專利名稱：分層開采技術(shù)及其采煤機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤礦分層開采技術(shù)及其中所使用的采煤機，特別涉及一種在目前長臂開采技術(shù)的基礎(chǔ)上衍生的新的分層開采技術(shù)及其中所使用的采煤機。
背景技術(shù)：
隨著綜采技術(shù)的不斷提高和綜采設(shè)備的不斷完善，中厚煤層一次采全采高及厚煤層的綜采工藝已相當?shù)某墒臁＞C采工藝即綜合機械化采煤工藝，綜采工作面的生產(chǎn)工藝過程，主要包括割煤、運煤、支護和處理采空區(qū)等多個工序，割煤、運煤、支護工序分別由滾筒采煤機、工作面可彎曲刮板輸送機、液壓支架等裝置實現(xiàn)。現(xiàn)有的長臂采煤法綜采工藝為 在長臂綜采工作面布置液壓支架，工作面刮板輸送機、滾筒采煤機，在綜采工作面運輸巷布置順槽轉(zhuǎn)載機、可伸縮帶式輸送機作順槽運輸。其中在綜采工作面上半工作面和下半工作面分別布置一部工作面刮板輸送機，相向運輸，將原煤運至中間巷的順槽轉(zhuǎn)載機，形成對拉綜采工作面。雖然隨著綜采設(shè)備能力的不斷提升，原有附帶夾層(巖石)等復雜地質(zhì)條件煤層的開采已經(jīng)不是難題，但伴隨著此種煤層的開采帶來了另一個問題，煤層與巖層一并開采使得煤巖混合煤質(zhì)下降，給選煤帶來巨大的成本，使得對于此類煤層的開采，綜采設(shè)備提升帶來的高效率同時也伴隨著高成本。

發(fā)明內(nèi)容
為實現(xiàn)克服現(xiàn)有開采技術(shù)中煤層與巖層一并開采使得煤巖混合煤質(zhì)下降、給選煤帶來巨大的成本的技術(shù)問題，本發(fā)明旨在提供一種適用的分層開采技術(shù)的采煤機，其通史解決附帶夾層等復雜地質(zhì)條件煤層在開采過程中煤巖混合的問題，提高煤質(zhì)質(zhì)量同時降低了選煤成本。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于分層開采技術(shù)的采煤機，其包括采煤機機身、搖臂和滾筒，其中所述搖臂通過螺栓可轉(zhuǎn)動地連接在采煤機機身上，并在設(shè)置于所述采煤機機身上的液壓驅(qū)動部的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動以實現(xiàn)調(diào)高，所述搖臂上具有截割頭部，所述截割頭部上設(shè)置有截割滾筒，其特征在于，所述采煤機還包括裝煤裝置，所述裝煤裝置包括回轉(zhuǎn)座10，裝煤板11和液壓驅(qū)動系統(tǒng)12，所述裝煤裝置通過回轉(zhuǎn)座10可旋轉(zhuǎn)地固定于所述采煤機的截割頭部并以所述截割頭部上安裝的截割滾筒為中心做自由回轉(zhuǎn)運動。所述裝煤板11可旋轉(zhuǎn)地固定在裝煤裝置主體上，所述回轉(zhuǎn)座10在所述液壓驅(qū)動系統(tǒng)12的驅(qū)動下做回轉(zhuǎn)運動，所述裝煤板11也在所述液壓驅(qū)動系統(tǒng)12的驅(qū)動下一同做回轉(zhuǎn)運動。所述采煤機為雙筒采煤機，其包括前搖臂4、后搖臂5，前搖臂4和后搖臂5上具有截割頭部8和9，前截割滾筒6和后截割滾筒7分別安裝于截割頭部8和9上，截割頭部8 和9上安裝有分別用于驅(qū)動前截割滾筒6和后截割滾筒7的電機。其中與所述前截割滾筒6對應的裝煤裝置的裝煤板11平行于煤壁，而與后截割滾筒7對應的裝煤裝置的裝煤板11垂直于煤壁。其中所述裝煤板的運動行程為為45度至135度之間，優(yōu)選為90度。所述回轉(zhuǎn)座 10上具有螺紋限定機構(gòu)19，所述螺紋限定機構(gòu)19限定整個裝煤裝置環(huán)繞截割頭部的回轉(zhuǎn)角度。所述液壓驅(qū)動系統(tǒng)通過花鍵軸20、固定銷21與裝煤板11連接，使得裝煤板11能被液壓驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動。本發(fā)明還涉及一種應用了上述采煤機的分層開采技術(shù)，所述分層開采技術(shù)將附帶夾層的煤層分為上部煤層、中部巖層、和下部煤層三層，其開采步驟為先開采上部的煤層再開采中部的巖層，其次再開采下部的煤層。


圖1所示為本發(fā)明的分層開采技術(shù)的示意圖。圖2所示為用于本發(fā)明的分層開采技術(shù)的滾筒采煤機的側(cè)示圖。圖3所示為用于本發(fā)明的分層開采技術(shù)的滾筒采煤機的俯示圖。圖4所示為采煤機的裝煤裝置的俯視圖。圖5所示為圖4所示采煤機的裝煤裝置沿B-B線的截面圖。圖6所示為圖4所示采煤機的裝煤裝置沿A-A線的截面圖。附圖標記1-液壓支架；2-采煤機；3-采煤機機身；4-前搖臂；5-后搖臂；6_前截割滾筒；7-后截割滾筒；8-截割頭部；9-截割頭部；10-回轉(zhuǎn)座；11-裝煤板；12-油缸； 13-螺栓；14-墊圈；15-護板；16-銷軸；17-螺栓；18-墊圈；19-螺紋板限定機構(gòu)；20-花鍵軸；21-固定銷；22-銅套；23-擋圈。
具體實施例方式上述在附帶夾層等復雜地質(zhì)條件煤層中的長臂開采技術(shù)中，存在上層煤層與巖層被一被開采而導致的煤巖混合使煤質(zhì)下降，后續(xù)過程中需要附加選煤程序使成本上升的缺陷。本發(fā)明提出了一種分層開采技術(shù)。該技術(shù)對于附帶夾層(巖層或夾矸)的復雜地質(zhì)條件的煤層提出了一次進刀分三層開采，如圖1所示，將附帶夾層的煤層視為三層，上部煤層、中部巖層、和下部煤層。在一次進刀中首先開采上部的煤層再開采中部的巖層，其次再開采下部的煤層，這樣在開采過程中就使煤層與巖層(即夾矸層)得到了分離，從而解決了煤巖混合的問題，提高了煤質(zhì)同時降低了選煤成本，突出了綜采設(shè)備的高產(chǎn)高效。作為本發(fā)明的一個具體實施例，如圖1所示，圖1示出了本發(fā)明的分層開采的實際開采情況。本技術(shù)依托于長臂工作面的開采，現(xiàn)就以某煤礦工作面為實例進行說明如圖 1所示，其煤礦工作面狀況為，煤平均層厚度5. 3米，其中中部有1.8米左右的巖層(即夾矸)。實際工作過程中設(shè)備選型采煤機型號MG90(K400)/2210 (1060)-WD運輸機型號SG^00/1400液壓支架型號ZYl 1000/25/55為了實現(xiàn)本發(fā)明的分層開采技術(shù)，本發(fā)明分層開采技術(shù)的應用主要解決的問題是采煤機的適應性問題，采煤機的具體方案為，采用標準MG900/2210-WD采煤機的牽引部和中部電控系統(tǒng)為主機身將搖臂更換為能適應具體巖層高度的搖臂，例如在如圖1所示的實施例中，巖層的高度為1. 8米，總的煤層的高度為5. 3米，則采煤機的搖臂被設(shè)計成能滿足該總煤層高度的搖臂。如圖1所示，在開采過程中先開采上部2米的煤層，再開采中部1.8 米的巖層，其次再開采下部的煤層。但必然會在第一層與第二層的開采過程中存留浮煤與浮矸混入下一層，這樣一來就降低了上部煤層的回收和下部煤層的煤質(zhì)。為解決清掃浮煤與浮矸這一問題，本發(fā)明所采用的采煤機上采用了本發(fā)明所研發(fā)的新型裝煤裝置。本發(fā)明的采煤機如圖2和圖3所示，圖2所示為用于本發(fā)明的分層開采技術(shù)的滾筒采煤機的側(cè)示圖，圖3所示為用于本發(fā)明的分層開采技術(shù)的滾筒采煤機的俯示圖。其中圖2和圖3所示的采煤機為雙滾筒采煤機，但本發(fā)明不限于此，也可以采用其它類型的采煤機，例如單滾筒采煤機，甚至三滾筒采煤機。本發(fā)明的采煤機包括采煤機機身，搖臂和滾筒， 其中搖臂通過螺栓可轉(zhuǎn)動地連接在采煤機機身上，并在液壓驅(qū)動部(優(yōu)選為液壓油缸)的驅(qū)動下以所述螺栓為樞軸轉(zhuǎn)動以實現(xiàn)調(diào)高，搖臂的上端部具有截割頭部，截割頭部上設(shè)置有截割滾筒。如圖2和圖3所示，圖2和3所示為本發(fā)明優(yōu)先實施例中使用的雙滾筒采煤機，本發(fā)明中所采用的采煤機2包括采煤機機身3、前搖臂4、后搖臂5、前滾筒6和后滾筒7。 其中采煤機機身3部分包括電氣部，液壓驅(qū)動部，牽引部等。前搖臂4和后搖臂5可在設(shè)置于采煤機機身的液壓驅(qū)動部分的驅(qū)動下進行擺動，以進行調(diào)高控制，前搖臂4和后搖臂5上具有截割頭部8和9，前截割滾筒6和后截割滾筒7分別安裝于截割頭部8和9上，截割頭部8和9上安裝有分別用于驅(qū)動前截割滾筒6和后截割滾筒7的電機。如圖4-6所示，圖4-6為本發(fā)明用于分層開采的采煤機的裝煤裝置。其中圖4所示為采煤機的裝煤裝置的俯視圖。圖5所示為圖4所示采煤機的裝煤裝置沿B-B線的截面圖。圖6所示為圖4所示采煤機的裝煤裝置沿A-A線的截面圖。如圖4-6所示，所述采煤機的裝煤裝置包括回轉(zhuǎn)座10，螺紋板限定機構(gòu)19，裝煤板11，液壓驅(qū)動系統(tǒng)12 (優(yōu)選為油缸)，銷軸14，護板15等，其中整個裝煤裝置包括回轉(zhuǎn)座10可旋轉(zhuǎn)地固定于采煤機2的截割頭部8和9部位并以截割頭部上安裝的截割滾筒為中心做自由回轉(zhuǎn)運動，回轉(zhuǎn)座10中具有螺紋板限定機構(gòu)19，通過螺紋板限定機構(gòu)19來限定整個裝煤裝置環(huán)繞截割頭部的回轉(zhuǎn)角度?；剞D(zhuǎn)座10通過液壓驅(qū)動系統(tǒng)，如液壓油缸12的驅(qū)動做回轉(zhuǎn)運動，另外液壓驅(qū)動系統(tǒng)也通過花鍵軸20、固定銷21與裝煤板11連接，使得裝煤板11在液壓驅(qū)動系統(tǒng)進行驅(qū)動，如油缸14做回轉(zhuǎn)運動時驅(qū)動裝煤板11 一同做回轉(zhuǎn)運動，裝煤板11如圖5所示通過銷軸16 可旋轉(zhuǎn)地固定在裝煤裝置主體上，裝煤板11可在液壓驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，如圖5中所示優(yōu)選為沿逆時針方向運動，裝煤板的運動行程為45至135度，但不限于此，優(yōu)選為90度。 其中液壓驅(qū)動裝置優(yōu)先采用活塞液壓缸驅(qū)動，齒條傳動的方式。其中裝煤板11與液壓驅(qū)動系統(tǒng)(具體為油缸12)的連接方式如圖6所示，花鍵軸20通過銅套22，被固定銷21固定， 從而實現(xiàn)裝煤板11與液壓驅(qū)動系統(tǒng)的連接。在開采過程中，本發(fā)明的分層開采用采煤機可通過遙控控制裝煤裝置的裝煤板的開合，使與前滾筒6對應的裝煤裝置的裝煤板平行于煤壁，這樣的設(shè)置不會影響截割滾筒的進刀，而與后滾筒7對應的裝煤板垂直于煤壁方向，處于工作位置清掃浮煤與浮矸。通過采用本發(fā)明的采煤機以及采煤機用裝煤裝置，解決了附帶夾層等復雜地質(zhì)條件煤層在開采過程中煤巖混合的問題，提高了煤質(zhì)質(zhì)量同時降低了選煤成本。在該技術(shù)的應用中對采煤機設(shè)備進行了改進，特別是對采煤機設(shè)備在新型裝煤裝置的開發(fā)，更是技術(shù)上的突破。
雖然本發(fā)明已經(jīng)參照多個實施例進行了描述，但本發(fā)明并不限于上述實施例，應當理解本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)ι鲜鰧嵤├猩婕暗牟考M行適當?shù)慕M合形成新的實施例， 在不脫離本發(fā)明原理的基礎(chǔ)上進行的各種明顯的修改和變化都應落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于分層開采技術(shù)的采煤機，其包括采煤機機身、搖臂和滾筒，其中所述搖臂通過螺栓可轉(zhuǎn)動地連接在采煤機機身上，并在設(shè)置于所述采煤機機身上的液壓驅(qū)動部的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動以實現(xiàn)調(diào)高，所述搖臂上具有截割頭部，所述截割頭部上設(shè)置有截割滾筒，其特征在于，所述采煤機還包括裝煤裝置，所述裝煤裝置包括回轉(zhuǎn)座10，裝煤板11和液壓驅(qū)動系統(tǒng) 12，所述裝煤裝置通過回轉(zhuǎn)座10可旋轉(zhuǎn)地固定于所述采煤機的截割頭部并以所述截割頭部上安裝的截割滾筒為中心做自由回轉(zhuǎn)運動。
2.如權(quán)利要求1所述的采煤機，其特征在于，所述裝煤板11可旋轉(zhuǎn)地固定在裝煤裝置主體上，所述回轉(zhuǎn)座10在所述液壓驅(qū)動系統(tǒng)12的驅(qū)動下做回轉(zhuǎn)運動，所述裝煤板11也在所述液壓驅(qū)動系統(tǒng)12的驅(qū)動下一同做回轉(zhuǎn)運動。
3.如權(quán)利要求1或2所述的采煤機，其特征在于，所述采煤機為雙筒采煤機，其包括前搖臂4、后搖臂5，前搖臂4和后搖臂5上具有截割頭部8和9，前截割滾筒6和后截割滾筒 7分別安裝于截割頭部8和9上，截割頭部8和9上安裝有分別用于驅(qū)動前截割滾筒6和后截割滾筒7的電機。
4.如權(quán)利要求3所述的采煤機，其特征在于，在開采過程中，其中與所述前截割滾筒6 對應的裝煤裝置的裝煤板11平行于煤壁，而與后截割滾筒7對應的裝煤裝置的裝煤板11垂直于煤壁。
5.如權(quán)利要求4所述的采煤機，其特征在于，其中所述裝煤板的運動行程為為45度至 135度之間。
6.如權(quán)利要求5所述的采煤機，其特征在于，所述裝煤板的運動行程為90度。
7.如權(quán)利要求3所述的采煤機，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)座10上具有螺紋限定機構(gòu)19， 所述螺紋限定機構(gòu)19限定整個裝煤裝置環(huán)繞截割頭部的回轉(zhuǎn)角度。
8.如權(quán)利要求7所述的采煤機，其特征在于，其中所述液壓驅(qū)動系統(tǒng)通過花鍵軸20、固定銷21與裝煤板11連接，使得裝煤板11能被液壓驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動。
9.一種分層開采技術(shù)，該技術(shù)利用了如權(quán)利要求1-8之一所述的采煤機，所述分層開采技術(shù)將附帶夾層的煤層分為上部煤層、中部巖層、和下部煤層三層，其開采步驟為先開采上部的煤層再開采中部的巖層，其次再開采下部的煤層。
全文摘要
一種用于分層開采技術(shù)的采煤機，所述采煤機包括裝煤裝置，所述裝煤裝置包括回轉(zhuǎn)座，裝煤板和液壓驅(qū)動系統(tǒng)，所述裝煤裝置通過回轉(zhuǎn)座可旋轉(zhuǎn)地固定于所述采煤機的截割頭部并以所述截割頭部上安裝的截割滾筒為中心做自由回轉(zhuǎn)運動，所述裝煤板可旋轉(zhuǎn)地固定在裝煤裝置主體上，所述回轉(zhuǎn)座在所述液壓驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動下做回轉(zhuǎn)運動，所述裝煤板也在所述液壓驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動下一同做回轉(zhuǎn)運動。
文檔編號E21C25/06GK102373927SQ201010250238
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月11日
發(fā)明者婁伶俐, 豆斌, 趙友軍 申請人:西安煤礦機械有限公司