[发明专利]水切分割落采煤方法及水切分割落采煤机

说明书

技术领域

本发明属于采煤领域，具体涉及一种水切分割落采煤方法及水切分割落采煤机。

背景技术

现有采煤方法有机械采煤法、水力采煤法、爆破采煤法等。在一些倾角大或不稳定的煤层条件下无法使用现代化的机械采煤方法，常采用水力采煤法或爆破采煤法。目前的水力采煤法是采用水枪定点射流冲击落煤，水枪射程决定了采煤距离，采用这种采煤工艺，所需水压较大、水量较多，并且水枪与落煤点距离较大，常出现冲采过程中，垛内顶板提前垮落或窜矸，挡住水枪冲采，使冲采提前结束，回采率低。

爆破采煤法是采用在煤壁上钻孔爆破的方法进行采煤，采煤效率低、危险性大，是比较原始的一种采煤方法。

在条件较好的煤层，应用广泛的是机械采煤法，机械采煤法主要采用的采煤设备为滚筒式采煤机或刨煤机。滚筒式采煤机生产率高，但是块煤率低、粉尘大；刨煤机块煤率较高、粉尘小，但是生产效率低，煤层适应性差。

发明内容

为克服上述采煤方法及采煤设备存在的不足，本发明的目的是提供一种水切分割落采煤方法及水切分割落采煤机。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种水切分割落采煤方法，水切分割落采煤机的水刀切分装置对煤壁进行横向切分的同时和/或切分之后，水刀割落装置对被切分的煤层切割并落煤，机身行进带动水刀切分装置、水刀割落装置行进实现连续采煤。

本发明还包括一种水切分割落采煤机，包括水刀切分装置、水刀割落装置、高压管路、高压水泵站和机身等，机身包括行走机构，水刀切分装置设置在水刀割落装置的前部，高压水泵站与水刀切分装置、水刀割落装置通过高压管路连接，水刀切分装置、水刀割落装置、高压水泵站设置在机身上。

所述的机身包括升降装置，水刀切分装置和/或水刀割落装置设置在升降装置上，升降装置与机身连接，升降装置可以实现水刀切分装置、水刀割落装置和/或落煤机构的高度变化，达到不同的采煤高度。

水刀切分装置包括喷嘴、固定架，喷嘴设置在固定架上，水刀切分装置的作用是将煤壁在高度方向上进行切分，获得大小适中的煤块。

水刀割落装置包括落煤机构、喷嘴，喷嘴设置在落煤机构上，水刀割落装置的作用是将水刀切分装置切分的煤从煤壁上铲落。

所述的落煤机构包括楔铲、锥头、楔叉、拨锤、拨轮和/或撬杆，落煤机构将切割后的煤层胀落或拨落。

所述的落煤机构包括喷嘴，喷嘴包括楔形喷嘴、铲形喷嘴、锥形喷嘴。

为了达到更好的使用效果，水刀切分装置包括喷嘴调整机构，喷嘴设置在喷嘴调整机构上，喷嘴调整机构设置在固定架上，喷嘴在喷嘴调整机构的带动下沿轨迹运行。

所述的喷嘴调整机构包括齿轮齿条、绳与卷绳器、螺杆螺母、链轮与链条、液压缸和/或气缸等。

所述的升降装置采用垂直升降装置或摇臂升降装置，当采用摇臂升降装置时，为保证固定架上的喷嘴方向，摇臂升降装置包括连杆，固定架与机身之间设有连杆，连杆与摇臂平行且等长。

所述的水刀切分装置包括位置移动机构，水刀切分装置和/或水刀割落装置设有回转机构，或升降装置上对称设置水刀切分装置和/或水刀割落装置，可实现反向采煤。

垂直升降装置包括齿轮齿条、绳与卷绳器、螺杆螺母、链轮与链条、液压缸和/或气缸等。

为了防止出现特大块煤，水切分割落采煤机还包括破碎机构，破碎机构采用旋转冲击式破碎机构和/或往复冲击式破碎机构。

机身包括导料铲，导料铲将采落的煤导入输送装置上。

所述的机身上设有行走机构、电控系统等。

本发明水切分割落采煤机的工作过程为：高压水泵站将高压水通过高压管路输送到水刀切分装置、水刀割落装置的喷嘴，喷嘴将高压水射流形成水刀进行切割煤壁，机身在行走机构的驱动下向前运行，水刀切分装置将煤壁在采煤方向上将煤层切割分层，水刀割落装置将分层的煤层与煤壁割离，同时落煤机构使被切割的煤脱落，并通过导料铲导入输送装置，出现特大块煤时，破碎机构将其破碎至块度适中的煤块，机身不断的向前运行，实现连续采煤。反向采煤时，水刀切分装置移动到另一端，或水刀切分装置、水刀割落装置、落煤机构通过回转机构回转，或水刀切分装置、水刀割落装置、落煤机构对称布置，实现反向采煤，通过升降装置的升降，使水刀切割装置处于不同的高度，实现不同采高采煤。