切割採煤方法及設備的製作方法
2023-10-18 06:48:24
專利名稱：切割採煤方法及設備的製作方法
技術領域：
本發明屬於採煤領域，尤其是一種切割採煤方法和切割採煤設備。
背景技術：
當前廣泛使用的礦山採掘設備是滾筒採煤機和懸臂式掘進機。其工作原理是銑削式落料，這就決定了該種採掘方式破碎比較大，特別是在壓應力狀態下進行破碎，消耗大量能源，降低了生產率和塊料率，破碎過程還產生大量粉塵，造成了採掘環境惡劣等問題及安全隱患。衝削採煤設備、旋衝採煤設備、鋸衝採煤設備均具有採取塊煤量大、節能等優點。但所採塊煤形狀不規整，不能按照用煤方對煤的形狀要求採煤，降低了煤的經濟價值，也存在著資源的浪費問題。原有採煤設備均結構龐大、布置複雜，採煤工藝上都必須先開採出多個採煤巷，且 調轉機身等耗時長，佔據空間大。
發明內容
本發明的目的在於提出了一種切割採煤方法以及完成該方法的設備。本發明是採用以下的技術方案實現的一種切割採煤方法，該方法包括以下步驟(I)切割採煤設備對待採煤層進行切分和/或開採通道等；(2)在切分的同時和/或切分之後，切割採煤設備對被切分的煤層切割落料等，使煤從煤壁上分離。本發明還包括一種切割採煤設備，包括切割裝置和機架等，其中，所述的切割裝置設置在機架等上，切割裝置包括鋸切割裝置、振動切割裝置、液壓切割裝置、氣壓切割裝置和/或噴砂切割裝置等。所述的鋸割裝置包括鋸，鋸包括落料鋸、切分鋸和/或用於開採通道的鋸等。所述的鋸包括繩鋸、帶鋸、鏈鋸、鏈帶鋸、片鋸、旋臂鋸、滾筒鋸和/或圓盤鋸等。所述的機架包括鋸割裝置的支架和/或行走機構等。 所述切分鋸包括切分機構和/或進給機構等，切分機構和/或進給機構設置在機架等上，進給機構包括齒輪齒條機構、繩與卷繩器機構、螺杆機構、液壓機構、鏈輪與鏈條機構和/或氣動機構等。所述的機架上可以設有升降機構和/或位置調整機構等，升降機構包括齒輪齒條機構、繩與卷繩器機構、螺杆機構、液壓機構、鏈輪與鏈條機構和/或氣動機構等，位置調整機構包括齒輪齒條機構、繩與卷繩器機構、螺杆機構、液壓機構、鏈輪與鏈條機構和/或氣動機構等。落料鋸與切分鋸可以同時設置在一個機架上，也可以分別設置在各自獨立的機架上。所述的液壓切割採煤設備包括高壓產生裝置和切割裝置等，切割裝置連接於高壓產生裝置，高壓產生裝置設置在機架上。
所述的機架和/或切割裝置設有冷卻機構等。所述的冷卻機構可以為水冷機構、風冷卻機構、空氣冷卻機構和/或水風冷卻機構等。本發明的有益效果是與現有的採煤方法相比，(I)該方法的塊煤率高；(2)可以將煤切割成規則形狀，提高了原煤的使用價值及經濟價值；(3)節約能源，耗能低，粉塵少，設備結構緊湊，便於使用，節約耗材 ；(4)可以不調轉機身，通過正反方向的運行來實現連續採煤，省略了採煤配套設備，節約了採煤設備的投資；(5)該設備可以做掘進機用，完成巷道的掘進工作，掘出各種洞室及巷道；(6)機體結構簡單輕巧，動力消耗小，大大簡化了採煤工藝及設備。
圖I是實施例I中切割採煤設備的工作結構示意圖；圖2是實施例I中圓盤鋸的結構示意圖；圖3是實施例2中切割採煤設備的工作結構示意圖；圖4是實施例3中切分鋸的結構示意圖；圖5是實施例4中機架的結構示意圖；圖6是實施例5中帶有進給機構的切分鋸的結構示意圖；圖7實施例6中切割採煤設備的工作結構示意圖；圖8是實施例7中切割採煤設備的工作結構示意圖；圖9是實施例8中切割採煤設備的工作結構示意圖；圖10是實施例9中切割採煤設備的工作結構示意圖；圖11是實施例10中切割採煤設備的工作結構示意圖；圖12是實施例11中切割採煤設備的工作結構示意圖；圖13是實施例12中切割採煤設備的工作結構示意圖；圖14是實施例13中切割採煤設備的工作結構示意圖；圖15是實施例14中機架的結構示意圖；圖16是實施例15中機架的結構示意圖；圖17是實施例16中機架的結構示意圖；圖18是實施例17中液壓切割採煤設備的工作結構示意圖。圖中1採煤面；2切分鋸；3圓盤落料鋸；4電機；5機架；6升降機構；7位置調整機構；8帶鋸；9軸臂；10通道；11搖臂；13鏈鋸；14行走機構；15懸臂鋸；16橫向切分機構；17縱向切分機構；18旋轉軸；19高壓產生裝置；20切割裝置；21落料鋸；22齒輪；23滑塊；24滑板；25齒條。
具體實施例方式實施例I本發明為一種切割採煤方法，該方法實現了對煤層的切分和落料。該方法主要包括以下步驟首先，切割採煤設備對待採煤層進行切分，即對已有的採煤面I進行縱向切分、橫向切分或其它方向的切分，其切分方向和形狀按照需用煤塊的形狀及大小決定。本實施例中該步驟所使用的切割採煤設備為切分鋸2，該鋸包括繩鋸、帶鋸、鏈鋸、鏈帶鋸、片鋸、旋臂鋸、滾筒鋸和/或圓盤鋸。所述切分鋸包括切分機構、進給機構和/或機架等。切分機構由鏈鋸和驅動機構等組成。切分機構設置在進給機構和/或機架上。鏈鋸在驅動機構即電機4的驅動下旋轉，在進給機構的進給下垂直於煤面進行深度進給，使煤壁形成條縫和/或孔隙等。形成的條縫和/或孔隙有利於與落煤鋸配合，獲得所需用煤塊的形狀及大小。第二步，切分結束後，切割採煤設備沿切分的條縫、孔隙和/或通道的方向推進，對煤層進行落料，使煤從煤壁上分離。本實施例中該步驟中所使用的切割採煤設備為落料鋸，該落料鋸為圓盤鋸3，圓盤鋸3的軸臂可以沿著煤壁上的條縫、孔隙或通道等運行，從而使煤從煤壁上分離。圓盤鋸3的軸臂也可以不沿煤壁上的條縫、孔隙或通道運行。本發明還包括一種切割採煤設備，如圖I和圖2所示，該設備包括切割裝置和機架5，切割裝置設置在一個機架5上。該切割裝置為鋸切割裝置，鋸切割裝置包括鋸，鋸包括落料鋸和切分鋸，其中切分鋸用於對煤面進行切分，落料鋸用於多採煤面進行落料。本實施例中，切分鋸2為帶鋸，落料鋸為圓盤鋸3。圓盤鋸3在點擊4的驅動下旋轉動作。同時鋸切割煤的過程中，會產生大量的熱量，為了防止鋸溫升過高，保證鋸的使用壽命，在鋸或者機架上設置冷卻機構。冷卻機構可以採用水冷機構、風冷卻機構、空氣冷卻機構或水風冷卻機 構。實施例2與實施例I不同的是如圖3所示，切分鋸2切分的同時，通過落煤鋸即圓盤鋸3對已經切分的煤體進行落煤。其它同實施例I。實施例3與實施例I不同的是如圖4所示，落料鋸通過支撐臂設置在機架12上。此時切分鋸固定設置在另一獨立的機架12上，即落料鋸與切分鋸分別固定設置在獨立的機架上。其它同實施例I。實施例4與實施例I不同的是如圖5所不，切分鋸2設置在機架5上,機架5上設有升降機構6，升降機構6帶動切分鋸2上下運動，從而實現了對不同高度煤層進行切分。本實施例中，所採用的升降機構為卷繩器，升降機構也可以採用齒輪齒條機構、繩與卷繩器機構、螺杆機構、液壓機構、鏈輪與鏈條機構或氣動機構。其它同實施例I。實施例5與實施例I不同的是如圖6所示，切分鋸2通過滑塊23支撐，滑塊23可沿滑板24前後滑動。本實施例中，切分鋸2為圓盤鋸，切分鋸2上設有進給機構，進給機構為相互嚙合的齒輪22與齒條25，在電機驅動下，齒輪22沿齒條25嚙合，並沿著齒條25移動，從而使滑塊23沿滑板24移動，同時推動切分鋸2對煤面進行切分。另外，進給機構也可以採用繩與卷繩器機構、螺杆機構、液壓機構、鏈輪與鏈條機構或氣動機構。其它同實施例I。實施例6與實施例I不同的是如圖7所示,機架5上設有位置調整機構7,位置調整機構7便於切分鋸2向各個方向運動，對採煤面I進行不同形狀及大小的切分。位置調整機構7可以採用齒輪齒條機構、繩與卷繩器機構、螺杆機構、液壓機構、鏈輪與鏈條機構或氣動機構。其它同實施例I。實施例7與實施例I不同的是如圖8所示，所述的落料鋸為帶鋸8，帶鋸8的切割面垂直於切分面，支撐帶鋸8的軸臂9可以沿切分鋸2切分的條縫和/或通道10運行，從而使形煤從煤壁上分離。切分鋸的機架上設有升降機構和/或位置調整機構，升降機構可以採用齒輪齒條機構、繩與卷繩器機構、螺杆機構、液壓機構、鏈輪與鏈條機構和/或氣動機構，位置調整機構可以採用齒輪齒條機構、繩與卷繩器機構、螺杆機構、液壓機構、鏈輪與鏈條機構和/或 氣動機構。其它同實施例I。實施例8與實施例I不同的是如圖9所示，機架5上設有搖臂11，搖臂11可以使圓盤鋸3對不同高度的煤層進行落料，並且此時圓盤鋸3的軸臂不需要沿著煤層的條縫、孔隙或通道運行。其它同實施例I。實施例9與實施例I不同的是如圖10所示，所述的落料鋸為鏈鋸，鏈鋸13的驅動機構驅動鏈鋸旋轉，在機架的帶動下，鏈鋸13向前推進，從而使煤從煤壁上分離。其它同實施例I。實施例10與實施例I不同的是如圖11所示，所述機架5上設有行走機構14，行走機構14沿煤巷的方向行走。其它同實施例I。實施例11與實施例8不同的是如圖12所示，所述的落料鋸為旋臂鋸15，旋臂鋸15設置在機架5的搖臂11上。其它同實施例8。實施例12與實施例I不同的是如圖13所示，所述切分鋸為帶鋸、鏈鋸、片鋸、旋臂鋸、滾筒鋸和/或圓盤鋸時，切分鋸2為多個多排且相對於採煤方向前後布置，來一次性完成相對採煤方向的多條縫、多孔隙和/或多通道的切分。其它同實施例I。實施例13與實施例I不同的是如圖14所示，所述切分鋸為帶鋸、鏈鋸、鏈帶鋸、片鋸、旋臂鋸、滾筒鋸和/或圓盤鋸時，切分鋸2為多個多排且相對於採煤面I上下布置，來一次性完成相對採煤方向的多條縫、多孔隙和/或多通道的切分。
其它同實施例I。實施例14與實施例I不同的是如圖15所不,機架5上同時設有橫向切分機構16和縱向切分機構17，實現了不同方向條縫、孔隙和/或通道的切分。橫向切分機構16和縱向切分機構17可以包括帶鋸、鏈鋸、鏈帶鋸、片鋸、旋臂距、滾筒鋸和/或圓盤鋸。其它同實施例I。實施例15與實施例I不同的是如圖16所示，所述切分鋸2的鋸臂上設有旋轉機構，用於調整切分鋸2的切分方向，實現了不同方向的切分。旋轉機構可以採用旋轉軸18等部件。
其它同實施例I。實施例16與實施例15不同的是如圖17所示,所述切分鋸2的鋸臂上設有旋轉機構和位置調整機構7，旋轉機構可以採用旋轉軸18，用於調整切分鋸2的切分方向和切分高度，旋轉機構和位置調整機構7實現了不同方向和不同高度的切分。位置調整機構可以採用如圖所示的繩與繩索器，也可以採用齒輪齒條機構、螺杆機構、液壓機構、鏈輪與鏈條機構或氣動機構。其它同實施例15。實施例17與實施例I不同的是如圖18所示，所述的切割採煤設備為液壓切割採煤設備，該設備包括驅動裝置、高壓產生裝置19、液壓切割裝置20和機架5，驅動裝置可以採用電機，也可以採用相互嚙合的齒輪齒條等結構。切割裝置20同時與驅動裝置和高壓產生裝置19連接，高壓發生裝置19設置在機架5上。通過液壓切割採煤設備產生的高壓射流實現了煤層的切分和落煤。所述的切割採煤設備也可以為氣壓切割採煤設備、噴砂切割採煤設備或者砂水切割採煤設備，此時設備中採用的切割裝置分別為氣壓切割裝置、噴砂切割裝置、砂水切割裝置。通過高壓氣流、高壓噴砂或者高壓砂水實現煤層的切分和落煤。其它同實施例I。
權利要求
1.一種切割採煤方法，其特徵在於該方法包括以下步驟 (1)切割採煤設備對待採煤層進行切分和/或開採通道； (2)在切分的同時和/或切分之後，切割採煤設備對被切分的煤層切割落料，使煤從煤壁上分離。
2.一種實施權利要求I所述切割採煤方法的切割採煤設備，包括切割裝置和機架，其特徵在於所述的切割裝置設置在機架上，切割裝置包括鋸切割裝置、液壓切割裝置、振動切割裝置、氣壓切割裝置和/或噴砂切割裝置。
3.根據權利要求2所述的切割採煤設備，其特徵在於所述的鋸切割裝置包括鋸，鋸包括落料鋸、切分鋸和/或用於開採通道的鋸。
4.根據權利要求3所述的切割採煤設備，其特徵在於所述的鋸包括繩鋸、帶鋸、鏈鋸、鏈帶鋸、片鋸、旋臂鋸、滾筒鋸和/或圓盤鋸。
5.根據權利要求2所述的切割採煤設備，其特徵在於所述的機架包括鋸割裝置的支架和/或行走機構。
6.根據權利要求3所述的切割採煤設備，其特徵在於所述切分鋸包括切分機構和/或進給機構，切分機構和/或進給機構設置在機架上，進給機構包括齒輪齒條機構、繩與卷繩器機構、螺杆機構、液壓機構、鏈輪與鏈條機構和/或氣動機構。
7.根據權利要求2、5或6所述的切割採煤設備，其特徵在於所述的機架上設有升降機構和/或位置調整機構，升降機構包括齒輪齒條機構、繩與卷繩器機構、螺杆機構、液壓機構、鏈輪與鏈條機構和/或氣動機構，位置調整機構包括齒輪齒條機構、繩與卷繩器機構、螺杆機構、液壓機構、鏈輪與鏈條機構和/或氣動機構。
8.根據權利要求2所述的切割採煤設備，其特徵在於所述的液壓切割採煤設備包括高壓產生裝置和切割裝置，切割裝置連接於高壓產生裝置，高壓產生裝置設置在機架上。
9.根據權利要求2所述的切割採煤設備，其特徵在於所述的機架和/或切割裝置設有冷卻機構。
10.根據權利要求9所述的切割採煤設備，其特徵在於所述的冷卻機構為水冷機構、風冷卻機構、空氣冷卻機構和/或水風冷卻機構。
全文摘要
本發明屬於採煤領域，尤其是一種切割採煤方法及設備。該切割採煤方法包括以下步驟(1)切割採煤設備對待採煤層進行切分和/或開採通道；(2)在切分的同時和/或切分之後，切割採煤設備對被切分的煤層切割落料，使煤從煤壁上分離。該方法及設備的塊煤率高，可以將煤切割成規則形狀，使資源利用價值最大化，耗能低，節約了採煤設備的投資，節約了調轉機身等工藝浪費，大大簡化了採煤工藝及設備。
文檔編號E21C25/52GK102748025SQ20111009995
公開日2012年10月24日 申請日期2011年4月19日 優先權日2011年4月19日
發明者劉素華 申請人:劉素華