一种薄煤层采煤设备及采煤方法技术

本发明专利技术公开了一种薄煤层设备及采煤方法，包括的设备有液压支架、驱动设备、弧形挡板、螺旋滚筒、万向传动箱、转载机、皮带运输机、动力与操作系统，液压支架、驱动设备、弧形挡板、螺旋滚筒位于同一采煤工作面内,驱动设备卡在液压支架的轨道槽内，驱动设备通过传动轴和空心圆杆分别与万向传动箱和弧形挡板相连，驱动设备通过万向传动箱驱动螺旋滚筒旋转割煤、运煤，弧形挡板位于螺旋滚筒后方。本发明专利技术所提供的设备和方法适用于薄煤层开采领域，它利用带有截齿的螺旋滚筒切煤、运煤，开采效率高，可实现工作面无化，可大幅提高薄煤层的资源回收率。

Thin seam coal mining equipment and coal mining method

The invention discloses a thin seam coal mining method and equipment, including the equipment, hydraulic support, driving device, an arc baffle and a screw drum, a universal transmission box, conveyor, belt conveyor, power and operating system, hydraulic support, driving device, an arc baffle and a spiral drum in the same coal face. Drive card in the hydraulic support rail groove, drive through the transmission shaft and the hollow rod respectively with universal transmission box and the driving device of rotating arc baffle is connected, cut coal, coal by the universal gear box drive spiral drum, rear arc baffle in spiral drum. Apparatus and method provided by the invention is suitable for thin seam mining field, it uses spiral drum with teeth cut coal, coal mining, high efficiency, can realize the work surface, can greatly improve the resource recovery rate of thin coal seam.

【技术实现步骤摘要】
一种薄煤层采煤设备及采煤方法
：本专利技术为一种薄煤层采煤设备及采煤方法，属于煤矿采掘设备及采煤方法领域。
技术介绍
：伴随着中厚煤层的煤炭可采储量的日益减少，薄煤层的开采已引起了各矿业集团的高度重视。目前已探明的薄煤层资源储量占煤炭总储量的20%之多，然而对于薄煤层，常规的综采机械化设备不能正常使用，机械化水平低，现有的开采方法，开采效率低，工人工作强度大，开采成本高，并且存在很大的安全隐患。针对现有薄煤层开采设备匮乏的现状，开采方法不完善，本专利技术提出一种薄煤层采煤设备及方法，它实现了工作面无人化，开采效率高、成本低，可解决薄煤层开采的技术难题，可大幅提高资源回收率，具有很好的推广应用价值。
技术实现思路
：鉴于现有薄煤层开采方法的不足之处，本专利技术的目的是提供一种薄煤层采煤设备及采煤方法，该方法能有效地提高资源回收率，实现薄煤层工作面无人化。为达到上述目的，本专利技术是按照以下技术方案实施的：一种薄煤层采煤设备，包括有：液压支架、驱动设备、弧形挡板、螺旋滚筒、动力与操作系统、转载机和皮带运输机，液压支架、驱动设备、弧形挡板、螺旋滚筒位于同一个采煤工作面内，其中螺旋滚筒与煤壁接触，弧形挡板位于螺旋滚筒后方，驱动设备位于液压支架的轨道槽内，并通过传动轴和空心圆杆分别与万向传动箱和弧形挡板相连，转载机和皮带运输机位于同一侧回采巷道中，转载机处于螺旋滚筒的端头，与螺旋滚筒的轴线方向呈0°—120°夹角，皮带运输机与转载机相接，动力与操作系统位于两侧回采巷道的任一侧。进一步的，所述的螺旋滚筒与煤壁直接接触，其上均匀分布有截齿，可实现割煤，割煤的同时，螺旋滚筒的螺旋结构能将煤从采煤工作面内以螺旋运输的形式运出。进一步的，所述的螺旋滚筒为多段连接，两个滚筒之间通过万向传动箱相连接，且万向传动箱与传动轴相连接，允许两节螺旋滚筒的轴线不在同一条直线上。进一步的，所述的液压支架底座上有轨道槽，驱动设备卡在轨道槽内，通过推移装置的收缩在轨道槽内往返滑动，以实现整套设备的自动推移。进一步的，所述的弧形挡板位于螺旋滚筒后方，两段弧形挡板之间采用铰接结构连接，最外侧两个短挡板的端头通过两个钢架结构与螺旋滚筒滚轴相连，并用角钢将其与后面的空心圆杆固定成一个整体结构。进一步的，所述的动力与操作系统位于两侧回采巷道的任一侧，其包括有动力源系统和操作台两部分组成，为整套采煤设备提供动力，并控制整套采煤设备的运行。一种薄煤层采煤设备的采煤工作方法，工艺流程包括：第一步：设备调试安装，掘进回采巷道，开切眼、布置采煤工作面，将各个设备搬运到采煤工作面并进行组装，液压支架升降装置升起，使液压支架处于承压状态，推移装置处于收缩状态；第二步：采煤作业，推移装置向前推动万向传动箱和弧形挡板，同时驱动设备驱动螺旋滚筒向前旋转，推移装置的推动作用与螺旋滚筒的运输、割煤作用共同完成采煤过程。弧形挡板、煤壁及底板共同形成一个运输槽，螺旋滚筒在完成割煤的过程中，同时将采煤工作面的已切割的煤螺旋输送到转载机上，转载机再将煤转载到皮带运输机；第三步：设备复位循环作业，当推移装置推移至最大距离（即完成一个循环的割煤和运煤）后，液压支架升降装置降低，然后以滚筒和弧形挡板为受力点，通过推移装置的收缩，拉动液压支架前移，完成一个循环的采煤工序，重复上述环节，完成整个工作面的无人化自动回采。本专利技术的有益效果：1.本专利技术所述的采煤设备实现割煤与运煤一体化，无需刮板输送机，以螺旋滚筒割煤的方式，工序简单，回采高效，安全可靠。2.本专利技术所述的采煤方法实现了薄煤层无人化开采，资源回收率极大的提高，机械自动化在一定程度上取得了出破，改善了工人的作业环境。附图说明:当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更好地理解本专利技术并容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，并不构成对本专利技术的不当限定，其中：图1：一种薄煤层采煤设备总体布置示意图图2：采煤工作面剖面图；图3：动力与操作系统示意图；图4：弧形挡板示意图；图5：液压支架示意图；图6：驱动设备示意图；图7：螺旋滚筒示意图；图8：万向传动箱示意图；图9：本专利技术工艺流程图。具体实施方式：参照图1-8对本专利技术进行说明，一种薄煤层采煤设备由液压支架3、驱动设备4、弧形挡板2、螺旋滚筒5、万向传动箱6、动力与操作系统1、转载机7和皮带运输机8组成，其中液压支架3、驱动设备4、弧形挡板2布置在同一采煤工作面内，转载机7、皮带运输机8和动力与操作系统1分别位于两侧回采巷巷道中的任一侧，转载机7处在螺旋滚筒5的端头，二者大致属于垂直关系，皮带运输机8与转载机7相连，动力与操纵系统1由动力源系统102和操控台101组成，主要为采煤工作面里面的设备提供动力和控制设备的运行。螺旋滚筒5位于工作面前端与煤壁9直接接触，整个滚轴503上布置有螺旋结构502，其上均匀分布有截齿501，在向前滚动的过程中，能够实现割煤与螺旋式运煤同步进行，螺旋滚筒5为多段连接，两节之间由万向传动箱6相连，万向传动箱6包括有齿轮箱体604、万向节叉601、万向节602及其内部传动装置，外侧的两个万向节叉601分别与两侧螺旋滚筒5的滚轴503相连，它能保证两节螺旋滚筒5之间能够呈一定的角度，同时万向传动箱6还与传动轴404相连，传动轴404通过万向传动箱6驱动螺旋滚筒5旋转割煤。弧形挡板2位于螺旋滚筒5后侧，两节弧形挡板2之间通过铰接结构201相连，铰接结构201上有轴承孔202，传动轴404穿过它与万向传动箱6相连，最外侧的两个短弧形挡板2通过钢架结构13与滚轴503相连，且通过角钢14与其后的空心圆杆403固定成一个整体，弧形挡板2与煤壁9及底板11形成一个运输槽，共同协助螺旋滚筒5将煤从采煤工作面运出至转载机7上，转载机7再将煤运输到皮带运输机8上。液压支架3处在采煤工作面最后方，与上覆岩层10和底板11接触，其后是采空区12，液压支架3主要用来保护驱动设备4，升降装置301控制液压支架3的升降，液压支架3的底座上有轨道槽303，驱动设备4的底座405刚好卡在其中，并在推移装置302的作用下在轨道槽303内滑动，驱动设备4由马达401、变速系统402、传动轴404和空心圆杆403组成，其中传动轴404和空心圆杆403分别与万向传动箱6和弧形挡板2相连接。如图9所示，一种薄煤层采煤方法的工艺流程为：第一步：设备调试安装，掘进回采巷道，开切眼、布置采煤工作面，将各个设备搬运到采煤工作面并进行组装，液压支架升降装置升起，使液压支架处于承压状态，推移装置处于收缩状态；第二步：采煤作业，推移装置向前推动万向传动箱和弧形挡板，同时驱动设备驱动螺旋滚筒向前旋转，推移装置的推动作用与螺旋滚筒的运输、割煤作用共同完成采煤过程。弧形挡板、煤壁及底板共同形成一个运输槽，螺旋滚筒在完成割煤的过程中，同时将采煤工作面的已切割的煤螺旋输送到转载机上，转载机再将煤转载到皮带运输机；第三步：设备复位循环作业，当推移装置推移至最大距离（即完成一个循环的割煤和运煤）后，液压支架升降装置降低，然后以滚筒和弧形挡板为受力点，通过推移装置的收缩，拉动液压支架前移，完成一个循环的采煤工序，重复上述环节，完成整个工作面的无人化自动回采。本行业的技术人员应该了解，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄煤层采煤设备，包括有：液压支架、驱动设备、弧形挡板、螺旋滚筒、动力与操作系统、转载机和皮带运输机，其特征在于：所述的液压支架、驱动设备、弧形挡板、螺旋滚筒位于同一个采煤工作面内，其中螺旋滚筒与煤壁接触，弧形挡板位于螺旋滚筒后方，驱动设备位于液压支架的轨道槽内，并通过传动轴和空心圆杆分别与万向传动箱和弧形挡板相连，转载机和皮带运输机位于同一侧回采巷道中，转载机处于螺旋滚筒的端头，与螺旋滚筒的轴线方向呈0°—120°夹角，皮带运输机与转载机相接，动力与操作系统位于两侧回采巷道的任一侧。

【技术特征摘要】
1.一种薄煤层采煤设备，包括有：液压支架、驱动设备、弧形挡板、螺旋滚筒、动力与操作系统、转载机和皮带运输机，其特征在于：所述的液压支架、驱动设备、弧形挡板、螺旋滚筒位于同一个采煤工作面内，其中螺旋滚筒与煤壁接触，弧形挡板位于螺旋滚筒后方，驱动设备位于液压支架的轨道槽内，并通过传动轴和空心圆杆分别与万向传动箱和弧形挡板相连，转载机和皮带运输机位于同一侧回采巷道中，转载机处于螺旋滚筒的端头，与螺旋滚筒的轴线方向呈0°—120°夹角，皮带运输机与转载机相接，动力与操作系统位于两侧回采巷道的任一侧。2.根据权利要求1所述的一种薄煤层采煤设备，其特征在于，所述的螺旋滚筒与煤壁直接接触，其上均匀分布有截齿，可实现割煤，割煤的同时，螺旋滚筒的螺旋结构能将煤从采煤工作面内以螺旋运输的形式运出。3.根据权利要求1所述的一种薄煤层采煤设备，其特征在于，所述的螺旋滚筒为多段连接，两个滚筒之间通过万向传动箱相连接，且万向传动箱与传动轴相连接，允许两节螺旋滚筒的轴线不在同一条直线上。4.根据权利要求1所述的一种薄煤层采煤设备，其特征在于，所述的液压支架底座上有轨道槽，驱动设备卡在轨道槽内，通过推移装置的收缩在轨道槽内往返滑动，以实现整套设备的自动推移。5.根据权利要求1所述的一种薄煤层采煤设备，其特征在于，所述的弧形挡板位于螺旋滚筒后方，两...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾后省，刘少伟，冯志耀，张辉，季昌，方磊，申腙，彭龙伟，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：河南,41