[发明专利]地下开采用的开采设备

说明书

本发明涉及地下开采尤其是长壁工作面开采用的开采设备，它具有一些并列平行设置可沿回采工作推进方向移动的液压节式迈步支架，以及有一个设在工作面前可移动的输送机，其中，通过它们前伸的顶梁越过输送机的节式迈步支架，配备有开采处于它们前面的工作面区的采掘机，为了进行采掘切割，采掘机可回转地支承在回转轴承中并设有回转驱动装置，回转轴承设在节式迈步支架顶梁旁垂直于层理的平面内。

已知有各种不同型式的用于工作面作业的开采设备，它们为每一个节式迈步支架配有自己的采掘机，所以采煤时可沿整个工作面长度同时以较高的劳动生产率进行开采(DE-PS 855388，DE-AS 2412996，DE-PS 2552817)。在一种已知的此种类型的开采设备中(DE-PS 2806767)，采掘机由支承在掩护支架顶梁上既可沿高度回转又可沿开采方向移动的铰接式回转架组成，它们构成采矿工具的工具架。这些采矿工具例如由一些装在铰接式回转架上，可沿工作面纵向移动，配备有高压水喷管的喷管滑台所组成，或由被驱动的切割滚筒组成，切割滚筒通过一列万向轴，连成一个具有公共驱动装置的切割滚筒链，或各有一个自己的滚筒驱动装置。铰接式回转架的回转轴承设在掩护支架立柱支承的顶梁上，处于较高的位置，所以，只有将铰接式回转架的回转和推进运动组合起来，也就是说，在多次弧形走刀时逐步地推移铰接式回转架，才能由采矿工具涉及并开采工作面整个矿层厚度。

上述类型的开采设备实际上至今未能在采矿工业的实践中使用，尽管与传统的刨煤和截煤机相比，它可以达到高得多的采矿劳动生产率，因为它为每一个掩护支架配一个自己的采掘机，因而可同时沿整个长度开采工作面。

本发明的目的主要是设计这种类型的开采设备，它能在没有过量的设备性支出的情况下，以高的生产率开采矿层或层状的矿床，例如煤层，也可以开采其他矿床，例如盐矿床或磷酸盐矿床等，最好用于开采长壁工作面，但根据需要也可用于短壁工作面开采。

按本发明为达到此目的，是使采掘机各包括一个沿工作面前壁整个高度进行连续的弧形切割的前面刨刀，前面刨刀支承在节式迈步支架朝工作面方向伸出的顶梁下侧的回转轴承中。

在这种结构的开采设备中，配属于各液压节式迈步支架或掩护支架的采掘机设计成，使之在前面刨刀的回转轴线固定的情况下，可以在一次连续的弧形走刀中，按预定的切割深度，对工作面整个厚度或底板水平与顶板水平之间的整个高度进行开采。因此可以获得较高的劳动生产率。这种前面刨刀形成了在机械技术方面简单的设备，所以，为支架部件所配的采掘机，其结构性的支出不是很大，与可达到的采矿劳动生产率相比甚至可以说是很小的，此外，作为前面刨刀的回转驱动装置，可采用简单的回转缸，它可通过反正需要的支架液压系统进行工作。同时，还可以简化采掘机的控制装置，它可以有优点地与电液式支架控制装置组合在一起。在顶板和底板之间液压撑紧的节式迈步支架或掩护支架，为前面刨刀构成了一种稳固的支柱，它允许在开采作业时的弧形切割中作用有高的铲挖力。

前面刨刀的回转轴承最好至少设在底板水平与顶板水平之间二分之一高度的附近。因此，它处于输送机之上，输送机与节式迈步支架前伸的顶梁之间的水平面中。这就可以使前面刨刀以一个就挖落工艺而言为有利的切割断面进行作业，也就是说，尤其在矿山压力较高时使落煤工序变得更容易进行。此外，具有前面刨刀的采掘机最好设在前伸的顶梁工作面前壁一侧的端部区中，亦即回采工作面附近，并最好使前面刨刀的回转轴承，它的工作位置在工作面一侧可移动输送机之前。这样做可使采掘机结构紧凑，并便于将采掘机在工作面上开采下来的采掘物装载到输送机中。

前面刨刀的回转轴承在它的高度位置上最好是可调的，所以每一个采掘机可以适应在一定范围内变化波动的矿层厚度，以及适应沿工作面方向也可能存在的不同的矿层厚度，至少矿层厚度的波动变化是由顶板还是由底板方向的变化引起的，这一点无关紧要。

按照本发明另一个重要的设计特点，前面刨刀设计成这样和由回转驱动装置这样来驱动，即，它按一种从底板水平向顶板水平方向走的弧形采掘切割进行作业，尽管从原则上讲也可以沿相反作业方向进行弧形切割，亦即从顶板水平朝底顶水平方向进行作业。此外，从底板水平向顶板水平的弧形切割，还可以借助于前面刨刀将底板切割得相当平整，没有台阶，这对于移动输送机和支架也是有利的。同时，这种作业方式也有利于将采掘物装载到输送机中。