一種新型的薄煤層煤礦井下開採成套設備的製作方法

2023-05-05 08:42:06 1

專利名稱：一種新型的薄煤層煤礦井下開採成套設備的製作方法
技術領域：
本發明屬於煤礦開採設備領域，尤其涉及一種適應於複雜地質條件薄煤層開採的新型的煤礦井下開採成套設備。
背景技術：
目前國內的綜合機械化開採設備及工藝主要是針對北方煤層地質條件設計，適應於煤層厚、傾角小且煤層厚度變化不大的煤層開採，並且國內目前研發的薄煤層開採設備一般最低開採高度不低於12m，且具裝機功率小，可靠性不高，不適應煤層厚度變化大、夾 矸和斷層多的煤層。而我國大部分薄煤層特別是西南地區的煤層薄，傾角大、且厚度變化大、夾矸和斷層多，對設備的可靠性和適應性要求較高，目前國內針對複雜地質條件下的薄煤層機械化開採設備的研究還處於空白狀態。採用綜合機械化設備進行開採大幅提高了煤炭的開採效率，但由於薄煤層厚度變化大、斷層多，使用綜採設備經常會出現割頂或者割底的情況，使原煤煤質大幅下降，常常需要進行洗選，導致礦井的生產效益還低於炮採效益。此外，綜合機械化開採設備礦建投資大，對人員素質要求較高，不利於在我國大部分中小煤礦和薄煤層進行推廣。而人工放炮開採由於其投資小、適應煤層地質條件廣等特點而在部分薄煤層開採和中小煤礦開採中佔據了一定的比例，但存在工作環境差、安全性差、工人勞動強度大等缺點。
發明內容為了解決上述問題，提供一種新型的薄煤層煤礦井下開採成套設備，其兼顧了綜合機械化開採和人工放炮開採的優勢，實現了機械化支護、裝煤、運煤、打眼等工序，具有適應煤層範圍廣、入工勞動強度較小、開採效益高、投資小等特點，特別是實現鑽機的機械化行走和打眼，大幅降低了工人的勞動強度。一種新型的薄煤層煤礦井下開採成套設備，包括液壓支架和刮板輸送機，液壓支架用於工作面頂板支護、推拉輸送機裝煤和保護設備免受放炮時對設備的衝擊，輸送機用於運煤和裝煤；還包括可以在輸送機上行走的液壓鑽機車，液壓鑽機車上裝有多臺液壓鑽機，液壓鑽機根據炮眼位置要求進行機械化打眼。液壓支架上設有護煤板，護煤板在工作面放炮落煤時與刮板輸送機上的支撐板搭接形成密閉空間；液壓鑽機車使用後可以旋轉放入刮板輸送機採空側。每個液壓鑽機車負責一定區域內的打眼，通過液壓支架上的高壓乳化液作為動力來源使其在工作面行走，以及利用高壓乳化液驅動液壓鑽機進行打眼。打眼完畢後，液壓鑽機可以旋轉放入輸送機老塘側，支架伸出護煤板與輸送機支撐耳相接，從而形成密閉空間，保護工作面設備免受放炮崩落煤塊的傷害。液壓鑽機車包括主機架、液壓鑽機、迴轉組件、行走部、液壓系統、冷卻系統。主機架採用整體框架結構，各部件間只有聯接，沒有機械傳動。液壓鑽機通過迴轉部與主機架聯接，迴轉部包括伸縮套筒，為套筒伸縮式結構，使鑽機可以實現水平、垂直兩個方向旋轉，同時還可以進行升降；行走部採用高壓乳化液驅動液壓馬達作為驅動動力，通過齒輪-銷軌或齒輪-齒條行走；鑽機打眼採用高壓乳化液提供動力，打眼動作通過液壓控制閥來操作。液壓支架為支撐掩護式液壓支架，液壓支架為支撐掩護式液壓支架，其具有頂梁結構，頂梁結構包括整體頂梁和伸縮梁，整體頂梁上安裝有護煤板。護煤板為一級或多級結構，兩側設有排孔，可以安裝膠皮，護煤板伸出後可以與刮板輸送機搭接，從而能夠防止放炮崩落煤塊落入採空區一側。刮板輸送機由機頭傳動部、機尾傳動部、過渡槽、中部槽、支撐耳、鏟煤板、電纜槽組成。機頭傳動部、機尾傳動部結構採用矮型水平中板機頭架，卸載口中板高度與中部槽中板高度落差控制在合理的範圍；中部擋板槽幫上增加三角形支撐塊，能夠與支架護煤板搭接形成密閉空間；電纜槽採用可拆卸全封閉結構，尺寸小、結構緊湊，還可以保護電纜和水管。本發明由於結合了綜合機械化開採和人工放炮開採的特點，採用了可以在工作面 機械行走，並進行機械化打眼的液壓鑽機進行，實現了機械化支護、裝煤、打眼等工序，具有適應煤層範圍廣、人工勞動強度較小、開採效率高、投資小等特點，特別是實現鑽機的機械化行走和打眼，大幅降低了工人的勞動強度。

圖I為薄煤層煤礦井下開採成套設備的工作面布置示意圖；圖2a為薄煤層煤礦井下開採成套設備打眼工作狀態下的工作面布置斷面圖；圖2b為薄煤層煤礦井下開採成套設備裝藥、放炮工作狀態下的工作面布置斷面圖；圖2c為薄煤層煤礦井下開採成套設備拉架工作狀態下的工作面布置斷面圖；圖2d為薄煤層煤礦井下開採成套設備推溜、裝煤工作狀態下的工作面布置斷面圖。圖I和圖2a_2d中刮板輸送機I，液壓支架2，液壓鑽機車3，鏟煤板4，液壓鑽機
5、6，支撐板7，伸縮梁8，伸縮套筒9，行走部10，電纜槽11，護煤板12，整體頂梁13，掩護梁14，前連杆15，後連杆16，底座17，推移杆18，機頭傳動部21，機尾傳動部22，行走輪23。
具體實施方式
為使本領域技術人員更好的理解本發明的技術方案，結合說明書附圖，對本發明做進一步描述。薄煤層煤礦井下開採成套設備主要由綜採和炮採兩用掩護式液壓支架2，綜採刮板輸送機I和多個液壓鑽機車3組成。圖I說明了該成套設備在工作面的布置情況。工作面採用液壓支架2進行工作面頂板支護、推拉輸送機裝煤和在放炮落煤時保護工作面的設備免受損害；液壓支架2通過推移杆與刮板輸送機I聯接在一起；工作面在一定區域內布置一臺液壓鑽機車3，液壓鑽機車3主要進行區域內的鑽眼，液壓鑽機車3通過從液壓支架架間管路接入的高壓乳化液驅動行走部10在工作面行走，以及利用高壓乳化液驅動液壓鑽機5、6進行打眼；液壓鑽機車3的行走輪23在輸送機的擋板槽幫上行走，驅動行走部10的驅動輪與輸送機銷軌嚙合驅動液壓鑽機車在輸送機上行走。工作面採用薄煤層刮板輸送機I實現工作面運煤和裝煤的機械化，輸送機機頭傳動部21和機尾傳動部22採用矮型水平中板機頭架，使機頭尾中板的高度與中部槽中板高度基本相同。同時採用可拆卸的密閉電纜槽，從而保護工作面電纜和水管免受損害。圖2a_2d說明了在不同工藝階段成套設備配合關係。打眼時(如圖2a所示)，液壓支架2伸出伸縮梁8緊貼煤壁形成對工作面的密閉支護；液壓鑽機車3上的液壓鑽機5負責打下眼，液壓鑽機6負責打上眼；液壓鑽機6可以通過高壓乳化液驅動旋轉套筒內的馬達來對旋轉套筒進行升降；工作面人員手動操作可以調整液壓鑽機5和6在水平和垂直方向的角度以適應不同炮眼角度；通過液壓閥來控制高壓乳化液的接通和斷開以實現液壓鑽機車3的行走和液壓鑽機5、6的打眼；打眼完畢後，將液壓鑽機5、6旋轉放置在刮板輸送機I的老塘側(如圖2b所示)以便於裝藥；裝藥完畢後，放下液壓支架2上的護煤板12與刮板輸送機I上的支撐板7搭接，從而保護採空側設備免受煤塊的衝擊；護煤板為一級或多級結構，兩側安裝有膠皮。落煤完畢後收起護煤板12，拉移液壓支架2支護頂板；之後液壓支 架2多次推拉刮板輸送機I進行機械化裝煤。刮板輸送機I的電纜槽11採用可拆卸的全封閉結構以保護電纜免受損害。
權利要求1.ー種新型的薄煤層煤礦井下開採成套設備，包括液壓支架⑵和刮板輸送機(I)，-其特徵在於還包括可以在輸送機上行走的液壓鑽機車(3)，液壓鑽機車(3)上裝有多臺液壓鑽機(5，6)，液壓鑽機根據炮眼位置要求進行機械化打眼；液壓支架(2)上設有護煤板(12);液壓鑽機車(3)使用後可以旋轉放入刮板輸送機採空側。
2.根據權利要求I所述的薄煤層煤礦井下開採成套設備，其特徵在於所述的液壓鑽機車(3)包括主機架、迴轉組件，行走部(10)及液壓系統、冷卻系統。
3.根據權利要求I所述的薄煤層煤礦井下開採成套設備，其特徵在於所述的液壓鑽機車(3)通過液壓支架(2)上的高壓乳化液作為動カ來源使其在工作面行走，以及利用高壓乳化液驅動液壓鑽機(5，6)進行打眼。
4.根據權利要求2所述的薄煤層煤礦井下開採成套設備，其特徵在於所述的主機架採用整體框架結構，液壓鑽機通過迴轉組件與主機架聯接，迴轉組件包括伸縮套筒(9)。
5.根據權利要求2所述的薄煤層煤礦井下開採成套設備，其特徵在於所述的行走部(10)採用高壓乳化液驅動液壓馬達作為驅動動力，通過齒輪-銷軌或齒輪-齒條方式行走。
6.根據權利要求I所述的薄煤層煤礦井下開採成套設備，其特徵在於所述的液壓支架(2)為支撐掩護式液壓支架，其具有頂梁結構，頂梁結構包括整體頂梁(13)和伸縮梁⑶。
7.根據權利要求I所述的薄煤層煤礦井下開採成套設備，其特徵在於所述的護煤板(12)為ー級或多級結構，兩側設有排孔，護煤板(12)伸出後可與刮板輸送機(I)搭接。
8.根據權利要求I所述的薄煤層煤礦井下開採成套設備，其特徵在於所述的刮板輸送機(I)由機頭傳動部(21)、機尾傳動部(22)、過渡槽、中部槽、支撐耳、鏟煤板(4)、電纜槽(II)組成。
9.根據權利要求8所述的薄煤層煤礦井下開採成套設備，其特徵在於機頭傳動部(21)和機尾傳動部(22)採用矮型水平中板機頭架結構，中部擋板槽幫上設置三角形支撐塊。
10.根據權利要求8所述的薄煤層煤礦井下開採成套設備，其特徵在於所述的刮板輸送機的電纜槽(11)採用可拆卸全封閉結構。
專利摘要一種新型的薄煤層煤礦井下開採成套設備，由刮板輸送機(1)、液壓支架(2)以及可以在輸送機上行走的液壓鑽機車(3)組成，液壓鑽機車(3)上裝有多臺液壓鑽機(5，6)，液壓鑽機根據炮眼位置要求進行機械化打眼。液壓鑽機通過液壓支架上的高壓乳化液作為動力來源使其在工作面行走。液壓鑽機車包括主機架、迴轉組件，行走部及液壓系統、冷卻系統。主機架採用整體框架結構，鑽機部通過迴轉組件與主機架聯接，迴轉組件為套筒伸縮式結構，使鑽機可以實現水平、垂直兩個方向旋轉，以及升降運動。該薄煤層煤礦井下開採成套設備，兼顧了綜合機械化開採和人工放炮開採的優勢，具有適應煤層範圍廣、人工勞動強度較小、開採效率高、投資小等特點。
文檔編號E21C41/16GK202578698SQ20122009694
公開日2012年12月5日 申請日期2012年3月15日 優先權日2012年3月15日
發明者濮津, 袁智, 宋秋爽, 胡登高, 李長城, 李樹輝, 王力軍, 李傳明, 侯慧錦 申請人:中國煤礦機械裝備有限責任公司