一種自行走可雙向鑽進的鑽式採煤的製造方法

2023-05-24 01:02:51

一種自行走可雙向鑽進的鑽式採煤的製造方法
【專利摘要】本發明一種自行走可雙向鑽進的鑽式採煤機，屬於採煤機設計應用【技術領域】；提供一種鑽杆容易對接、鑽頭鑽進動力大、可以在巷道進行雙向鑽進的採煤機；包括車架總成、行走裝置、電控總成、液壓總成、鑽具總成、通風裝置、推進臂裝置、推進臂推進裝置、推進臂對接推移裝置，行走裝置包括液壓馬達和履帶，車架總成通過聯接固定裝置與行走裝置上的車架支撐架連接，電控總成、液壓總成和鎧裝圓盤分別通過銷軸與車架總成連接，所述鑽具總成包括鑽頭、傳動箱、左螺旋、右螺旋、水冷電機和減速器，鑽頭通過傳動箱連接左螺旋和右螺旋，左螺旋和右螺旋與推進臂裝置連接；本發明主要應用在煤礦方面。
【專利說明】一種自行走可雙向鑽進的鑽式採煤機
【技術領域】
[0001 ] 本發明一種自行走可雙向鑽進的鑽式採煤機，屬於採煤機設計應用【技術領域】。
【背景技術】
[0002]目前，在國內外關於薄與極薄煤層的開採工藝中，基本上有炮採、高檔普採、滾筒式採煤機綜合機械化採煤、刨煤機綜合機械化採煤、螺旋鑽採煤工藝。炮採、高檔普採、滾筒式採煤機綜合機械化採煤、刨煤機綜合機械化採煤工藝都需要工作人員進入工作面，需要單體液壓支柱或液壓支架支護頂板，設備繁多、複雜，一次性投入大。同時，由於薄與極薄煤層厚度小，作業空間小，工作環境差，工人在工作面工作時需要爬行，勞動強度大，人身事故率高，生產危險性較大。
[0003]螺旋鑽採煤法是前蘇聯頓巴斯礦區頓涅茨克礦業研究院開發設計的一種專用於開採薄煤層的採煤機組，於1997年在頓巴斯礦區馬斯賓斯克礦試驗成功，並在頓巴斯礦區和盧甘茨克礦區大面積應用，是一種全新的無人工作面全機械化操作的採煤方法。其最大特點是僅在巷道中用螺旋鑽採煤機即可將兩側50?70m範圍內的煤採出。工人在支護條件良好的巷道中工作，徹底地改變了薄煤層回採工人在工作面內爬行的工作狀況，安全有了可靠的保障。澳大利亞、紐西蘭、德國、英國、美國等產煤國家都先後引進了該項技術，用於煤炭生產，並發展為可用於中厚及厚煤層開採。鑑於螺旋鑽採煤法的優點，1998年我國從俄羅斯進口 2臺El.3m型螺旋鑽採煤機，並在徐州礦務局韓橋煤礦進行了井下工業性試驗。2008年，新汶礦務局從國外進口螺旋鑽採煤機，先後在南冶煤礦1203西鑽採工作面和潘西煤礦1701工作面進行了螺旋鑽開採試驗，取得了成功，但也暴露出許多不足:(1)鑽杆對接難度大，對接時間長，產量低；(2)鑽頭鑽進的動力靠螺旋鑽杆提供，扭矩大，鑽進深度一般40-50米；(3)易產生壓鑽和埋鑽具現象；(4)兩節鑽杆間易脫落；(5)巷道單側開採，萬噸煤掘進率高。因此有必要予以改進。

【發明內容】

[0004]為了克服現有技術的不足，提供一種鑽杆容易對接、鑽頭鑽進動力大、可以在巷道進行雙向鑽進的採煤機。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是:
一種自行走可雙向鑽進的鑽式採煤機，包括車架總成、行走裝置、電控總成、液壓總成、鑽具總成、通風裝置、推進臂裝置、推進臂推進裝置、推進臂對接推移裝置，車架總成包括行走裝置、推進臂推進裝置、推進臂對接推移裝置、支撐油缸和車架升降裝置，行走裝置包括液壓馬達和履帶，車架總成通過聯接固定裝置與行走裝置上的車架支撐架連接，電控總成、液壓總成和鎧裝圓盤分別通過銷軸與車架總成連接，所述鑽具總成包括鑽頭、傳動箱、左螺旋、右螺旋、水冷電機和減速器，鑽頭通過傳動箱連接左螺旋和右螺旋，左螺旋和右螺旋與推進臂裝置連接。
[0006]所述鑽具總成有兩個，分別位於車體兩側。[0007]一個鑽具總成上有四個鑽頭。
[0008]所述電控總成、液壓總成和鎧裝圓盤分別通過銷軸安裝有輪式自行走設備並與車架總成連接。
[0009]所述液壓馬達和履帶分別為兩個。
[0010]所述推進臂裝置包含有多節推進臂，推進臂之間為可拆卸式連接。
[0011]本發明與現有技術相比所具有的有益效果是:
1、實現了工作面無人開採，安全性能好；
2、自動化程度高，採煤機各個動作均是自動完成，工人勞動強度低；
3、生產率高，由於採用了並列雙向鑽進及自動對接推進臂裝置技術，大幅度提升了採
煤量；
4、採用了剛性箱體螺旋輸送連接機構，不會出現螺旋輸送杆脫節現象，易對接，可靠性
好;
5、採煤機只採煤，不採矸石，採出煤質好，含矸率低；
6、提高了煤炭資源回收率，回採了過去丟失的煤層和煤柱，有利於資源回收；
7、操作方便，維修便利安全，工人在順槽操作，檢修設備安全方便；
8、工作面無支護，減少了材料消耗；
9、鑽頭和螺旋輸送機動力由不同電機提供，鑽進深度大。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]下面通過附圖對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0013]圖1為本發明採煤機的俯視圖；
圖2為本發明採煤機的右視圖；
圖3為本發明採煤機的主視圖；
圖4為本發明採煤機的鑽具總成裝置示意圖；
圖5為本發明採煤機的的推進臂裝置主視圖；
圖6為本發明採煤機的的推進臂裝置俯視圖；
圖7為本發明採煤機的的推進臂裝置右視圖。
[0014]圖中I為車架總成、2為行走裝置、3為電控總成、4為液壓總成、5為鑽具總成、6為通風裝置、7為推進臂裝置、8為推進臂推進裝置、9為推進臂對接推移裝置、10為鑽頭、11為傳動箱、12為左螺旋、13為右螺旋、14為水冷電機、15為減速器、16為支撐油缸、17為液壓馬達、18為履帶、19為鎧裝圓盤、20為車架支撐架、21為聯接固定裝置、22為車架升降裝置、23右刮板輸送機、24為左刮板輸送機、25為通風凹槽、26為水管電纜凹槽。
【具體實施方式】
[0015]下面實施例結合附圖對本發明作進一步的描述。
[0016]如圖1、圖2和圖3所示，一種自行走可雙向鑽進的鑽式採煤機，包括車架總成1、行走裝置2、電控總成3、液壓總成4、鑽具總成5、通風裝置6、推進臂裝置7、推進臂推進裝置8、推進臂對接推移裝置9，車架總成I包括行走裝置2、推進臂推進裝置8、推進臂對接推移裝置9、支撐油缸16和車架升降裝置22，行走裝置2包括液壓馬達17和履帶18，車架總成I通過聯接固定裝置21與行走裝置2上的車架支撐架20連接，電控總成3、液壓總成4和鎧裝圓盤19分別通過銷軸與車架總成I連接，所述鑽具總成5包括鑽頭10、傳動箱11、左螺旋12、右螺旋13、水冷電機14和減速器15，鑽頭10通過傳動箱11連接左螺旋12和右螺旋13，左螺旋12和右螺旋13與推進臂裝置7連接。
[0017]所述鑽具總成5有兩個，分別位於車體兩側。
[0018]一個鑽具總成5上有四個鑽頭10。
[0019]所述電控總成3、液壓總成4和鎧裝圓盤19分別通過銷軸安裝有輪式自行走設備並與車架總成I連接。
[0020]所述液壓馬達17和履帶18分別為兩個。
[0021]所述推進臂裝置7包含有多節推進臂，推進臂之間為可拆卸式連接。
[0022]如圖4所示，鑽具總成5及推進臂裝置7的推進和退出由安裝在車架總成I上的推進臂推進裝置7完成。動力電纜、瓦斯傳感器信號電纜、液壓、水管路、伽馬射線信號電纜等分別裝設在防砸的軟管中，在採煤過程中，可通過液壓驅動的鎧裝園盤19，隨著推進臂裝置7的推進，沿著推進臂裝置7旁側的通風凹槽25，自動收放。
[0023]如圖5、圖6和圖7所示，推進臂裝置7可以多節依次連接而成，兩節推進臂裝置7之間為可拆卸式連接，用來將鑽具總成5推入煤層。每節之間由高合金鋼扣絞接連接，使得鑽具總成5和推進臂裝置7保持縱向剛性固定。在其內部，有一雙螺旋結構的輸送刮板，將煤運至巷道左右兩側的右刮板輸送機23和左刮板輸送機24上，在採煤過程中，操作人員只需將推進臂裝置7運至車架總成I上的推進臂對接推移裝置9上，推進臂對接推移裝置9就可將其自行放入滑動導軌，在完成巷道開採，撤出鑽頭總成5的時候，車架總成I上的推進臂對接推移裝置9自動將推進臂裝置7從滑軌卸下，操作人員只需將推進臂裝置7從推進臂對接推移裝置9卸下，用單軌吊運至堆垛處。
[0024]每當鑽頭總成5切割煤層並深入時，推進臂對接推移裝置9循環重複的將推進臂裝置7依次裝入，使鑽具總成5達到其設計的最大巷道深度。
[0025]鑽頭總成5為模塊設計，可快速進行更換，有4種規格，分別是:直徑為40cm、55cm、65cm、85cm0
[0026]滾筒驅動方式:(132kW) 660/1140/50HZ電動電機 截割範圍:0.5-1.0m
鑽頭的切割速度可以通過安裝在控制室的PLC計算機進行控制調整。
[0027]電氣控制系統:鑽頭和兩根螺旋驅動電機的電氣開關安裝在巷道設備的電氣開關櫃中,無需進入煤體內部。
[0028]通風裝置6由局部通風機和風筒組成，風筒沿著推進臂裝置7旁側的通風凹槽25，自動收放，稀釋工作面裡的瓦斯等有害氣體的濃度。
[0029]本發明採煤機採用獨頭雙向鑽採的工藝，主機布置在順槽中，開採前首先將泵站液壓泵的手動閥工作狀態轉換至「定位」位置，通過操縱多路閥手柄，行走裝置2的液壓馬達17帶動履帶18，移動主機到巷道內需要的採煤位置。其次，移動主機到巷道內需要的採煤位置後(根據礦方具體地質條件，一般與上一鑽採孔留0.2-0.3m煤柱)，操作升降油缸、調斜油缸，調整機架的高度和傾斜度與所採的煤層基本一致，然後操作支撐油缸16伸出支撐在巷道的兩邊，這樣主機即完成了定向和固定，下一步就可以進行鑽煤作業了。[0030]採煤作業前，首先將開採範圍內的錨在煤層中的鋼錨杆全部拔出，清理防護網等其它設施至不影響採煤機的旋轉和推進。檢查電纜與防塵水管的敷設情況，檢查內外噴霧的完好情況，一切正常後，開啟採煤機機內外噴霧，進行鑽採工作。每當鑽具總成5切割煤層並深入到一定程度時，利用安裝在車架總成I上的推進臂對接推移裝置9循環重複的將推進臂裝置7依次裝入，如上反覆循環，在採煤機兩側分別不斷接入推進臂裝置7，直至鑽進到預定深度時按相反的順序退鑽。
[0031]退鑽的操作與之相反。
[0032]開採初期，鑽具總成5尾端延伸到車架總成I的中央位置，通過液壓裝置推動鑽頭沿著煤層進行切割。在靠近鑽頭模塊的兩側部分，布置一對平行的直徑為50cm的雙螺旋輸送機，鑽頭割下的煤通過雙螺旋輸送機將煤運出。雙螺旋輸送機運出的煤直接落在順槽左右兩側的右刮板輸送機23和左刮板輸送機24上，順槽兩側的刮板輸送機和順槽中的可伸縮皮帶機連接，把煤運出。實現薄及極薄煤層的工作面無人安全開採。
【權利要求】
1.一種自行走可雙向鑽進的鑽式採煤機，包括車架總成(I)、行走裝置(2)、電控總成(3)、液壓總成(4)、鑽具總成(5)、通風裝置(6)、推進臂裝置(7)、推進臂推進裝置(8)、推進臂對接推移裝置(9)，車架總成(I)包括行走裝置(2)、推進臂推進裝置(8)、推進臂對接推移裝置(9)、支撐油缸(16)和車架升降裝置(22)，行走裝置(2)包括液壓馬達(17)和履帶(18)，車架總成(I)通過聯接固定裝置(21)與行走裝置(2)上的車架支撐架(20)連接，電控總成(3)、液壓總成(4)和鎧裝圓盤(19)分別通過銷軸與車架總成(I)連接，其特徵在於:所述鑽具總成(5)包括鑽頭(10)、傳動箱(11)、左螺旋(12)、右螺旋(13)、水冷電機(14)和減速器(15)，鑽頭(10)通過傳動箱(11)連接左螺旋(12)和右螺旋(13)，左螺旋(12)和右螺旋(13)與推進臂裝置(7 )連接。
2.根據權利要求1所述的一種自行走可雙向鑽進的鑽式採煤機，其特徵在於:所述鑽具總成(5)有兩個，分別位於車體兩側。
3.根據權利要求1或2所述的一種自行走可雙向鑽進的鑽式採煤機，其特徵在於:一個鑽具總成(5)上有四個鑽頭(10)。
4.根據權利要求1所述的一種自行走可雙向鑽進的鑽式採煤機，其特徵在於:所述電控總成(3)、液壓總成(4)和鎧裝圓盤(19)分別通過銷軸安裝有輪式自行走設備並與車架總成(I)連接。
5.根據權利要求1所述的一種自行走可雙向鑽進的鑽式採煤機，其特徵在於:所述液壓馬達(17)和履帶(18)分別為兩個。
6.根據權利要求1所述的一種自行走可雙向鑽進的鑽式採煤機，其特徵在於:所述推進臂裝置(7 )包含有多節推進臂，推進臂之間為可拆卸式連接。
【文檔編號】E21C29/28GK103643952SQ201310747495
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月31日 優先權日:2013年12月31日
【發明者】袁偉昊, 袁樹來, 暴慶保, 李冠軍 申請人:袁偉昊