[发明专利]一种块煤开采用采煤机及煤层开采方法

权利要求书

1.一种块煤开采用采煤机，包括机身(1)和安装在机身(1)上的切割部，所述切割部包括铰接在机身(1)上的摇臂、安装在所述摇臂前端的滚筒和对所述滚筒进行驱动的截割电机，所述截割电机与所述滚筒的滚筒驱动轴(16)之间通过传动机构进行传动连接，其特征在于：所述滚筒上设置有多个螺旋叶片(13)，螺旋叶片(13)的数量其中，D为螺旋叶片(13)的宽度，P为螺旋叶片(13)的螺距；所述螺旋叶片(13)的螺旋角为5°～30°；

每个所述螺旋叶片(13)上所设置截齿(14)的数量为m；其中m的取值由所开采煤层的硬度系数f决定：当所开采煤层的硬度系数f为2.5～3.5时，m＝7个～10个；当所开采煤层的硬度系数f大于3.5时，m＝9个～17个。

2.按照权利要求1所述的一种块煤开采用采煤机，其特征在于：所述螺旋叶片(13)的数量n＝2～4。

3.按照权利要求1或2所述的一种块煤开采用采煤机，其特征在于：所述螺旋叶片(13)上所设置截齿(14)的排列方式为棋盘式排列。

4.按照权利要求1或2所述的一种块煤开采用采煤机，其特征在于：还包括用于在煤壁上切割微型切槽的切槽件，所述微型切槽为平直矩形槽；所述切槽件为安装在所述滚筒上的螺旋切割装置(12)或高压水射流切割装置。

5.按照权利要求4所述的一种块煤开采用采煤机，其特征在于：所述螺旋切割装置(12)为螺旋钻头，所述螺旋钻头的直径为80mm～120mm且其长度为700mm～900mm，采用螺旋切割装置(12)所切割微型切槽的槽宽和槽深分别为80mm～120mm和700mm～900mm；

采用所述高压水射流切割装置所切割微型切槽的槽宽和槽深分别为20mm～50mm和20mm～50mm。

6.一种采用如权利要求1所述采煤机进行煤层开采的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、开采工艺参数设定：开采之前，先对开采工艺参数进行设定，过程如下：

步骤Ⅰ、滚筒转速设定：根据所开采煤层的层厚对滚筒转速进行设定：当所开采煤层为层厚为0.8m～1.5m的薄煤层时，滚筒转速为50r/min～70r/min；当所开采煤层为层厚为1.5m～3.5m的中厚煤层时，滚筒转速为30r/min～50r/min；当所开采煤层为层厚为3.5m以上的厚煤层时，滚筒转速为20r/min～30r/min；

步骤Ⅱ、牵引速度设定：将所述采煤机的牵引速度设定为3m/min～6m/min；

步骤Ⅲ、切削厚度设定：将所述采煤机滚筒的切削厚度设定为40mm～80mm；

步骤Ⅳ、滚筒旋转方向设定：当所述采煤机为双滚筒采煤机时，需进行滚筒旋转方向设定；所述双滚筒采煤机上所装截割部的数量为两个，两个所述截割部分别为安装在机身(1)外部前后两侧的前截割部和后截割部；所述前截割部的滚筒为前滚筒(6)，所述后截割部的滚筒为后滚筒(9)；所述前滚筒(6)和后滚筒(9)的旋转方向相反，其中前滚筒(6)的旋转方向为顺时针旋转，所述后滚筒(9)的旋转方向为逆时针旋转；

步骤Ⅴ、截割深度设定：将所述滚筒的截割深度设定为50mm～100mm；

步骤二、煤层开采：采用所述采煤机且按照步骤Ⅰ至步骤Ⅴ中所设定的开采参数进行煤层开采，开采时采用的割煤方式为单向割煤方式。

7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于：所述采煤机上安装有用于在煤壁上切割微型切槽的切槽件，所述微型切槽为平直矩形槽且其沿煤壁的长度方向布设；所述切槽件为安装在所述滚筒上的螺旋切割装置(12)或高压水射流切割装置；

步骤二中煤层开采过程中，采用所述切槽件在煤壁上切割一道或两道所述微型切槽，两道所述微型切槽呈平行布设。

8.按照权利要求6或7所述的方法，其特征在于：步骤二中进行煤层开采之前，先沿煤层工作面推进方向，由近至远对所开采煤层进行工作面超前预裂；步骤二中进行煤层开采时，由近至远对经超前预裂后的煤层进行开采。