竖向立式采矿掘进机制造技术

本发明专利技术竖向立式采矿掘进机，属于采矿掘进机械技术领域；所要解决的技术问题为提供一种机械化的竖向立式采矿掘进机；采用的技术方案为：支撑行走系统包括多个均布的液压支撑脚，多个液压支撑脚水平环形布置，其缸体部分均固定在支撑行走系统的框架上；竖向推进系统为多个推进油缸，多个推进油缸的缸体均固定在支撑行走系统的底部，多个推进油缸的活塞杆均固定在连接框架的顶部；旋转驱动系统安装在连接框架内部，且旋转驱动系统的底部与截割采掘系统连接；截割采掘系统包括连接架和多个自驱截割滚筒，多个自驱截割滚筒连接在连接架上；本发明专利技术适用于厚度大于30m的特厚固体矿床竖向立式开采、立井井筒机械化掘进及类似条件矿井的采矿和掘进。

Vertical vertical mining machine

The invention of vertical vertical mining mining tunnel boring machine, belonging to the mechanical technical field; the technical problem to be solved is to provide a vertical vertical boring machine for mechanized mining; the technical scheme for walking support system includes a plurality of uniform hydraulic support legs, a plurality of liquid pressure supporting foot horizontal annular arrangement, the the cylinder parts are fixed on the supporting frame of walking system; vertical propulsion system for a propulsion cylinder, a pushing cylinder is fixed on the supporting system of walking at the bottom, a plurality of piston rod push cylinder are fixed on top of the connecting frame; the rotation drive system is installed in the connecting frame, and the rotary drive the bottom of the system and the connection section of mining system cutting; cutting excavating system comprises a connecting frame and a plurality of self driving cutting drum, a plurality of self driving cutting drum connected with the connecting frame; the The invention is suitable for vertical vertical mining of large thickness solid deposits of thickness greater than 30m, mechanized mining of vertical shafts and mining and tunneling of similar conditions in mines.

【技术实现步骤摘要】
竖向立式采矿掘进机
本专利技术竖向立式采矿掘进机，属于采矿掘进机械
，特别涉及一种竖向采矿掘进设备。
技术介绍
目前，在煤炭、盐类等固体矿床开采装备领域，我国的采煤机、连采机等机械化开采设备已具有很高的技术水平，实现了固体矿床水平推进安全高效开采，成熟应用于近水平、缓倾斜、中斜赋存的中厚及厚矿层的开采，并取得良好的技术经济效果。当其应用于厚度大于30m的特厚固体矿床开采时，则需采用沿矿床厚度方向水平分层、逐层开采的巷道布置方式，直接降低资源的回收率、矿井的安全可靠程度和技术经济效果。若改变采矿设备水平推进的开采方式，使其沿矿床厚度竖向推进开采，则可解决厚度大于30m特厚固体矿床的安全高效开采问题，但目前尚未有机械化的竖向立式采矿设备以供采用。在矿井建设领域，立井井筒施工多采用爆破作业的方式，存在机械化水平低、工人劳动强度大、安全可靠程度低、掘进速度慢等缺陷，而机械化反井钻机多成熟应用于直径小于5m的立井井筒施工。针对直径大于7m的立井井筒施工，尚未有机械化的竖向立式掘进设备以供采用。
技术实现思路
本专利技术克服现有技术存在的不足，弥补现有采矿掘进设备的空白，所要解决的技术问题为提供一种机械化的竖向立式采矿掘进机。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：竖向立式采矿掘进机，包括支撑行走系统、竖向推进系统、连接框架、旋转驱动系统和截割采掘系统，所述支撑行走系统包括多个均布的液压支撑脚，多个液压支撑脚水平环形布置，其缸体部分均固定在支撑行走系统的框架上；所述竖向推进系统为多个推进油缸，多个推进油缸的缸体均固定在支撑行走系统的底部，多个推进油缸的活塞杆均固定在连接框架的顶部；所述旋转驱动系统安装在连接框架内部，且旋转驱动系统的底部与截割采掘系统连接；所述截割采掘系统包括连接架和多个自驱截割滚筒，所述多个自驱截割滚筒连接在连接架上。所述自驱截割滚筒为内置驱动螺旋导向截割滚筒，其螺旋导向向内，数量为两个，水平且对称布置。所述液压支撑脚的数量为四个或八个，呈单层或双层固定在支撑行走系统的框架上。所述截割采掘系统的连接架底部中心还固定有导向装置，所述导向装置包括导向杆和导向轮盘，导向杆的上端固定在连接架的底部，导向杆的下端固定有导向轮盘，导向轮盘的圆周面上安装有多个滚轮，且导向轮盘的位置低于自驱截割滚筒。所述自驱截割滚筒为内置驱动螺旋导向截割滚筒，其螺旋导向向内，数量为两个，两个自驱截割滚筒呈外高内低倾斜对称布置。所述截割采掘系统的连接架底部中心还固定连接有先导钻，所述先导钻的位置低于自驱截割滚筒。所述先导钻的下方设置有导向装置，所述导向装置包括导向杆和导向轮盘，导向杆的上端固定在连接架的底部，导向杆的下端固定有导向轮盘，导向轮盘的圆周面上安装有多个滚轮。本专利技术应用时，预先在下部施工运输巷道，在采掘圆柱体中心施工溜矿（渣）孔；竖向立式采矿掘进机工作时，导向装置的导向轮盘位于溜矿（渣）孔中，并在必要时配套安装先导钻，起导向和防止设备偏斜的作用；支撑行走系统的多个液压支撑脚支撑在四周的矿（岩）壁上，用于平衡竖向立式采矿掘进机工作时的径向作用力和旋转扭矩的作用力；远程操控自驱截割滚筒旋转，在支撑行走系统和竖向推进系统的辅助下、充分利用设备自重开始截割矿（岩）石，同时操控旋转驱动系统，带动整个截割采掘系统按照一定的深度旋转截割一个圆面上的矿（岩）石；截割矿（岩）石的过程中，由于自驱截割滚筒上的割齿布置为向溜矿（渣）孔导向的螺旋形，并在必要时斜置截割滚筒，这样就将截割的矿（岩）石连续输送至溜矿（渣）孔，自溜到下部运输巷道中的运输设备上；旋转截割一周后，控制竖向推进系统的推进油缸活塞杆伸出，使截割采掘系统下降，进行下一个截割循环，多个截割循环后，支撑行走系统的多个液压支撑脚收回，竖向推进系统的推进油缸活塞杆收回，使得支撑行走系统大步距迈步式下行，到位后，液压支撑脚伸出撑好，完成一个采矿掘进循环；继续重复上述工作过程，直至到达设定的采矿掘进深度。在整个竖向立式下行开采掘进过程中，支撑行走系统和导向装置在采掘圆柱体侧壁和溜矿（渣）孔侧壁的支撑下，防止竖向立式采矿掘进机的偏斜，保证了设备的垂直下行。竖向立式采矿掘进机到达设定的采矿掘进深度后，采用吊装设备直接吊出，安装到下一个位置进行开采掘进。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果。1、本专利技术填补了厚度大于30m的特厚固体矿床开采无竖向立式机械化开采设备的技术空白，与现有的特厚固体矿床水平分层机械化开采方法相比，创新性地改变采矿设备水平推进的开采方式，使其沿矿床厚度竖向推进开采，解决了特厚固体矿床水平分层开采的资源回收率低、矿井安全可靠程度低和技术经济效果较差等问题，实现了特厚固体矿床竖向立式机械化安全高效开采。2、本专利技术填补了直径大于7m的立井井筒施工无竖向立式机械化掘进设备的技术空白，与爆破作业的方式相比，解决了机械化水平低、工人劳动强度大、安全可靠程度低、掘进速度慢等问题，实现了立井井筒竖向立式机械化安全快速掘进。3、本专利技术采用自驱截割滚筒，滚筒内置驱动，在支撑行走系统、竖向推进系统和旋转驱动系统的辅助下、充分利用设备自重截割矿（岩）石，降低了采矿掘进成本，相应减小了支撑行走系统、竖向推进系统和旋转驱动系统对截割矿(岩)石的作用力，设备结构简单、合理，运行高效。4、本专利技术中的自驱截割滚筒采用螺旋导向，滚筒上的割齿布置为向溜矿（渣）孔导向的螺旋形，并在必要时将截割滚筒斜置，实现了截割的矿（岩）石向溜矿（渣）孔的连续输送，提高了采矿掘进效率。5、本专利技术通过支撑行走系统和竖向推进系统的协调配合，实现了截割采掘系统的多次截割循环和大步距迈步式下行，简化了设备运行工序，提高了采矿掘进效率。6、本专利技术采用导向装置，并在必要时配套安装先导钻，起导向和防止设备偏斜的作用，与支撑行走系统协调配合，有效保障设备的垂直下行。7、本专利技术实现了远程操控，自动化控制程度高，为实现无人采矿掘进奠定了基础。附图说明下面结合附图对本专利技术做进一步详细的说明。图1为本专利技术实施例一的结构示意图。图2为本专利技术实施例二的结构示意图。图中：1为支撑行走系统，2为竖向推进系统，3为连接框架，4为旋转驱动系统，5为截割采掘系统，6为导向装置，7为液压支撑脚，8为推进油缸，9为连接架，10为自驱截割滚筒，11为导向杆，12为导向轮盘，13为先导钻。具体实施方式实施例一如图1所示，本专利技术竖向立式采矿掘进机，包括支撑行走系统1、竖向推进系统2、连接框架3、旋转驱动系统4和截割采掘系统5，所述支撑行走系统1包括多个均布的液压支撑脚7，多个液压支撑脚7水平环形布置，其缸体部分均固定在支撑行走系统1的框架上；所述竖向推进系统2为多个推进油缸8，多个推进油缸8的缸体均固定在支撑行走系统1的底部，多个推进油缸8的活塞杆均固定在连接框架3的顶部；所述旋转驱动系统4安装在连接框架3内部，且旋转驱动系统4的底部与截割采掘系统5连接；所述截割采掘系统5包括连接架9和多个自驱截割滚筒10，所述多个自驱截割滚筒10连接在连接架9上。所述自驱截割滚筒10为内置驱动螺旋导向截割滚筒，其螺旋导向向内，数量为两个，水平且对称布置。所述液压支撑脚7的数量为四个或八个，呈单层或双层固定在支撑行走系统1的框架上。所述截割采掘系统5的连接架9底部中心还固定有本文档来自技高网...

【技术保护点】
竖向立式采矿掘进机，包括支撑行走系统（1）、竖向推进系统（2）、连接框架（3）、旋转驱动系统（4）和截割采掘系统（5），其特征在于：所述支撑行走系统（1）包括多个均布的液压支撑脚（7），多个液压支撑脚（7）水平环形布置，其缸体部分均固定在支撑行走系统（1）的框架上；所述竖向推进系统（2）为多个推进油缸（8），多个推进油缸（8）的缸体均固定在支撑行走系统（1）的底部，多个推进油缸（8）的活塞杆均固定在连接框架（3）的顶部；所述旋转驱动系统（4）安装在连接框架（3）内部，且旋转驱动系统（4）的底部与截割采掘系统（5）连接；所述截割采掘系统（5）包括连接架（9）和多个自驱截割滚筒（10），所述多个自驱截割滚筒（10）连接在连接架（9）上。

【技术特征摘要】
1.竖向立式采矿掘进机，包括支撑行走系统（1）、竖向推进系统（2）、连接框架（3）、旋转驱动系统（4）和截割采掘系统（5），其特征在于：所述支撑行走系统（1）包括多个均布的液压支撑脚（7），多个液压支撑脚（7）水平环形布置，其缸体部分均固定在支撑行走系统（1）的框架上；所述竖向推进系统（2）为多个推进油缸（8），多个推进油缸（8）的缸体均固定在支撑行走系统（1）的底部，多个推进油缸（8）的活塞杆均固定在连接框架（3）的顶部；所述旋转驱动系统（4）安装在连接框架（3）内部，且旋转驱动系统（4）的底部与截割采掘系统（5）连接；所述截割采掘系统（5）包括连接架（9）和多个自驱截割滚筒（10），所述多个自驱截割滚筒（10）连接在连接架（9）上。2.根据权利要求1所述的竖向立式采矿掘进机，其特征在于：所述自驱截割滚筒（10）为内置驱动螺旋导向截割滚筒，其螺旋导向向内，数量为两个，水平且对称布置。3.根据权利要求1或2所述的竖向立式采矿掘进机，其特征在于：所述液压支撑脚（7）的数量为四个或八个，呈单层或双层固定在支撑行走系统（1）的框架上。4.根据权利要求1或2所述的竖向立式...

【专利技术属性】
技术研发人员：高红波，刘兴江，李涛，朱杨东，桑宗其，于树德，
申请(专利权)人：山东瑞源钾盐工程技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37