，并随着行走平台的行走，利用螺旋切割刀侧面的刀片在转动时，对煤层进行旋转切割，并将产生的煤渣通过螺旋状的排料通道输出至切割缝隙外。

同时本实用新型为了适用于长度较长的螺旋切割刀，在螺旋切割刀的内端转动套装有顶撑套，顶撑套转动设置不会影响螺旋切割刀的转动，顶撑套的后侧固定设置有液压顶杆，液压顶杆具有两个作用，其一为固定顶撑套，使顶撑套能相对与螺旋切割刀转动；其二，液压顶杆在螺旋切割刀的内端提供向前的推力，螺旋切割刀的内外两侧同步施力，提高了螺旋切割刀在切割煤层时的稳定性。

本实用新型在于全煤层割缝工艺法及设备实施方案，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，采用螺旋叶片镶嵌切割刀头的方式，向煤层割出一道缝隙，对煤层卸压增透。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，利用顶杆支柱给煤层里侧一个向前的推力，能适用于长度较长的螺旋切割刀进行切割缝施工，为实施新的煤层施工工艺提供了设备支持。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为螺旋切割刀的结构示意图。

图3为本实用新型的使用状态图。

图中的标号为：1为行走平台，2为驱动电机或液压马达，3为输出转轴，4为支撑套，5为加强支撑架，6为螺旋切割刀，61为驱动段，62为切割段，621为中心轴，622为刀体，623为刀头；7为顶撑套，8为液压顶杆。

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螺旋式煤层切割装置，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螺旋式煤层切割装置。

如图1中所示，一种螺旋式煤层切割装置，包括行走平台、驱动电机或液压马达、加强支撑架、螺旋切割刀和顶杆；其中行走平台1用于在巷道内行走，并作为设备的安装平台，将驱动电机或液压马达2安装在行走平台1上，驱动电机或液压马达2用于通过转动动力，并通过减速机与输出转轴3传动连接，行走平台1的一侧固定有加强支撑架5，加强支撑架5的端部设置有与输出转轴3对应的支撑套4，螺旋切割刀6的内端套装在支撑套4内并与输出转轴3传动连接，其外端深入煤层内部。

本实施例中螺旋切割刀6的内端套装在支撑套4内并与输出转轴3传动连接，螺旋切割刀6的外端深入煤层内部，并转动设置有顶撑套7，顶杆位于螺旋切割刀6的后侧，本实施例中顶杆为液压顶杆8；螺旋切割刀6前进方向的后侧，液压顶杆8的杆体固定在顶撑套7的外侧，其缸体固定在煤层上。

具体实施时，本实施例为了实现行走功能，在行走平台1上设置有行走履带，行走平台上安装有沿竖向设置有支撑油缸，在支撑油缸的上部设置有支撑座，支撑油缸用于调节支撑座的高度，使螺旋切割刀6与切割缝的高度匹配，驱动电机或液压马达2和减速机安装在支撑座上，加强支撑架5定在支撑座的一侧，加强支撑架5端部设置有与驱动电机或液压马达的输出转轴对应的支撑套4，支撑板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。

本实施例中支撑套为轴承或轴套，加强支撑架5包括一体设置的水平固定撑和斜撑，水平固定撑固定在支撑座上，斜撑的端部设置外套管，轴承或轴套套装在外套管,并设置一组或者多组。

本实施例首先在煤层已经掘进形成工作面，针对单一工作面巷道，在工作面停采线外一定距离施工工作面，利用螺旋式割刀向煤层割缝，履带推动向前，驱动电机或液压马达以及减速机从巷道内即外侧带动输出转轴上一定长度的螺旋切割刀6转动，螺旋切割刀6内侧用顶杆支柱给螺旋切割刀6一个推力向煤层锯采开缝。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，螺旋切割刀6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：本实施例对顶撑套7和液压顶杆8进一步说明。

本实施例中顶撑套7设置有多个，顶撑套为轴承或者轴套，并在每个顶撑套7上均设置有液压顶杆8；本实施例主要适用于长度较长的螺旋切割刀6，在螺旋切割刀6的内端多点处施加推力，在螺旋切割刀6的双侧施加动力，降低螺旋切割刀6端部的受力，提高切割的稳定性。

实施例3：本实施例与实施例1基本相同，其区别在于：本实施例对螺旋切割刀的具体结构进一步说明。

本实施例如图2中所示，螺旋切割刀6包括驱动段61和切割段62；所述驱动段61为圆柱状结构，其套装在支撑套4上，并与输出转轴5传动连接；所述切割段62包括圆柱形的中心轴621和螺旋状的刀体622, 刀体622设置在中心轴621的外侧，并在中心轴621外侧形成螺旋状的排料通道，刀体622的外侧间隔设置有凸起的刀头623。

本实施例中利用支撑套为螺旋切割刀6提供加固支撑，利用驱动电机或液压马达为螺旋切割刀6提供旋转动力，在旋转过程中，螺旋切割刀6的刀头对煤层进行切割，并将产生的煤渣从排料通道处向外输送至巷道内。

Claims (5)

1.一种螺旋式煤层切割装置，其特征在于：包括行走平台、驱动电机或液压马达、螺旋切割刀和顶杆；所述驱动电机或液压马达安装在行走平台上，行走平台上设置有与驱动电机或液压马达的输出转轴对应的支撑套，所述螺旋切割刀的内端套装在支撑套内并与输出转轴传动连接，螺旋切割刀的外端深入煤层内部，并转动设置有顶撑套，所述顶杆位于螺旋切割刀的后侧，其杆体固定在顶撑套的外侧，其缸体固定在煤层上。

2.根据权利要求1所述的螺旋式煤层切割装置，其特征在于：行走平台的一侧固定有加强支撑架，加强支撑架的端部设置有与驱动电机或液压马达的输出转轴对应的支撑套。

3.根据权利要求1所述的螺旋式煤层切割装置，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所述的螺旋式煤层切割装置，其特征在于：所述顶撑套设置有多个，并在每个顶撑套上均设置有顶杆，所述顶杆为液压顶杆。

5.根据权利要求1所述的螺旋式煤层切割装置，其特征在于：所述螺旋切割刀包括圆柱形的中心轴和螺旋状的刀体, 刀体设置在中心轴的外侧，并在中心轴外侧形成螺旋状的排料通道，所述刀体的外侧间隔设置有凸起的刀头。

Images