一种钻刨式采煤机刨头的制作方法

本发明涉及一种薄煤层钻刨式割煤方法，特别是一种钻刨式采煤机刨头，尤其适用于煤矿井下薄煤层的快速开采。

背景技术：

我国薄煤层储量丰富，分布十分广泛。全国煤矿薄煤层储量有60多亿吨，而产量只有总产量的10.4％。随着时间的推移，中厚及厚煤层资源将逐渐枯竭，薄煤层的开采将成为一个必然的趋势。

目前，国内较为常用的薄煤层开采的设备主要包括刨煤机和钻式采煤机。但是，传统的刨煤机和钻煤机多用于煤层硬度较小、节理裂隙发育的煤层开采。对于煤层硬度大，节理裂隙不发育的煤层开采，刨煤机的开采速率较慢，且刀具磨损严重；钻式采煤机的开采速率慢，且因转速较低容易卡钻，还有可能出现钻具跑偏。种种原因都使得薄煤层的开采效率大大降低。

用于煤矿井下薄煤层开采的刨煤机对开采地质条件要求较高，传统的刨煤机的刨头为左右对称结构，为保证刨削刀具的强度，截距较宽。在刨煤过程中，相同水平位置的两侧刨削刀具始终在同一平面刨削煤壁，刨削型式为平面截割，在开采韧性高，节理不发育的煤层时，煤体不易崩落，在相邻截槽间存留有凸起煤脊，煤壁呈现出w形态的截槽排列，在刨煤机刨削煤壁过程中，刨头需要克服较大的刨削阻力，刨削刀具磨损严重。

现有是一种可实现往复交错刨削的刨煤机刨头，包括刨体、刨削刀具；刨体为对称结构，刨削刀具的刨削刃为偏置结构，安装在刨体两侧刀座内的刨削刀具的刨削刃呈交错排布；或刨体为非对称结构，左、右两侧刀座交错布置。该技术相对截距小，刨头受到的刨削阻力小，对韧性高、难崩落、煤层节理不发育等煤质条件的适应性高。但在实际的应用过程，由于煤体是一个整体，强度很大，所以刨头所受的刨削阻力依然较大，从而导致刨削刀具所受的剪切力较大，刀具磨损依然较严重；并且，由于刨削阻力较大，导致刨煤机的牵引功率较高。再者，由于刨削阻力较大，经常出现牵引链断裂，所以对牵引链的强度要求较高。

技术实现要素：

为了克服现有技术的上述不足，本发明提供一种钻刨式采煤机刨头，该方法能够大大的提高薄煤层的开采效率，可有效地解决煤层硬度大、节理不发育的薄煤层开采问题，适用范围广泛。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：包括刨煤装置，所述刨煤装置包括刨削刀具、刀座和刨体，刨体为非对称结构，左右两侧的刀座交错布置，还包括钻煤装置，所述钻煤装置包括四个防爆电动机和四个锥形钻，防爆电动机位于刨体内，其输出端直接与锥形钻相连，锥形钻在刨体左右两侧交错布置；锥形钻在水平面内倾斜布置，使钻煤装置超前刨煤装置钻煤。

有益效果：本发明主要有两个核心点：第一，本发明将刨煤机和钻式采煤机结合成了一体，实现了结构上的创新；第二，钻煤装置超前刨煤装置钻煤，为刨煤装置提供了更多有效的自由面，大大的降低了抛头所受的刨削阻力，具体的有益效果如下：

1.将完整的煤体变成了破碎体，大大的降低了煤层强度；

2.由于煤层强度大大降低，从而减小了刨削刀具所受的剪切力，减少了刨削刀具的磨损，延长了刨削刀具的使用寿命；

3.由于煤层强度大大降低，从而降低了刨煤机的功率；

4.对牵引链的强度要求较低，减少断链，从而提高整体割煤速度和效率；

5.提高了人为控制的块煤率，大大的提高了经济效益。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明一个实施例的侧视图。

图2是本发明实施例的正视图。

图3是本发明与刮板输送机一起应用的示意图。

图中，1－刨削刀具，2－刀座，3－锥形钻，4－防爆电动机，5－刨体，6－掌板，7－牵引链，8－导链架，9－推溜千斤顶，10－斜撬，11－刮板输送机，12－链轮传动装置，13－链轮，14－刮板输送机，15－简化后的刨头，16－工作面，17－实煤体。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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，都属于本发明的保护范围。

图1至图3示出了本发明一个较佳的实施例的结构示意图，图1和图2中的一种钻刨式采煤机刨头，包括刨煤装置、钻煤装置和推移装置，所述刨煤装置包括刨削刀具1、刀座2和刨体5，刨削刀具1设在刀座2之上，刀座2设在刨体5之上，刨体5为非对称结构，左右两侧的刀座2交错布置；所述钻煤装置包括四个防爆电动机4和四个锥形钻3，防爆电动机4位于刨体5内，其输出端直接与锥形钻3相连，锥形钻3在刨体5左右两侧交错布置，所述锥形钻3所钻出的煤通过其上的螺旋叶片可直接运输到刮板输送机14上；锥形钻3在水平面内倾斜布置，使钻煤装置超前刨煤装置钻煤，即钻煤装置的安装位置比刨煤装置靠前；所述推移装置包括掌板6、牵引链7、导链架8、推溜千斤顶9和斜撬10，掌板6与刨体5相连接且设于斜撬10之上，斜撬10在采空区一侧与导链架8连接为一体，导链架8后侧连接有推溜千斤顶9，牵引链7由链轮传动装置12驱动，牵引链7个两端与掌板6固定，带动掌板6在斜撬10上运动，推溜千斤顶9由内部乳化液驱动，推动与之相连的导链架8。

本发明设置的刨煤装置，刨体5为非对称结构，左右两侧的刀座2交错布置，可以避免相邻刀座2存留凸起煤脊，能够减轻刀具磨损，延长刀具的使用寿命，提高刨煤速度和效率。

同时设置了刨煤装置和钻煤装置之后，刨头的钻煤装置超前刨煤装置钻煤，为刨煤装置提供了更多的自由面，有效的降低了刨煤难度，大大的提高了刨煤效率。特别是，钻煤装置超前刨煤装置钻煤，为刨煤装置提供更多有效的自由面，提高了割煤效率，大大降低了刨头所受的剪切力，减少了刨削刀具1的磨损。可有效的解决煤层硬度大，节理不发育的薄煤层开采问题，大大的提高薄煤层的开采效率，适用范围广泛。

进一步加设一个推移装置，可以实现刨体5平行于煤壁运动，完成落煤；以及实现整个装置的前移；操作更方便，工作范围更广，开采更充分，效率也进一步提高。

作为本实施例的优选设计方案是，所述刨体5两侧相对应位置刀座2的高度差为同侧相邻两个刀座2高度差的1/2。能够较好地保证两侧刀座2交错布置，刨削后煤壁上不留煤脊。

在本实施例中，所述锥形钻3的钻进深度与刨削刀具1的有效刨削深度相等。这样可以保证钻煤装置为刨煤装置更好地提供有效的自由面；钻进的深度可略大于刨削深度，但不可小于刨削深度。

优选地，所述锥形钻3在水平面内按45°倾斜放置。以保证钻煤装置超前刨煤装置钻煤。

实施例中，所述锥形钻3在整个采煤过程中持续高速转动，且两侧的锥形钻转向相反。优选地，右侧锥形钻顺时针转动，左侧锥形钻逆时针转动。

在实际的开采工作中，如图3所示，通常需要将本发明与刮板输送机14相结合使用，图中是简化后的刨头15，刮板输送机14沿采煤的工作面16全长铺设，由刮板输送机14传动装置11带动其运转，实现煤的运输。具体地，刮板输送机14的链轮传动装置12输出轴直接与链轮13相连，链轮13与本发明刨头的牵引链7相连，由于牵引链7的两端是与掌板固定的，所以链轮13传动装置12作正向或者反向运转时，链轮13驱动牵引链7，牵引链7带动掌板在斜撬10上运动，进而实现了刨体5平行于实煤体17的煤壁的运动，完成落煤；而刮板输送机14的推溜千斤顶9由内部乳化液驱动，推动与之相连的导链架8，进而实现整个装置的前移。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质，对以上实施例所做出任何简单修改和同等变化，均落入本发明的保护范围之内。