[發明專利]一種采全高采煤機及采煤方法

在審

• 申請號: 201910014608.2
• 申請日: 2019-01-08
• 公開（公告）號: CN109611092A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 付少童;趙如月
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E21C25/52
• 分類號: E21C25/52;E21C25/68;E21C31/02;E21C31/10
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 張紅鳳

本發明公開了一種采全高采煤機及采煤方法，屬于煤炭開采技術領域。其包括主機架、上截割裝置、下截割裝置及調轉裝置，上截割裝置和下截割裝置安裝在主機架上，上截割裝置與主機架之間通過調轉裝置連接，調轉裝置包括有動力機構，動力機構的輸出端設置有轉動臂，當采煤機割煤至盡頭時動力機構動作，帶動轉動臂轉動，隨之帶動上截割裝置一起轉動；上截割裝置包括截割頭、截割臂、伸縮缸、調角油缸和旋轉部，旋轉部與轉動臂連接，截割頭為錐形，其后端與截割臂連接，截割臂的后端與伸縮缸連接。本發明利用調轉裝置可實現截割部的調轉移動，返回時可以繼續進刀割煤，避免空刀返回，能夠實現往返雙向割煤，提升了工作效率且能降低能耗。

技術領域

本發明屬于煤炭開采技術領域，具體涉及一種采煤設備及采煤方法。

背景技術

現階段我國煤炭的機械化開采工藝主要分為兩類：放頂煤與采全高。目前國內礦井對于4m以上或中厚煤層多采用放頂煤的開采方法。對于一些比較狹窄的斷層或者超短工作面來說，由于活動空間有限，原有設備無法完全發揮作用，很大程度上造成了資源的浪費，而采用原始的炮采法采出效率不高，對人的健康也有極大損害。即現階段缺少一種結構緊湊靈活、開采效率高且適應狹窄復雜環境的一次采全高采煤設備。不僅如此，現有的采煤設備為雙滾筒采煤機，其切削原理主要是基于滾筒旋轉帶動截齒產生壓剪破壞。煤炭為脆性材料，抗拉強度僅為抗壓強度的1/10，因此，基于壓剪原理破煤的所需能量要遠大于拉伸破壞所需的能量。若是利用拉應力破煤，則可大大降低采煤機的能耗要求。

晉煤集團曾基于此理論研制出基于拉應力破煤的采煤機，但其采煤方式為單向割煤，較雙向割煤來說效率低下。

綜上所述，現有的雙滾筒采煤機體型巨大，結構笨拙，不易進入狹小工作面采煤；利用壓剪原理破煤，較利用拉應力破煤耗能明顯增加。目前基于拉應力破煤的采煤機僅能實現單向割煤，截割到盡頭后空刀返回，效率低下，在采煤效率和能耗上都仍需改善。

發明內容

本發明的目的在于提供一種采全高采煤機及采煤方法，其截割到盡頭時，利用調轉裝置可實現截割部的調轉移動，返回時可以繼續進刀割煤，避免空刀返回，能夠實現往返雙向割煤，提升了工作效率且能降低能耗。

本發明的任務之一在于提供一種采全高采煤機，其采用了以下技術方案：

一種采全高采煤機，其包括主機架、上截割裝置、下截割裝置及調轉裝置，所述的上截割裝置和下截割裝置安裝在所述的主機架上，所述的上截割裝置與所述的主機架之間通過所述的調轉裝置連接，所述的調轉裝置包括有動力機構，所述的動力機構的輸出端設置有轉動臂，當采煤機割煤至盡頭時，所述的動力機構動作，帶動所述的轉動臂轉動，隨之帶動上截割裝置一起轉動；

所述的上截割裝置包括截割頭、截割臂、伸縮缸、調角油缸和旋轉部，所述的旋轉部與所述的轉動臂連接，所述的截割頭為錐形，其后端與所述的截割臂連接，所述的截割臂的后端與所述的伸縮缸連接，所述的伸縮缸位于與所述的旋轉部連接的基座內部，所述的調角油缸安裝在與所述旋轉部連接的基座的兩側，利用調角油缸對截割頭的上下截割和內外擺動角度進行調整；

所述的下截割裝置包括與所述的主機架連接的搖臂，所述的搖臂連接有傳動機構，所述的傳動機構連接有截割滾筒，采煤時，利用所述截割滾筒的截齒對下部煤體進行截割，在所述的截割滾筒上設置有螺旋型排煤槽。

作為本發明的一個優選方案，在上截割裝置的基座外部安裝有護板。

作為本發明的另一個優選方案，上述的傳動機構包括電機，利用電機驅動嚙合傳動的齒輪系，并將截割滾筒安裝在齒輪系的終端傳動齒輪軸上。

本發明的另一任務在于提供上述采全高采煤機的采煤方法，依次包括以下步驟：