一种单侧螺旋式煤层割缝设备的制作方法

1.本实用新型涉及煤层瓦斯治理技术领域，具体涉及一种单侧螺旋式煤层割缝设备。


背景技术：

2.煤层瓦斯治理是保证煤矿井下安全作业所必不可少的，为了提高煤体的透气率，使得煤层中的瓦斯释放更充分，目前出现了采用高压水射流割缝的方式，但是这种方式存在耗水量大的问题，而且由于水压的限制还存在割缝深度和割缝高度小，间隔性布局，不能连续割缝，局限性大且难以保证割缝效果等缺陷。
3.因此，需要研发一种新的煤层瓦斯治理用设备。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供一种单侧螺旋式煤层割缝设备，一方面采用在刀轴上设置螺旋叶片的切割结构和在刀轴的内端设置跟进式顶压机构，能够在刀轴横向移动过程中切割出深度和高度较大和较稳定的割缝以提高媒体的透气性；另一方面避免了采用高压水射流割缝的方式带来的耗水量大，割孔局限性的问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种单侧螺旋式煤层割缝设备，包括自行走机构，所述自行走机构上通过回转平台设置有车板，所述车板上设置有动旋转动力机构，所述旋转动力机构的输出轴上通过联轴器水平连接有刀轴，所述刀轴上设置有螺旋刀片，所述螺旋刀片的外段且靠近端部内侧位置设置断开段，位于所述断开段位置的所述刀轴上设置有用于定压所述刀轴的跟进式顶压机构；
6.所述跟进式顶压机构包括轴套和多段式顶杆模块，所述多段式顶杆模块的前端顶压在所述轴套的一侧，所述多段式顶杆模块的后端由顶杆机提供顶压力，所述轴套转动套设在所述刀轴上。
7.进一步地，所述轴套的圆周面上开设有与所述多段式顶杆模块的前端相配合的顶压槽。
8.进一步地，所述多段式顶杆模块由多根顶杆拼接而成，且所述顶杆的数量随着所述刀轴与所述顶杆机之间的距离的增大而增加。
9.进一步地，所述刀轴为空心轴杆。
10.进一步地，位于所述刀轴内端下方的所述车板上设置有支撑架，所述支撑架的上端设置有轴座，所述刀轴转动设置在所述轴座内。
11.进一步地，所述车板的上部一端设置有操作台。
12.进一步地，所述自行走机构采用履带式行走平台或者轮胎式行走平台。
13.进一步地，所述旋转动力机构包括动力模块和减速机，所述动力模块的输出端与减速机的输入端相连。
14.进一步地，所述动力模块采用电动机，或者液压马达，或者气动马达。
15.进一步地，所述螺旋刀片的端部沿螺旋面均匀镶嵌或者焊接有耐磨凸起。
16.本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：
17.1、本实用新型采用在刀轴上设置螺旋叶片的切割结构，向煤层割出一道缝隙以对煤层卸压增透，极大提高了煤层透气性，避免了采用高压水射流割缝的方式带来的耗水量大的问题，并缩短了瓦斯抽采周期。
18.2、本实用新型采用在刀轴的内端设置跟进式顶压机构，能够在刀轴横向移动过程中切割出深度和高度较大和较稳定的割缝以提高媒体的透气性。
19.3、本实用新型中的跟进式顶压机构包括轴套和多段式顶杆模块，其中多段式顶杆模块的前端顶压在所述轴套的一侧，多段式顶杆模块的后端由顶杆机提供顶压力，且轴套转动套设在刀轴上，这样能够充分利用目前矿井内的顶杆机，不需要再行购买，降低了采购成本；而且轴套相对于刀轴转动设置，既能够保证多段式顶杆模块对刀轴的端部进行支撑，又能够不影响刀轴旋转工作。
附图说明
20.图1为本实用新型一种单侧螺旋式煤层割缝设备的结构主视示意图；
21.图2为本实用新型一种单侧螺旋式煤层割缝设备结构俯视示意图；
22.图3为图2中a处的局部结构放大示意图；
23.附图标记：
24.自行走机构1；回转平台2；车板3；联轴器4；刀轴5；螺旋刀片6；断开段7；轴套8；多段式顶杆模块9；顶压槽10；支撑架11；轴座12；操作台13；动力模块14；减速机15；耐磨凸起16。
具体实施方式
25.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图1-3，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.如图1-3所示：一种单侧螺旋式煤层割缝设备，包括自行走机构，所述自行走机构上通过回转平台设置有车板，所述车板上设置有动旋转动力机构，所述旋转动力机构的输出轴上通过联轴器水平连接有刀轴，所述刀轴上设置有螺旋刀片，所述螺旋刀片的外段且靠近端部内侧位置设置断开段，位于所述断开段位置的所述刀轴上设置有用于定压所述刀轴的跟进式顶压机构；
27.具体而言，如图1和图2所示，一种单侧螺旋式煤层割缝设备，包括自行走机构1，所述自行走机构1上通过回转平台2设置有车板3，所述车板3上设置有动旋转动力机构，所述旋转动力机构的输出轴上通过联轴器4水平连接有刀轴5，所述刀轴5上设置有螺旋刀片6，所述螺旋刀片6的外段且靠近端部内侧位置设置断开段7，位于所述断开段7位置的所述刀轴5上设置有用于定压所述刀轴5的跟进式顶压机构；
28.其中，所述跟进式顶压机构包括轴套8和多段式顶杆模块9，所述多段式顶杆模块9的前端顶压在所述轴套8的一侧，所述多段式顶杆模块9的后端由顶杆机提供顶压力，所述
轴套8转动套设在所述刀轴5上。
29.上述实施例中，该割缝设备一方面采用在刀轴上设置螺旋叶片的切割结构和在刀轴的内端设置跟进式顶压机构，能够在刀轴横向移动过程中切割出深度和高度较大和较稳定的割缝以提高媒体的透气性；另一方面避免了采用高压水射流割缝的方式带来的耗水量大的问题。同时，跟进式顶压机构包括轴套和多段式顶杆模块，其中多段式顶杆模块的前端顶压在所述轴套的一侧，多段式顶杆模块的后端由顶杆机提供顶压力，且轴套转动套设在刀轴上，这样能够充分利用目前矿井内的顶杆机，不需要再行购买，降低了采购成本；而且轴套相对于刀轴转动设置，既能够保证多段式顶杆模块对刀轴的端部进行支撑，又能够不影响刀轴旋转工作。
30.根据本实用新型的一个实施例，如图2所示，所述轴套8的圆周面上开设有与所述多段式顶杆模块9的前端相配合的顶压槽10。
31.根据本实用新型的一个实施例，如图2所示，所述多段式顶杆模块9由多根顶杆拼接而成，且所述顶杆的数量随着所述刀轴5与所述顶杆机之间的距离的增大而增加。
32.根据本实用新型的一个实施例，所述刀轴5为空心轴杆。
33.根据本实用新型的一个实施例，如图1和图2所示，位于所述刀轴5内端下方的所述车板3上设置有支撑架11，所述支撑架11的上端设置有轴座12，所述刀轴5转动设置在所述轴座12内。
34.根据本实用新型的一个实施例，如图1和图2所示，为了便于操作本割缝设备，在所述车板3的上部一端设置有操作台13。
35.根据本实用新型的一个实施例，如图1所示，所述自行走机构1采用履带式行走平台，很显然，自行走机构1并不限于采用履带式行走平台，也可以采用轮胎式行走平台等。
36.根据本实用新型的一个实施例，如图1和图2所示，所述旋转动力机构包括动力模块14和减速机15，所述动力模块14的输出端与减速机15的输入端相连。
37.根据本实用新型的一个实施例，如图1和图2所示，所述动力模块14采用电动机，很显然，动力模块14并不限于采用电动机，也可以采用其他类型，比如液压马达，或者气动马达。
38.根据本实用新型的一个实施例，如图3所示，所述螺旋刀片6的端部沿螺旋面均匀镶嵌或者焊接有耐磨凸起16。
39.本实用新型的工作方法（或工作原理）：
40.工作时，首先在煤层已经掘进形成工作面，针对单一工作面巷道，在工作面停采线外一定距离施工工作面，利用螺旋刀片向煤层割缝，自行走机构推动向前，旋转动力机构带动刀轴上的螺旋刀片转动，螺旋刀片内侧用跟进式顶压机构给螺旋刀片一个推力向煤层锯采开缝。锯采厚度可控制在200mm左右，锯采厚度不宜过大，以防锯采期间发生煤与瓦斯突出事故，螺旋刀片割出的煤粉有螺旋槽内向外排出；当煤层的被螺旋切割刀片锯采后，煤层形成一道为软分层之外的煤体，创建了位移和膨胀变形的空间，使得煤体裂隙增多，加快了瓦斯的解吸与涌出，利用瓦斯抽采管抽采锯采缝隙空间内高浓度瓦斯气体，从而实现开采区段煤体内瓦斯的卸压抽采，达到消突的目的。
41.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中
间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
42.以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。