[發明專利]一種大采高防片幫采煤機

在審

• 申請號: 201711122182.X
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN107654229A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 王海艦;張強;謝飛;劉林
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: E21C31/04
• 分類號: E21C31/04;E21C25/10
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司21109
• 代理人: 梁焱,范象瑞

技術領域

本發明涉及礦山開采技術，特別是一種大采高防片幫采煤機。

背景技術

近年來，隨著煤礦開采技術的成熟和礦山開采裝備的不斷改進，3.5m～6m的大采高工作面越來越多的開始投入開采和生產。大采高工作面無論從煤炭資源質量還是從開采效率角度而言，均有著顯著的優勢，但采用現有的采煤機開采，片幫問題日益突出，嚴重影響大采高開采工作面工作人員的人身安全。

現有的采煤機一般由可沿刮板輸送機移動的機身和與機身兩端相接的截割機構構成。截割機構由一端與機身鉸接的搖臂和與搖臂另一端相接的截割滾筒組成，截割滾筒通過一端與機身鉸接、另一端與搖臂鉸接的液壓缸調節其上下高度。采煤時，因截割滾筒上下呈垂直狀態，煤炭開采面亦上下垂直，用于大采高工作面，不能防止片幫。為防止片幫，目前大都采用以下方法：

一種方法是通過煤層淺孔動壓注水實現防片幫。該方法雖然能夠在一定程度上防止開采面的片幫，但需要在煤層中大量注水，工序復雜，開采煤炭的質量和熱值大大降低，且向井下大量注水需要額外增加輸水管路，增加企業的生產成本。

另一種方法是通過液壓支架防止煤壁片幫和架前冒頂。該方法需要對原有液壓支架進行改造，在開采過程中還要考慮液壓支架與采煤機的相互配合關系，對于特大采高的開采工作面適用性較差。

再有一種方法是通過向煤壁注漿防止煤壁片幫。該方法雖然能夠有效降低開采面片幫的概率，但是開采后的煤炭與漿液固化在一起，不但影響煤炭質量，且不容易篩分和選取。

第四種方法是采用采煤機整機向前傾斜以防止片幫。該方法雖然能夠一定程度上防止片幫，但整機傾斜增大了對一側滑靴的壓力，加快滑靴的壽命衰減，且一定程度上容易造成采煤機整機傾翻，大大影響工作面的開采效率。

CN106437701A專利文獻披露了一種防片幫采煤機。該采煤機是利用安裝在機身上可上下轉動的轉動構件帶動搖臂上下轉動，用來調節截割滾筒的截割高度；利用固定安裝在轉動構件中的電機和齒輪傳動機構驅動與從動齒輪固定連接的搖臂做軸向轉動，帶動截割滾筒傾斜，使截割后的煤層表面與煤炭開采區呈現一定的傾角，達到防片幫的目的。該采煤機雖然在理論上能使搖臂帶動截割滾筒傾斜，但實際上存在以下技術問題：

1、由于大采高采煤機的搖臂和滾筒的質量十分重大，且滾筒在截割過程中承受巨大負載，采取將搖臂直接與齒輪傳動機構中的從動齒輪固定連接，齒輪傳動機構受力過大，極易損壞，不能保證井下安全生產和高效采煤。

2、說明書并未給出轉動構件轉動的方法，靠轉動構件轉動來調節截割滾筒的截割高度，搖臂和截割滾筒的全部重力施加在轉動構件上，很難保證設備的安全運行。

3、傳統采煤機滾筒在傾斜狀態下截割時，采面推進方向會不斷向下傾斜，偏離原來的煤層水平推進方向，偏離勘探開采層，開采效率低。

4、由其說明書附圖可知，該采煤機的齒輪傳動機構安裝在機身內，相互嚙合的兩個齒輪并排傳動，勢必導致采煤機機身的縱向高度顯著增大，采煤機的中心向上偏移，采煤機的搖臂和滾筒在向前傾斜時容易導致采煤機翻轉；而且受井下有限空間限制這種結構不易實現。

發明內容

為解決上述現有技術存在的技術問題，本發明提供一種大采高防片幫采煤機。

本發明提供的大采高防片幫采煤機，包括可沿刮板輸送機移動的機身；機身的兩端分別與轉動機構相接；轉動機構與截割機構相接。

所述轉動機構包括轉動機構殼體、旋轉電機、減速器、傳動軸、固定支撐軸、第一輔助液壓缸和第二輔助液壓缸；其中旋轉電機固定安裝在轉動機構殼體中，旋轉電機通過所述減速器和傳動軸與所述固定支撐軸相接，固定支撐軸固定安裝在機身殼體中；轉動機構殼體通過第一輔助液壓缸和第二輔助液壓缸與機身殼體鉸接。

所述截割機構包括搖臂和通過傳動軸與搖臂相接的截割滾筒；其中搖臂的后端通過安裝在轉動機構殼體上的調高液壓缸與所述轉動機構殼體鉸接；截割滾筒為斜度10°～30°的偏心截割滾筒。

與現有技術相比較，本發明采煤機具有以下有益效果：

1、通過轉動機構可實現截割機構向煤炭開采面一側傾斜，使截割后的煤層表面與煤炭開采區呈現一定的傾角，無需外部加固即可有效防止片幫，節省人力物力，降低生產成本。

2、轉動機構的轉動由電機及其傳動機構與兩個輔助液壓缸共同完成，由兩個輔助液壓缸作為受力的主要部件，可確保轉動機構不易損壞，保證井下生產安全。

3、截割滾筒的截割高度由安裝在轉動機構殼體上與搖臂鉸接的調高液壓缸調節，可確保調節截割高度時設備的安全運行。