[發(fā)明專利]一種適用于急傾斜煤層的采煤裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010698015.5
• 申請(qǐng)日: 2020-07-20
• 公開（公告）號(hào): CN111764896B
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高魁東;張曉迪;孫利青;曾慶良;張?chǎng)?/a>;王成龍;王亮;武天驕;逯振國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號(hào): E21C25/00
• 分類號(hào): E21C25/00;E21C35/22;E21C35/20;E21C29/04;E21F13/06
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 吳旭

本發(fā)明公開了一種適用于急傾斜煤層的采煤裝置及方法，適用于急傾斜煤層，裝置包括盾構(gòu)式采煤機(jī)、裝載耙斗、刮板輸送機(jī)、裝載卷?yè)P(yáng)機(jī)、牽引卷?yè)P(yáng)機(jī)。本發(fā)明的適用于急傾斜煤層的采煤裝置及采煤方法利用牽引鉆頭打孔、牽引繩索牽引采煤機(jī)的方法使采煤裝置具有良好的爬坡能力，能夠適用大傾角煤層的開采環(huán)境；與煤巷截面尺寸相同的盾構(gòu)式采煤機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)一次性全斷面開采，提高了急傾斜煤層的開采效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤礦機(jī)械技術(shù)以及煤炭開采工藝領(lǐng)域，具體涉及一種適用于急傾斜煤層的采煤裝置及其采煤方法。

背景技術(shù)

煤炭作為我國(guó)最主要的一次能源，我國(guó)絕大多數(shù)的工業(yè)生產(chǎn)都離不開煤炭。我國(guó)的煤層按照走向傾角分為近水平煤層(5°)，緩傾斜煤層(5°～10°)，傾斜煤層(10°～45°)，急傾斜煤層(45°)，其中，急傾斜煤層占我國(guó)煤炭賦存量的4％，占我國(guó)南方礦區(qū)煤炭賦存量的80％以上，因此，對(duì)于急傾斜煤層的開采對(duì)于我國(guó)能源消費(fèi)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。

現(xiàn)有的急傾斜煤層的開采工藝還是采用滾筒式采煤機(jī)進(jìn)行破煤，機(jī)械化采煤過(guò)程中采用的傳統(tǒng)滾筒式采煤機(jī)在傾角過(guò)大的煤層綜采工作面上工作時(shí)，由于坡度較陡，采煤機(jī)采用騎跨刮板輸送機(jī)，齒輪齒軌嚙合的配合方式驅(qū)動(dòng)，容易出現(xiàn)下滑、齒軌及行走輪磨損嚴(yán)重等問(wèn)題，嚴(yán)重危害井下工人的生產(chǎn)安全以及影響煤礦的生產(chǎn)效率和效益。

綜上所述，針對(duì)我國(guó)急傾斜煤層的開采現(xiàn)狀，有必要設(shè)計(jì)出一種專門用于急傾斜煤層開采、同時(shí)又盡可能避免過(guò)度損壞設(shè)備的裝置，進(jìn)而達(dá)到兼顧工人生產(chǎn)安全，同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效、低成本開采。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，提出一種適用于急傾斜煤層的采煤裝置及方法，解決現(xiàn)有的滾筒式采煤機(jī)在急傾斜煤層工況下普遍存在爬坡能力差、易下滑且設(shè)備磨損嚴(yán)重的問(wèn)題。

技術(shù)方案：一種適用于急傾斜煤層的采煤裝置，包括盾構(gòu)式采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、裝載卷?yè)P(yáng)機(jī)、牽引卷?yè)P(yáng)機(jī)；

所述刮板輸送機(jī)和裝載卷?yè)P(yáng)機(jī)水平設(shè)置在煤巷底部，所述牽引卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)置在所述煤巷頂端；所述裝載卷?yè)P(yáng)機(jī)為雙筒卷?yè)P(yáng)機(jī)，所述雙筒卷?yè)P(yáng)機(jī)的裝載繩索由上側(cè)的主繩和下側(cè)的副繩組成；所述盾構(gòu)式采煤機(jī)位于煤巷內(nèi)，盾構(gòu)式采煤機(jī)的后擋板上設(shè)有導(dǎo)向輪，所述主繩穿過(guò)所述導(dǎo)向輪后與所述副繩連接，并在所述副繩上懸掛裝載耙斗，所述裝載繩索的總長(zhǎng)度大于煤巷總長(zhǎng)度的兩倍；

所述牽引卷?yè)P(yáng)機(jī)的數(shù)量為兩臺(tái)，兩根牽引繩索的一端固定在所述盾構(gòu)式采煤機(jī)的前擋板上，所述兩根牽引繩索的另一端分別穿過(guò)煤層后繞制在牽引卷?yè)P(yáng)機(jī)上。

進(jìn)一步的，所述盾構(gòu)式采煤機(jī)包括位于所述前擋板和后擋板之間的機(jī)箱，所述機(jī)箱周側(cè)分布有若干行走輪；所述后擋板覆蓋所述機(jī)箱后表面上部區(qū)域，所述前擋板上安裝若干由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的刀盤，并設(shè)置有若干連通所述機(jī)箱內(nèi)部并直達(dá)所述機(jī)箱后表面的過(guò)煤口；所述導(dǎo)向輪安裝在所述后擋板中軸線上距機(jī)箱頂部1/3距離處。

進(jìn)一步的，所述機(jī)箱的工作截面為正方形，所述刀盤包括分別安裝在所述前擋板中心位置和四角的三角刀盤以及分別安裝在正方形工作截面的每邊中點(diǎn)處的方形刀盤，所述三角刀盤形成的截割平面位于所述方形刀盤形成的截割平面外側(cè)，所述方形刀盤和三角刀盤形成的截割平面覆蓋所述煤巷的截面。

進(jìn)一步的，所述三角刀盤包括正三角形的三角刀盤架，所述三角刀盤架的中心向三個(gè)角分別設(shè)有連接筋，所述連接筋的表面沿連接筋走向左右對(duì)稱設(shè)置若干組菱形刮刀，所述三角刀盤架的中心固定有三角銑刀；所述方形刀盤包括方形刀盤架，所述方形刀盤架的中心向四個(gè)角分別設(shè)有連接筋，所述連接筋的表面沿連接筋走向左右對(duì)稱設(shè)置若干組菱形刮刀，所述方形刀盤架的中心固定有四角銑刀；所述三角刀盤架和方形刀盤架的中心分別與電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸連接；其中，菱形刮刀的刀面與刀架平面形成115°到135°夾角。

進(jìn)一步的，所述機(jī)箱前端外圓周布設(shè)有一圈刮刀，所述刮刀呈三棱柱結(jié)構(gòu)，錐邊朝向工作面方向。

進(jìn)一步的，還包括設(shè)置在所述前擋板上的若干個(gè)噴嘴。