[发明专利]一种新型的薄煤层煤矿井下开采成套设备

说明书

技术领域

本发明属于煤矿开采设备领域，尤其涉及一种适应于复杂地质条件薄煤层开采的新型的煤矿井下开采成套设备。

背景技术

目前国内的综合机械化开采设备及工艺主要是针对北方煤层地质条件设计，适应于煤层厚、倾角小且煤层厚度变化不大的煤层开采，并且国内目前研发的薄煤层开采设备一般最低开采高度不低于1.2m，且其装机功率小，可靠性不高，不适应煤层厚度变化大、夹矸和断层多的煤层。而我国大部分薄煤层特别是西南地区的煤层薄，倾角大、且厚度变化大、夹矸和断层多，对设备的可靠性和适应性要求较高，目前国内针对复杂地质条件下的薄煤层机械化开采设备的研究还处于空白状态。

采用综合机械化设备进行开采大幅提高了煤炭的开采效率，但由于薄煤层厚度变化大、断层多，使用综采设备经常会出现割顶或者割底的情况，使原煤煤质大幅下降，常常需要进行洗选，导致矿井的生产效益还低于炮采效益。此外，综合机械化开采设备矿建投资大，对人员素质要求较高，不利于在我国大部分中小煤矿和薄煤层进行推广。

而人工放炮开采由于其投资小、适应煤层地质条件广等特点而在部分薄煤层开采和中小煤矿开采中占据了一定的比例，但存在工作环境差、安全性差、工人劳动强度大等缺点。

发明内容

为了解决上述问题，提供一种新型的薄煤层煤矿井下开采成套设备，其兼顾了综合机械化开采和人工放炮开采的优势，实现了机械化支护、装煤、运煤、打眼等工序，具有适应煤层范围广、人工劳动强度较小、开采效益高、投资小等特点，特别是实现钻机的机械化行走和打眼，大幅降低了工人的劳动强度。

一种新型的薄煤层煤矿井下开采成套设备，包括液压支架和刮板输送机，液压支架用于工作面顶板支护、推拉输送机装煤和保护设备免受放炮时对设备的冲击，输送机用于运煤和装煤；还包括可以在输送机上行走的液压钻机车，液压钻机车上装有多台液压钻机，液压钻机根据炮眼位置要求进行机械化打眼。液压支架上设有护煤板，护煤板在工作面放炮落煤时与刮板输送机上的支撑板搭接形成密闭空间；液压钻机车使用后可以旋转放入刮板输送机采空侧。每个液压钻机车负责一定区域内的打眼，通过液压支架上的高压乳化液作为动力来源使其在工作面行走，以及利用高压乳化液驱动液压钻机进行打眼。打眼完毕后，液压钻机可以旋转放入输送机老塘侧，支架伸出护煤板与输送机支撑耳相接，从而形成密闭空间，保护工作面设备免受放炮崩落煤块的伤害。

液压钻机车包括主机架、液压钻机、回转组件、行走部、液压系统、冷却系统。主机架采用整体框架结构，各部件间只有联接，没有机械传动。液压钻机通过回转部与主机架联接，回转部包括伸缩套筒，为套筒伸缩式结构，使钻机可以实现水平、垂直两个方向旋转，同时还可以进行升降；行走部采用高压乳化液驱动液压马达作为驱动动力，通过齿轮-销轨或齿轮-齿条行走；钻机打眼采用高压乳化液提供动力，打眼动作通过液压控制阀来操作。

液压支架为支撑掩护式液压支架，液压支架为支撑掩护式液压支架，其具有顶梁结构，顶梁结构包括整体顶梁和伸缩梁，整体顶梁上安装有护煤板。护煤板为一级或多级结构，两侧设有排孔，可以安装胶皮，护煤板伸出后可以与刮板输送机搭接，从而能够防止放炮崩落煤块落入采空区一侧。

刮板输送机由机头传动部、机尾传动部、过渡槽、中部槽、支撑耳、铲煤板、电缆槽组成。机头传动部、机尾传动部结构采用矮型水平中板机头架，卸载口中板高度与中部槽中板高度落差控制在合理的范围；中部挡板槽帮上增加三角形支撑块，能够与支架护煤板搭接形成密闭空间；电缆槽采用可拆卸全封闭结构，尺寸小、结构紧凑，还可以保护电缆和水管。

本发明由于结合了综合机械化开采和人工放炮开采的特点，采用了可以在工作面机械行走，并进行机械化打眼的液压钻机进行，实现了机械化支护、装煤、打眼等工序，具有适应煤层范围广、人工劳动强度较小、开采效率高、投资小等特点，特别是实现钻机的机械化行走和打眼，大幅降低了工人的劳动强度。

附图说明

图1为薄煤层煤矿井下开采成套设备的工作面布置示意图；

图2a为薄煤层煤矿井下开采成套设备打眼工作状态下的工作面布置断面图；

图2b为薄煤层煤矿井下开采成套设备装药、放炮工作状态下的工作面布置断面图；

图2c为薄煤层煤矿井下开采成套设备拉架工作状态下的工作面布置断面图；

图2d为薄煤层煤矿井下开采成套设备推溜、装煤工作状态下的工作面布置断面图。