一种大倾角开采设备及其使用方法与流程

1.本发明涉及大倾角煤层开采领域，具体涉及一种大倾角开采设备及其使用方法。


背景技术：

2.我国大倾角煤层占已探明可采煤炭储量20％左右，且多为焦煤和无烟煤等优质煤，开采难度大，但资源价值高，目前大倾角煤层主要包括斜坡采煤法，长孔爆破采煤法和急倾斜综合机械化采煤法，在大倾角煤层开采中取得了很大的进步，但仍然存在危险系数大、工人劳动强度高、开采系统复杂等问题。
3.针对上述问题，亟需一种简便、高效、安全的大倾角煤层开采设备及开采方法，完善大倾角煤层开采技术。


技术实现要素：

4.针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种大倾角开采设备及其使用方法，其能够更加安全高效地对大倾角煤层进行开采。
5.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
6.本发明提供一种大倾角开采设备，包括设有履带行走装置和调角总成的车身，所述调角总成包括固定在车身上的机架，所述机架铰接机身底部，所述机身与车身之间设有用于控制其起吊幅度的调角油缸，所述车身上还铰接有对机身起到支撑作用的前导向柱，所述机身顶端转动连接横轴，所述横轴两端对称设有两个抱瓦，所述抱瓦能够沿前导向柱滑移或抱紧锁止；所述机身上设有能够沿其长度方向移动的动力头总成，所述动力头总成的输出端连接钻杆，所述钻杆由多节输料钻杆拼接而成并且在其顶端设有铣刨头总成；所述机身上还设有供输料钻杆穿过并能够对其抱紧限位的钻杆拆装总成；
7.所述铣刨头总成包括用于连接输料钻杆的连接钻杆，所述连接钻杆远离输料钻杆的一端连接锥齿轮减速机输入端，所述锥齿轮减速机的两个输出端对称固定两个滚筒，两个所述滚筒为锥形并且在其外表面分别设有左旋叶片和右旋叶片；所述左旋叶片和右旋叶片旁均设有若干截齿，所述锥齿轮减速机上固定有减速机保护壳，所述减速机保护壳的上下两端均设有护板装置。
8.优选地，所述护板装置包括两个固定在减速机保护壳上的外筒，所述外筒上端设有内腔并且在内腔里嵌入有内筒，所述内筒的腔体内设有横板，所述横板上螺纹固定有螺钉，所述螺钉底部与外筒内腔底部螺纹固定，所述外筒内腔底部与横板之间还设有压缩弹簧，所述压缩弹簧嵌套在螺钉外侧，两个所述内筒的顶部固定护板，所述护板在压缩弹簧作用下，支撑在煤孔内侧，防止锥齿轮减速机自转。
9.优选地，所述护板上开有便于安装螺钉的通孔。
10.优选地，所述机身的前后两端设有两个支撑装置，所述支撑装置包括缸体固定在机身上设的支撑油缸，所述支撑油缸输出端铰接有支撑板。
11.优选地，所述机身顶端设有两个吊耳，所述吊耳内开有供横轴穿过的通孔。
12.本发明还提供一种大倾角开采设备的使用方法，包括以下步骤：
13.s1、将设备移动至下巷道内，调松两个抱瓦上的螺栓使其松开前导向柱，控制调角油缸动作，调节机身倾斜角度与煤层倾角一致，控制前后两个支撑装置顶住巷道并稳定机身；
14.s2、将钻头安装于动力头总成的输出端上，动力头总成带动钻头旋转推进大倾角煤层内；
15.s3、待动力头总成沿着机身移动至行程结束，利用钻杆拆装总成抱住钻头以防止其滑落并分离钻头，
16.s4、控制动力头总成移动至机身底部初始位置，在动力头总成与钻头之间连接输料钻杆，然后重复上述步骤s3-s4；
17.s5、待钻头推送至上巷道内之后，将钻头更换为铣刨头总成；
18.s6、动力头总成输出端旋转并回拖输料钻杆，最前端的一节输料钻杆通过锥齿轮减速机带动铣刨头总成两端的滚筒旋转，依次拆卸输料钻杆完成反向高效开采。
19.本发明的有益效果在于：本设备采用履带结构井下移机方便；利用先钻头钻进后铣刨头回托开采大倾角煤层，可采煤层角度大、效率高、调角方便、步骤简单；铣刨头采用锥形结构，轴端受力性能好，且不易造成塌孔；钻杆拆装总成不但可以用于拆卸钻杆，还能够防止安装输料钻杆时已钻入煤层的输料钻杆掉落造成设备损坏，保证工人人身安全；护板在压缩弹簧作用下顶住钻孔，可防止因两侧铣刨头受力不均导致减速机自转。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本发明实施例提供的一种大倾角开采设备的结构示意图(铣刨头总成分离)；
22.图2为本发明实施例提供的调角总成的结构示意图；
23.图3为本发明实施例提供的稳定横梁的结构示意图；
24.图4为本发明实施例提供的铣刨头总成的结构示意图；
25.图5为本发明实施例提供的稳定横梁的结构示意图；
26.图6为本发明实施例提供的图5中i部分放大图。
27.附图标记说明：
28.1、履带行走装置，2、支撑装置，2-1支撑板，2-2、支撑油缸，3、动力头总成，4、输料钻杆，5、钻杆拆卸总成，6、钻头，7、调角总成，7-1、机架，7-2、机身，7-3、调角油缸，7-4、前导向柱，7-5、稳定横梁，7-5-1、抱瓦，7-5-2、横轴，8、铣刨头总成，8-1、截齿，8-2、左旋叶片，8-3、减速机保护壳，8-4右旋叶片，8-5、锥齿轮减速机，8-6、连接钻杆，8-7、外筒，8-8、压缩弹簧，8-9、螺钉，8-10、护板。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.如图1至图6所示，一种大倾角开采设备，包括设有履带行走装置和调角总成7的车身，所述调角总成7包括固定在车身上的机架7-1，所述机架7-1铰接机身7-2底部，所述机身7-2与车身之间设有用于控制其起吊幅度的调角油缸7-3，所述车身上还铰接有对机身7-2起到支撑作用的前导向柱7-4；
31.参见图3，所述机身7-2顶端转动连接横轴7-5-2，所述横轴7-5-2两端对称设有两个抱瓦7-5-1，所述抱瓦7-5-1能够沿前导向柱7-4滑移或抱紧锁止；横轴7-5-2及其两端的两个抱瓦7-5-1组成稳定横梁7-5；
32.所述机身7-2上设有能够沿其长度方向移动的动力头总成3，所述动力总成3设在支撑平台上，所述支撑平台上还设有驱动电机，所述驱动电机输出端固定有齿轮，所述机身7-2沿其长度方向上设有与齿轮啮合的齿条，驱动电机控制支撑平台以及动力头总成3沿机身7-2移动；
33.所述动力头总成3的输出端连接钻杆，所述钻杆由多节输料钻杆4拼接而成并且在其顶端设有铣刨头总成8；所述机身7-2上还设有供输料钻杆4穿过并能够对其抱紧限位的钻杆拆装总成5；
34.所述铣刨头总成8包括用于连接输料钻杆4的连接钻杆8-6，所述连接钻杆8-6远离输料钻杆4的一端连接锥齿轮减速机8-5输入端，所述锥齿轮减速机8-5的两个输出端对称固定两个滚筒8-11，两个所述滚筒8-11为锥形并且在其外表面分别设有左旋叶片8-2和右旋叶片8-4；所述左旋叶片8-2和右旋叶片8-4旁均设有若干截齿8-1，所述锥齿轮减速机8-5上固定有减速机保护壳8-3，所述减速机保护壳8-3的上下两端均设有护板装置。
35.所述护板装置包括两个固定在减速机保护壳8-3上的外筒8-7，所述外筒8-7上端设有内腔并且在内腔里嵌入有内筒，所述内筒的腔体内设有横板，所述横板上螺纹固定有螺钉8-9，所述螺钉8-9底部与外筒8-7内腔底部螺纹固定，所述外筒8-7内腔底部与横板之间还设有压缩弹簧8-8，所述压缩弹簧8-8嵌套在螺钉8-9外侧，两个所述内筒的顶部固定护板8-10，所述护板8-10在压缩弹簧8-8作用下，支撑在煤孔内侧，防止锥齿轮减速机8-5自转。
36.所述护板8-10上开有便于安装螺钉8-9的通孔。
37.所述机身7-2的前后两端设有两个支撑装置2，所述支撑装置2包括缸体固定在机身7-2上设的支撑油缸2-2，所述支撑油缸2-2输出端铰接有支撑板2-1。
38.所述机身7-2顶端设有两个吊耳，所述吊耳内开有供横轴7-5-2穿过的通孔。
39.本技术中输料钻杆4为已公开现有技术，参见中国专利cn109854187a公开的一种采煤机螺旋钻杆，钻杆拆装总成5参见中国专利cn110905420a公开的一种大孔径卸压钻机，其公开了分离钻杆连接的拆卸装置。
40.本发明实施例还提供一种大倾角开采设备的使用方法，包括以下步骤：
41.s1、将设备移动至下巷道内，调松两个抱瓦7-5-1上的螺栓使其松开前导向柱7-4，
控制调角油缸7-3动作，调节机身7-2倾斜角度与煤层倾角一致，控制前后两个支撑装置2顶住巷道并稳定机身7-2；
42.s2、将钻头6安装于动力头总成3的输出端上，动力头总成3带动钻头6旋转推进大倾角煤层内；
43.s3、待动力头总成3沿着机身7-2移动至行程结束，利用钻杆拆装总成5抱住钻头6以防止其滑落并分离钻头6，
44.s4、控制动力头总成3移动至机身7-2底部初始位置，在动力头总成3与钻头6之间连接输料钻杆4，然后重复上述步骤s3-s4；
45.s5、待钻头6推送至上巷道内之后，将钻头6更换为铣刨头总成8；
46.s6、动力头总成3输出端旋转并回拖输料钻杆4，最前端的一节输料钻杆4通过锥齿轮减速机8-5带动铣刨头总成8两端的滚筒8-11旋转，依次拆卸输料钻杆4完成反向高效开采。
47.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。