[實用新型]煤層適刨性測定裝置

無效

• 申請號: 200820010188.8
• 申請日: 2008-01-12
• 公開（公告）號: CN201144702Y
• 公開（公告）日: 2008-11-05
• 發明（設計）人: 郝志勇;張建卓;康曉敏;岳立新
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: E21C39/00
• 分類號: E21C39/00
• 代理公司: 阜新市和達專利事務所
• 代理人: 邢志宏;趙景浦

技術領域

本實用新型屬于煤礦井下開采工作面用的測試裝置，特別涉及一種煤層適刨性測定裝置。

背景技術

隨著厚煤層和中厚煤層被大量開采，薄煤層的開采已迫在眉睫，我國薄煤層儲量所占比例大，由于薄煤層開采作業空間小，工作條件惡劣，開采效率低，經濟效益差，薄煤采一直成為困擾我國煤炭行業的難題，而刨煤機作為一種“淺截深、多循環”的采煤設備，對薄煤層、高瓦斯的礦井具有特有的優勢。煤層適刨性是衡量刨煤機能否有效開采煤層的一個重要指標，是影響刨煤機能否高效工作的一個重要因素。煤層抗刨削力能準確反映煤層的硬度，對煤層適刨性有決定性影響，刨削力大，適刨性差；刨削力小，適刨性好。能否正確采用刨煤機開采，一個重要因素是煤層抗刨削能力的大小，即煤層適刨性的好壞。目前我國是按煤層的堅固性參數f值來衡量煤層硬度的，但實踐證明，把f值作為刨煤機適刨性能指標并不可靠。實際上，f值只是用煤巖抗壓強度的相對量來表示其在各種受力破壞時所具有的強度，并不能真實地代表煤巖的抗刨削程度。即使是同一種煤質，由于裂隙度、層節理、含水率等不同，同一種指標測定值的差別也會很大。由于f值是一個綜合性指標，只是從總體上反映了煤巖的堅固程度，因而當涉及到不同類別的煤巖破碎方法，用它作為一種統一的衡量尺度，就具有很大的局限性，也常常會導致不確切的結果。刨煤機的破煤方式充分利用了地壓和煤層節理，有它自己的特點。因此，籠統地采用f值來設計刨煤機，缺乏一定的科學性。我國新研制的一套刨煤機在國內某礦進行工業性試驗，由于不了解煤質條件，該刨煤機被迫中斷試驗，結果造成人力、物力和時間的大量浪費。國外曾經研制出簡易的煤層適刨性測定裝置，該裝置采用鋼絲繩牽引，液壓立柱固定測試設備，采用手動調高，測試刀具不能實現往返刨削煤層和斜切進刀。不符合刨煤機工作特點，測量精度較低，且設備笨重，移動不靈活。國內某研究單位也曾研制出煤層適刨性測定裝置，但由于測試費時、費工，以及測試費用大，至今未投入井下推廣使用。

發明內容

本實用新型的目的在于克服上述技術不足，提供一種結構簡單、可靠性高、移動靈活，測試方便準確，省工、省費用的煤層適刨性測定裝置。

本實用新型解決技術問題采用的技術方案是：煤層適刨性測定裝置由水平支撐油缸、頂板支撐油缸、升降立柱油缸、工作臺、軌道輪、驅動膠輪、液壓系統組成，其特點是在工作臺內的底座上一側面用銷排架支撐座固定兩排銷排架，在銷排架中勻距裝有數個銷軸，與銷軸嚙合的四個滾輪分別裝在兩個滾輪軸兩邊，在兩滾輪軸上面固定一個行走刀架，行走刀架上面用一個圓柱上面帶弧形凹面的刀具座支撐柱和一個斜切軌道支撐刀具座，刀具座前端固定一個測試刀具，后端裝一個帶內齒圈的螺母，刀具座上面帶有齒條，齒條與帶內齒圈的螺母嚙合，在行走刀架上面用調整油缸座裝一個刀具座調整油缸，油缸活塞桿與刀具座連接，在工作臺上面裝有數據采集儲存系統。

本實用新型的有益效果是：1、能往復刨削煤層，且能實現斜切進刀；2、根據工作面的情況調整測試刀具的位置，以適應不同厚度煤層的適刨性指標測定；3、根據煤層的具體地質情況，調整刨削刀具進給量；4、本煤層適刨性測定裝置既可在井下地面行駛也可在井下運輸軌道行駛，方便運輸和搬運；5、采用液壓動力，安全可靠，易于控制；6、本煤層適刨性測定裝置可借助進下工作面的相關技術參數和實際條件，對現有刨煤設備進行工作效率及產量的評價，以期提高生產效率、延長設備使用壽命；7、本煤層適刨性測定裝置可對新開拓的礦井通過測定煤層適刨性進行綜合評價，以便合理選擇刨煤機成套設備和相應的開采工藝。

附圖說明

以下結附圖以實施例具體說明。

圖1示煤層適刨性測定裝置結構主視局剖圖。

圖2示圖1的俯視局剖圖。

圖中，1-水平支撐油缸；1-1-水平支撐油缸架；2-頂板支撐油缸；3-工作臺；4-液壓系統；5-行走刀架；6-數據采集儲存系統；7-斜切軌道；8-帶內齒圈螺母；9-齒條；10-測試刀具；11-刀具座；12-刀具座支撐柱；13-刀具座調整油缸；13-1-調整油缸座；14-滾輪；15-滾輪軸；16-銷排架；17-銷軸；18-銷排架支撐座；19-升降立柱油缸；20-軌道輪；21-軌道輪軸；22-軌道輪軸架；23-驅動膠輪；24-膠輪軸；25-膠輪軸架；26-頂板；27-側煤層面；

具體實施方式

實施例，參照附圖1、2，煤層適刨性測定裝置的工作臺3為一長方立體殼體，在工作臺3下面兩端、對稱裝有四個升降立柱油缸19，用于工作臺的固定和測試刀具的高度調整。在工作臺3下面的左端用輪軸支架22裝有軌道輪軸21，在軌道輪軸21兩端裝兩個軌道輪20.在工作臺3下面左端裝膠輪軸架25，膠輪軸架25裝膠輪軸24，膠輪軸24兩端裝有兩個驅動膠輪23.使測試裝置在非工作狀態下能分別在地面或井下運輸軌道上行走。在工作臺3的左、右兩側面上用水平支撐油缸架1-1固定水平支撐油缸1，油缸1的活塞桿支撐在側煤層面27上，用于保持工作臺3的穩定。在工作臺3的上面中間兩端固定兩個頂板支撐油缸2，油缸2的活塞桿端為平面與頂板26接觸，保證工作臺3的工作狀態的穩定。在工作臺3的上面裝有液壓系統4，供各油缸的液壓動力，還裝有的數據采集儲存系統6，連接測試刀具10，將運動軌跡記錄儲存，以供分析決策。在工作臺3的殼體內的一側用銷排支撐座18固定兩排銷排架16，銷排架16中間勻距裝有數個銷軸17，兩排銷軸17與四個滾軸14嚙合，四個滾輪14分別裝在兩根滾輪軸15兩端。在兩滾輪軸15上面固定一個行走刀架5，滾輪14用液壓系統4中的馬達驅動往復運行。在行走刀架5上面固定一個上面帶圓弧槽的刀具座支撐柱12，在刀具座支撐柱12的圓弧槽中裝有圓柱刀具座11，在刀具座11前端固定一個測量刀具10，后端裝一個帶齒圈的螺母8，在刀具座11的上端裝一個齒條9，齒條9與帶內齒圈螺母8嚙合，用螺母8調整刨削深度，返回時防止空刀。在刀具座11的一側用調整油缸13調整，調整油缸13固定在調整油缸座13-1上，刀具座11前端裝在斜切軌道7上調整進刀量，以達到測量刀具10漸漸進給。