一种用于极薄煤层的滚筒采煤机的制作方法

本发明涉及一种采煤设备，具体涉及一种用于极薄煤层的滚筒采煤机。

背景技术：

煤炭是我国的主体能源，煤炭工业是关系能源安全和国民经济命脉的重要基础产业。我国把厚度小于1.3m的煤层划归为薄煤层，厚度小于0.8m的煤层属于极薄煤层。研究薄及极薄煤层高效开采技术具有重要的现实意义。我国薄煤层资源分布广泛，1.3m以下煤层可采储量约占全部可采储量的20％。在一些省、区薄煤层储量比重很大，如四川省占60％，山东省占54％，黑龙江省占51％，贵州省占37％。特别是在南方地区，有些省份薄煤层净占50％以上，而且薄煤层分布广，煤质好。但由于其开采煤层厚度薄，与中厚和厚煤层相比，薄煤层机械化开采存在着工作条件差，设备移动困难，煤层厚度变化、断层等地质构造，对薄煤层设备生产性能影响大，以及投入产出比高、经济效益不如厚与中厚煤层等特殊问题，造成薄煤层机械化开采技术发展速度相对缓慢。

另外，对一些薄、厚煤层并存的煤矿，由于薄煤层开采速度缓慢，使其下部的中厚煤层长期得不到及时开采，以至影响工作面的正常接替，而有的就只能被迫丢失一些薄煤层资源。随着大批煤矿中、厚煤层的资源开采比较多，使得资源越来越少，所以薄煤层的开采已列入日程。因此，研制适合我国实际国情的薄煤层采煤机，以适应不同的煤层结构，提高薄煤层采煤的工作效率是当务之急。过去，各矿区在投产初期通常优先开采中厚煤层，1.3米以下的煤层全部放弃，浪费了大量宝贵资源，缩短了矿井的服务期限，制约了整个煤炭工业的协调发展。煤炭是不可再生资源，很多煤矿随着开采年限的不断延长，中厚煤层资源接近枯竭，为了延长矿区服务年限，将不得不开始回采薄层煤。在这种情况下，为了珍惜现有的煤炭资源，千方百计解放煤炭资源，最大限度地提高煤炭资源回收率。

我国薄煤层采煤机经过40多年的发展，技术已趋成熟，但还有几个突出问题：首先由于采煤机的体积和重量过大，在工作面内的安装和移位都十分困难，而且造价依然比较高(1000万元左右)，只能应用于大中型煤矿和煤层构造条件比较好的矿区，而且采高一般只能适应1米以上，0.8米以下的极薄层采煤机目前在国内仍然是空白。因此中小型煤矿急需一种小巧灵活、经济适用的薄层与极薄层采煤机。由于小型煤矿占全部煤矿数量的2/3，其基数巨大，因而潜在的需求量十分可观，另外采煤机一般都是在井下24小时连续作业，且工作环境差，关键部件的使用寿命低，维护频率高，维护成本高。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种用于极薄煤层的滚筒采煤机。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种用于极薄煤层的滚筒采煤机，由支撑部件、牵引部件、截割部件以及电控部件组成，其中：所述的支撑部件用于支撑采煤机本体及各部件，包括设于底部的底座板；所述的牵引部件用于驱动采煤机移动，包括设于地面的溜槽、用于牵引的链条以及牵引驱动机构；所述的截割部件用于截割煤层，包括截割滚筒以及截割驱动机构；所述的电控部件用于控制采煤机的运行，包括电器柜以及主控器；所述的底座板设于溜槽的上部，并在牵引驱动机构的作用下沿溜槽进行左右往复移动，所述的截割部件设于支撑部件的边角处，所述的截割滚筒将煤层截割后，经截割滚筒的螺旋叶片作用被推入刮板输送机。

进一步地，所述的链条和溜槽平行，所述的链条通过锚点固定在采煤墙面左右两边。

进一步地，所述的牵引驱动机构包括牵引电机以及与牵引电机连接的行星减速机，行星减速机输出端连接牵引齿轮，并通过链条输出动力。

进一步地，所述的截割滚筒前端设有档煤板，所述的截割滚筒连接外喷雾组件。

进一步地，所述的截割驱动机构包括截割电机以及与截割电机连接的减速齿轮箱。

进一步地，所述的采煤机设有安全预警组件，包括气体浓度监控传感器及报警器，可实时检测瓦斯及有毒有害气体浓度监控，并进行报警器，实现自动断电，增加工作安全性。

进一步地，所述的支撑部件还包括电控托架、中托架、升降前托架以及安全钩组件。

进一步地，所述的截割滚筒上设有硬质合金切削刀头。

进一步地，该采煤机的机身高度为450-500mm，采煤机截割滚筒直径为450-500mm。

进一步地，所述的主控器配备智能化开采系统，外部设置液晶显示屏，显示实时运行工况，具有监控、故障查询、运行记忆等功能。

本发明的工作原理为，采煤前，先在开采工作区域预装牵引的链条和用于采煤机运行的溜槽，链条通过锚点固定在采煤墙面的左右两边，与溜槽平行，采煤机通过牵引电机带动牵引齿轮沿牵引链条，通过溜槽左右往复运行，然后在采煤墙面的左下角开一个供采煤机截割滚筒切入的初始采煤口，启动外喷雾除尘，启动采煤机截割滚筒，螺旋状的截割滚筒利用镶嵌在滚筒上的硬质合金切削刀头以滚削的方式实现落煤，落下的煤在采煤机截割滚筒螺旋叶片的作用下被推入刮板输送机，采煤机通过链条和溜槽左右往复运动开始采煤，待整片墙面开采完成，采煤机通过纵向导轨前推进，开采下一层煤壁。

与现有采煤机相比，本发明的优点在于：

1、采煤机主要部件采用紧凑交错的布局方式，使整机外形尺寸更小；

2、采煤机截割滚筒小，最小采高尺寸小，最小采煤层高可低至0.55米，截深0.6米；

3、质量轻、动力配置合理、机动性强：总质量小于4.5吨，牵引电机功率55kw，牵引速度大于30米/分钟；

4、使用范围广：可适用采高范围0.55-1.3米的极薄煤层；

5、控制器配备智能化开采系统，液晶显示屏，显示实时运行工况，采煤过程达到智能化控制；

6、作业安全性高：增加瓦斯及有毒有害气体浓度监控及报警功能，可实现自动断电，结构设计简单合理，维护成本低。

附图说明

图1为本发明的俯视结构示意图；

图2为本发明的主视结构示意图；

图中：截割电机1、中托架2、减速齿轮箱3、升降前托架4、链条5、溜槽6、档煤板7、截割滚筒8、外喷雾组件9、牵引电机10、行星减速机11、安全钩组件12、电器柜13、电控托架14、安全预警组件15、底座板16、主控器17。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

一种用于极薄煤层的滚筒采煤机，如图1、2，由支撑部件、牵引部件、截割部件以及电控部件组成，其中：支撑部件用于支撑采煤机本体及各部件，包括设于底部的底座板16；牵引部件用于驱动采煤机移动，包括设于地面的溜槽6、用于牵引的链条5以及牵引驱动机构；截割部件用于截割煤层，包括截割滚筒8以及截割驱动机构；电控部件用于控制采煤机的运行，包括电器柜13以及主控器17；底座板16设于溜槽6的上部，并在牵引驱动机构的作用下沿溜槽6进行左右往复移动，截割部件设于支撑部件的边角处，截割滚筒8将煤层截割后，经截割滚筒8的螺旋叶片作用被推入刮板输送机。

具体的，链条5和溜槽6平行，链条5通过锚点固定在采煤墙面左右两边，牵引驱动机构包括牵引电机10以及与牵引电机10连接的行星减速机11，行星减速机11输出端连接牵引齿轮，并通过链条5输出动力，截割滚筒8前端设有档煤板7，截割滚筒8连接外喷雾组件9，截割驱动机构包括截割电机1以及与截割电机1连接的减速齿轮箱3，采煤机设有安全预警组件15，包括气体浓度监控传感器及报警器，支撑部件还包括电控托架14、中托架2、升降前托架4以及安全钩组件12，截割滚筒8上设有硬质合金切削刀头，该采煤机的机身高度为0.475m，采煤机截割滚筒直径φ470mm。

采煤前，先在开采工作区域预装牵引的链条5和用于采煤机运行的溜槽6，链条5通过锚点固定在采煤墙面的左右两边，与溜槽6平行，采煤机通过牵引电机10带动牵引齿轮沿牵引链条5，通过溜槽6左右往复运行，然后在采煤墙面的左下角开一个供采煤机截割滚筒8切入的初始采煤口，启动外喷雾组件7除尘，启动采煤机截割滚筒8，切削刀头以滚削的方式实现落煤，落下的煤在采煤机截割滚筒8螺旋叶片的作用下被推入刮板输送机，待整片墙面开采完成，采煤机通过纵向导轨前推进，开采下一层煤壁。