专利名称：薄煤层半煤岩巷道连续装载作业线及其中的煤岩装载机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种薄煤层半煤岩巷道连续装载作业线以及在该作业线中使用
的煤岩装载机。
背景技术：
据统计，煤巷、半煤岩巷占我国煤矿矿井掘进总量的93%左右，其掘进速度会直接 影响矿井生产的正常接替，同时对巷道维护和安全生产也有直接影响。煤巷及半煤岩巷的 掘进方法通常有综合机械化掘进法(简称综掘)和钻眼爆破掘进法(简称炮掘)。虽然这 几年我国煤矿综掘技术得到了大力发展，但由于矿井条件所限，仍大量采用炮掘，综掘的水 平还比较低。综掘就是在用掘进机掘进的巷道内，配备转载运输、通风除尘、支护设施、辅助 运输、测量定向、安全保障、供电等设备或系统，组成一个综掘机械化作业线，形成一条效率 高、相互配合、机械化生产的掘进系统。根据运输设备的不同，综掘机械化作业线主要类型 有掘进机_胶带输送机作业线；掘进机_刮板输送机作业线；掘进机_梭车作业线；掘进 机-矿车作业线。前两种属于连续运输，用胶带输送机时运输能力大，生产效率高；用刮板 输送机时可适应巷道坡度变化大、长度较短的条件。后两种属间断装载，梭车与美国乔伊采 掘机配合使用；矿车使用在小型矿井或在输送机运煤系统未建成之前。炮掘就是先打眼放 炮，采用耙岩机出煤或矸石，后接矿车直接将矸石运走。也有矿井采用耙岩机与胶带输送机 相配套的方式，而且耙岩机与皮带机为分体式，皮带机放在耙岩机仰起的头下面，将耙岩机 上的煤通过漏煤眼跌落在皮带上，进而将其运走。炮掘又称万能掘进工艺，它能适应任何地 质条件，具有灵活、方便、成本低廉，适应性强，可掘任何形状、长短的巷道等优点。 在我国煤炭生产中，薄煤层开采占50%以上，一些厚煤层开采现代化矿井，随着开
采力度的加大，厚煤层储量逐渐减少，将要或正在转向薄煤层开采。在薄煤层巷道开拓来 说，炮掘更为重要。炮掘的潜力非常大，组织好炮掘巷道的快速施工，对于保持矿井正常的 采掘关系，维持矿井的稳产、高产具有重要意义。 目前薄煤层半煤岩炮掘装载作业线不能实现装载的连续性。如用耙装机与矿车配 合，不能进行连续上料，加重轨道运输量；用耙装机与皮带运输机配合，耙装机与皮带机均 不能自动行走，前后移动不方便。 通过该项目的研究，建立炮掘连续装载机械化作业线，为薄煤层半煤岩巷道炮掘 巷道装载实现快速、自动化运输系统，并能实现煤与矸石载运输过程中分离，从而达到安 全、快速、高效、低耗的掘进效果。该项目不仅能使炮掘装载实现连续运载，而且可以提高掘 进速度，同时大大降低了工人的劳动强度，减少了掘进头的用工人数。
发明内容本实用新型的目的是针对目前薄煤层半煤岩炮掘装载作业线不能实现装载的连 续性的现状，建立炮掘连续装载机械化作业线，为薄煤层半煤岩巷道炮掘巷道装载实现快 速、自动化运输系统，从而达到安全、快速、高效、低耗的掘进效果。
3[0007] 本实用新型的上述目的由以下技术方案实现 该薄煤层半煤岩巷道连续装载作业线，包括煤岩装载机、皮带转载机、皮带运输
机；煤岩装载机，包括机体，带动机体移动的行走部件，铰接在机体前部的铲斗部件，设置在
机体上的对煤岩进行输送的输送部件；皮带转载机的机尾伸入到输送部件后部下方，并与
煤岩装载机机尾的联接座铰接；皮带转载机的机头位于皮带运输机上方。 该薄煤层半煤岩巷道连续装载作业线，配置合理，能实现连续装运。当爆破完成
后，将煤岩装载机开入爆破区，由煤岩装载机的铲斗部件把煤装到输送部件上，输送部件将
煤或矸石运至装载机的尾部，转运到皮带转载机上，再通过皮带转载机将煤转运到皮带运
输机上运出。 作为改进，皮带转载机的机尾伸入到输送部件后部下方，并与煤岩装载机机尾的
联接座铰接；使得整部皮带转载机可随装煤岩装载机移动，也可在纵向有转角。 作为改进，煤岩装载机中的铲斗部件包括主铲板、前铲板；主铲板铰接在机体前
部，前铲板铰接在主铲板前部；带动主铲板翻转的主铲板翻转动力装置连接在机体与主铲
板之间；带动前铲板翻转的前铲板翻转动力装置连接在前铲板与主铲板之间；在主铲板上
部还设置有两个相对转动、以将煤岩拨到输送部件上的星轮。该铲斗部件中，前铲板和主铲
板可在主铲板翻转动力装置的作用下整体向上抬起和向下卧底，同时前铲板还可在前铲板
翻转动力装置的作用下转动，当前铲斗借助于装载机的牵引力插入料堆，通过前铲板翻转
动力装置使前铲斗铲起物料并倾覆于主铲板上，主铲板上的两个星轮分别作有规律的耙取
运动(转动)，将主铲板上的煤或矸石耙到输送部件上。该铲斗部件能够使得煤岩装载机的
整体高度降低，适合于在薄煤层半煤岩巷道中使用，而且装载快速。星轮属于现有技术，不
再详细描述。 优选地，煤岩装载机中输送部件为甲带式运输部件。煤岩装载机输送采用甲带运 输，其运输量大、稳定、高效、结构紧凑、安装方便、使用寿命长，无皮带的打滑和跑偏现象。 甲带式运输部件属于现有技术，不再详细描述。 我们知道，在薄煤层半煤岩巷道掘进中，煤较少，矸石较多，煤与岩石混合运出后， 煤和岩石分离较困难。为此我们在炮掘中，将煤和矸石分开爆破，先进行煤的爆破和装运， 再进行矸石的爆破和装运。为此，在皮带运输机上加上煤与矸石分离装置，煤与矸石分离 装置包括铰接在一支架上的挡板，带动挡板转动的挡板转动动力装置连接在支架与挡板之 间；挡板处于闭合状态时，挡板位于皮带运输机的皮带上方，并且挡板与皮带移动方向倾斜 以使得皮带运输机的皮带上运送的矸石被挡板遮挡后顺着挡板移动而离皮带运输机的皮 带。当出煤时，挡板打开让煤顺皮带运输机的皮带一起通过，从而进入煤仓。当出矸石时， 操纵挡板转动动力装置，挡板处于闭合状态，矸石顺挡板泻在巷道中或矿车中。采用分离装 置，实现煤与矸石在运输时分离，避免了因煤与矸石在装载过程中的混装，降低煤的质量或 加大洗选的工作量。 另外，本实用新型还提供了一种使用在上述作业线中的煤岩装载机，包括机体，带 动机体移动的行走部件，铰接在机体前部的铲斗部件，设置在机体上的对煤岩进行输送的 输送部件；伊斗部件包括主伊板、前伊板；主伊板铰接在机体前部，前伊板铰接在主伊板前 部；带动主铲板翻转的主铲板翻转动力装置连接在机体与主铲板之间；带动前铲板翻转的 前铲板翻转动力装置连接在机体与主铲板之间；在主铲板上部还设置有两个相对转动、以将煤岩拨到输送部件上的星轮。
图1是本实用新型的薄煤层半煤岩巷道连续装载作业线示意图。 图2是煤岩装载机示意图。 图3是图2的俯视图。 图4是煤岩装载机的铲斗部件示意图。 图5是图4的俯视图。 图6是伊斗部件立体图。 图7是皮带转载机与煤岩装载机的联接示意图。 图8是皮带转载机机尾与煤岩装载机机尾的联接示意图(图7中的A部放大图)。 图9是皮带转载机、联接块、煤岩装载机的连接示意图(图8的正视图)。 图10是图9的俯视图。 图11是煤与矸石分离装置示意图。
具体实施方式图1所示的薄煤层半煤岩巷道连续装载作业线是一种集装载、转运、行走于一体 的低矮型全液压煤岩装载机械化设备，该作业线主要由以下几部分组成低矮型全液压煤 岩装载机1、皮带转载机2、皮带运输机3以及煤与矸石分离装置4，动力系统均采用液压传 动。 参见图2、3，低矮型全液压煤岩装载机l，包括机体ll，带动机体移动的包括履带 在内的履带式行走部件12，铰接在机体前部的铲斗部件13，设置在机体上的对煤岩进行输 送的包括甲带141在内的甲带式输送部件14。输送部件中的甲带前端延伸至主铲板后部， 甲带后部悬在皮带转载机的上方。皮带转载机的机尾通过联接块与装载机的联接座铰接， 机头位于皮带运输机上方，骑在皮带运输机机尾架的轨道上，整部皮带可随装载机移动，也 可在纵向有转角。煤与矸石的皮带分离装置安装在皮带运输机的中后部。参见图4-6，铲斗 部件为铲斗星轮组合式转载机构，包括主铲板131、前铲板132 ;主铲板铰接在机体前部，带 动主铲板翻转的主铲板翻转油缸133分别与机体、主铲板铰接。前铲板132铰接在主铲板 前部；带动前铲板翻转的前铲板翻转油缸134分别与前铲板、主铲板铰接。在主铲板上部还 设置有两个相对转动、以将煤岩拨到输送部件上的星轮135。两个星轮135分别与带动其转 动的液压马达连接，液压马达固定在主铲板下部。 皮带转载机2的机尾伸入到甲带式输送部件后部下方，并与煤岩装载机机尾的联 接座铰接；皮带转载机的机头位于皮带运输机3上方。 参见图7-10，皮带转载机由机头21、中间架22、机尾23三部分组成，机尾23通过 销轴25与联接块24铰接，联接块24与煤岩装载机尾部通过销轴5铰接在一起。销轴5与 销轴25相互垂直。机头21骑在皮带运输机机尾架的轨道上。与使整部皮带转载机可随低 矮型全液压煤岩装载机移动，也可在纵向有转角；也可绕旋转部在水平方向转角。 参见图11，煤与矸石分离装置4安装在皮带运输机的中部，其包括铰接在一支架 41上的挡板42，带动挡板转动的两个挡板转动气缸43分别与支架、挡板铰接。当挡板处于闭合状态时，挡板位于皮带运输机的皮带31上方，并且挡板与皮带31移动方向倾斜成30°
夹角，以使得皮带31上运送的矸石被挡板遮挡后顺着挡板移动而离皮带31。 当爆破完成后，将低矮型全液压煤岩装载机开入爆破区，由装载机的前铲板星轮
组合式装载机构(前铲板部件)进行装煤。该装载机构中，前铲板和主铲板可在主铲板翻
转油缸的作用下整体向上抬起和向下卧底，同时前铲板还可在前铲板翻转油缸的作用下绕
销轴转动，当前铲板借助于装载机的牵引力插入料堆，通过前铲板翻转油缸使前铲板铲起
物料并倾覆于主铲板上，主铲板上的左右两个星轮分别由两个低速大扭矩马达带动，作有
规律的耙取运动，将主铲板上的煤或矸石耙到输送部件上的甲带上。甲带在驱动滚筒的驱
动下将煤或矸石运至装载机的尾部，转运到皮带转载机上，再通过皮带转载机将煤转运到
皮带运输机上运出。 在薄煤层半煤岩巷道掘进中，煤较少，矸石较多，煤与岩石混合运出后，煤和岩石 分离较困难。为此我们在炮掘中，将煤和矸石分开爆破，先进行煤的爆破和装运，再进行矸 石的爆破和装运。为此，在皮带运输机上加上煤与矸石的皮带运输分离装置。当出煤时， 挡板打开，挡板位于皮带运输机的皮带侧部上方，并且挡板与皮带移动方向平行(成0°夹 角)，让煤顺皮带31 —起通过，从而进入煤仓。当出矸石时，操纵挡板转动气缸43，使挡板 关闭，挡板位于皮带运输机的皮带上方，并且挡板与皮带移动方向成30。夹角。皮带上运送 的矸石被挡板遮挡后顺着挡板泻在巷道中或矿车中。 本实施例的优点及效果 1、整个装载机械化作业线配置合理，能实现连续装运。 2、通过低矮型全液压煤岩装载机和皮带转载机来实现低矮巷道装载运输的机械 化，提高装载效率，提高掘进速度。 3、装载机输送采用甲带运输，其运输量大、稳定、高效、结构紧凑、安装方便、使用 寿命长，无皮带的打滑和跑偏现象。 4、采用煤矸运输分离装置，实现煤与矸石在运输时分离，避免了因煤与矸石在装 载过程中的混装，降低煤的质量或加大洗选的工作量。
权利要求薄煤层半煤岩巷道连续装载作业线，其特征是它包括煤岩装载机、皮带转载机、皮带运输机；煤岩装载机，包括机体，带动机体移动的行走部件，铰接在机体前部的铲斗部件，设置在机体上的对煤岩进行输送的输送部件；皮带转载机的机尾伸入到输送部件后部下方，并与煤岩装载机机尾的联接座铰接；皮带转载机的机头位于皮带运输机上方。
2. 根据权利要求l所述的作业线，其特征是煤岩装载机中的铲斗部件包括主铲板、前 铲板；主铲板铰接在机体前部，前铲板铰接在主铲板前部；带动主铲板翻转的主铲板翻转 动力装置连接在机体与主铲板之间；带动前铲板翻转的前铲板翻转动力装置连接在前铲板 与主铲板之间；在主铲板上部还设置有两个相对转动、以将煤岩拨到输送部件上的星轮。
3. 根据权利要求2所述的作业线，其特征是输送部件为甲带式运输部件。
4. 根据权利要求2所述的作业线，其特征是主铲板翻转动力装置和前铲板翻转动力 装置均为油缸。
5. 根据权利要求2所述的作业线，其特征是两个星轮分别与带动其转动的液压马达 连接。
6. 根据权利要求l所述的作业线，其特征是它还包括煤与矸石分离装置，煤与矸石分 离装置包括铰接在一支架上的挡板，带动挡板转动的挡板转动动力装置连接在支架与挡板 之间；挡板处于闭合状态时，挡板位于皮带运输机的皮带上方，并且挡板与皮带移动方向倾 斜以使得皮带运输机的皮带上运送的矸石被挡板遮挡后顺着挡板移动而离皮带运输机的 皮带。
7. 根据权利要求6所述的作业线，其特征是挡板与皮带移动方向成0 30。夹角。
8. 煤岩装载机，包括机体，带动机体移动的行走部件，铰接在机体前部的铲斗部件，设 置在机体上的对煤岩进行输送的输送部件；其特征是铲斗部件包括主铲板、前铲板；主铲 板铰接在机体前部，前铲板铰接在主铲板前部；带动主铲板翻转的主铲板翻转动力装置连 接在机体与主铲板之间；带动前铲板翻转的前铲板翻转动力装置连接在前铲板与主铲板之 间；在主铲板上部还设置有两个相对转动、以将煤岩拨到输送部件上的星轮。
9. 根据权利要求8所述的煤岩装载机，其特征是输送部件为甲带式运输部件。
10. 根据权利要求8所述的煤岩装载机，其特征是主铲板翻转动力装置和前铲板翻转 动力装置均为油缸。
专利摘要本实用新型针对目前薄煤层半煤岩炮掘装载作业线不能实现装载的连续性的现状，建立炮掘连续装载机械化作业线，为薄煤层半煤岩巷道炮掘巷道装载实现快速、自动化运输系统，从而达到安全、快速、高效、低耗的掘进效果。其包括煤岩装载机、皮带转载机、皮带运输机；煤岩装载机，包括机体，带动机体移动的行走部件，铰接在机体前部的铲斗部件，设置在机体上的对煤岩进行输送的输送部件；皮带转载机的机尾伸入到输送部件后部下方，并与煤岩装载机机尾的联接座铰接；皮带转载机的机头位于皮带运输机上方。
文档编号B65G65/00GK201513178SQ200920043800
公开日2010年6月23日 申请日期2009年5月27日 优先权日2009年5月27日
发明者冯增强, 刘鹏, 孙玉萍, 孙计爽, 尹建国, 徐锁庚, 李伟, 梁广峰, 王英德, 童小冬, 胡林, 范爱文, 董辉辉, 高松, 魏群 申请人:兖州煤业股份有限公司南屯煤矿;煤炭科学研究总院南京研究所