一种立式滚筒大倾角无人工作面采煤机及方法与流程

本发明涉及一种立式滚筒大倾角无人工作面采煤机，属于煤矿用采煤机领域。

背景技术：

1、根据现在我国机械化开采发展的需要，将煤层分为缓斜、倾斜及急斜几类，对于近水平煤层、缓斜煤层，经过国内外多年的实验和理论研究，已经取得了大量的研究成果，其理论与实验方面的研究都已比较成熟，并在生产实践中起到了指导性作用。而急倾斜和大倾角煤层赋存条件复杂，这决定了对它的研究必将经历一个漫长而复杂的过程，与近水平煤层和缓斜煤层比较，急倾斜和大倾角煤层综采基本技术问题如下：

2、1.顶板破断垮落岩块沿底板向工作面下部采空区滑、滚使工作面沿倾斜方向形成不均匀充填带，从而导致工作面不同区域矿压显现不同，通常中上部矿压显现较下部剧烈。

3、2.除顶板垮落外，大倾角煤层底板也会出现破坏滑移，会引起工作面系统失稳，一旦底板出现破坏，就会使其大范围失稳，导致灾害性事故的发生。

4、3.由于重力的法向及切向分量随倾角增加而变化，使得切向分力增大而法向分力减小。因此，工作面支护系统所受的工作载荷变小，而引起支护系统失稳的外载加大，产生工作面支架下滑、挤压倒塌。

5、为了解决上述急倾斜和大倾角煤层存在的技术问题，现常使用走向长壁一次采全高、分层开采、急斜煤层平巷放顶煤和大倾角走向长壁综采四种形式，其中大倾角走向长壁综采是沿着大倾角煤层的走向进行开采，但是目前尚没有成熟的技术方法，纵观用于大倾角煤层采煤的机械设备，普遍存在着设备结构复杂、成本高、效果差，适用条件受限等问题。

6、因此，亟需提出一种新型的立式滚筒大倾角无人工作面采煤机，以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明研发目的是为了解决大倾角煤层在采煤时缺少适应大倾斜角度的采煤技术方法，且用于大倾角煤层采煤的机械设备，普遍存在着设备结构复杂、成本高、效果差，适用条件受限的问题，在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。

2、本发明的技术方案：

3、方案一、一种立式滚筒大倾角无人工作面采煤机，包括底板、电动机、减速器、立式滚筒、截割部和牵引连接器，底板顶端安装有牵引连接器，底板从上至下依次固定安装有电动机和减速器，电动机的输出端通过减速器连接有立式滚筒，立式滚筒上具有截割部。

4、优选的：还包括牵引绞车，牵引绞车通过牵引钢索与牵引连接器建立连接。

5、方案二、一种立式滚筒大倾角无人工作面采煤方法，是依托于方案一所述的一种立式滚筒大倾角无人工作面采煤机实现的，包括以下步骤：

6、步骤1，首先在地下大倾角煤层的上方和下方分别加工有上巷和下巷；

7、步骤2，根据大倾角煤层的倾斜走向开通有贯穿上巷和下巷的工作孔；

8、步骤3，在工作孔底部正下方的下巷内布置运输机；

9、步骤4，在工作孔顶端上方的上巷内布置安装有牵引绞车；

10、步骤5，将所述的一种立式滚筒大倾角无人工作面采煤机运输放置于下巷内；

11、步骤6，在上巷内的牵引绞车通过工作孔向下巷内放入牵引钢索；

12、步骤7，将牵引钢索与牵引连接器固定连接；

13、步骤8，启动牵引绞车，底板、电动机、减速器、立式滚筒和截割部通过牵引连接器连接的牵引钢索被牵引进入工作孔；

14、步骤9，启动电动机，上巷内的牵引绞车匀速牵引一种立式滚筒大倾角无人工作面采煤机上行，立式滚筒工作，立式滚筒上的截割部切割下的煤，在重力的作用下，沿着工作孔自动滑下落入运输机，运输机将煤运输至指定位置；

15、步骤10，当牵引绞车牵引一种立式滚筒大倾角无人工作面采煤机到达上巷后，牵引绞车再将一种立式滚筒大倾角无人工作面采煤机通过采煤后的工作孔下放至下巷内；

16、步骤11，重复循环步骤2-10，直至完成工作面采煤的全过程。

17、优选的：所述运输机为刮板运输机或皮带运输机。

18、优选的：所述牵引钢索为柔性钢索或动力电缆。

19、本发明具有以下有益效果：

20、1.本发明使用了立式滚筒，柔性牵引，不依靠支护，和推进，滚筒落煤利用煤层的倾角自动滑下，实现了无人工作采煤方法，用一种新思路解决急倾斜大倾角煤层采煤。这种新思路在反复研究常规综合采煤机械设备不能应用于急倾斜大倾角煤层采煤的各方面原因，另辟蹊径，综合了采煤机和刨煤机的特点，以采煤机从未有的角度设计了新型的采煤机；

21、2.本发明应用于急倾斜大倾角煤层采煤的一种新型方式和设备，可以为煤矿井下提供解决急倾斜大倾角煤层的新方案，工作面不需要管理；不受煤层倾角限制，倾角越大，由于重力作用，使其工作效果越好；

22、3.本发明的结构简单、设计巧妙、拆装方便、组装牢固、陈本低廉、加工效率高，无需人工长期在下巷看守，大大降低了采煤成本，降低开采事故的风险，适用范围广。

技术特征：

1.一种立式滚筒大倾角无人工作面采煤机，其特征在于：包括底板(1)、电动机(2)、减速器(3)、立式滚筒(4)、截割部(5)和牵引连接器(6)，底板(1)顶端安装有牵引连接器(6)，底板(1)从上至下依次固定安装有电动机(2)和减速器(3)，电动机(2)的输出端通过减速器(3)连接有立式滚筒(4)，立式滚筒(4)上具有截割部(5)。

2.根据权利要求1所述的一种立式滚筒大倾角无人工作面采煤机，其特征在于：还包括牵引绞车(7)，牵引绞车(7)通过牵引钢索与牵引连接器(6)建立连接。

3.一种立式滚筒大倾角无人工作面采煤方法，是依托于权利要求2所述的一种立式滚筒大倾角无人工作面采煤机实现的，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种立式滚筒大倾角无人工作面采煤方法，其特征在于：所述运输机为刮板运输机或皮带运输机。

5.根据权利要求4所述的一种立式滚筒大倾角无人工作面采煤方法，其特征在于：所述牵引钢索为柔性钢索或动力电缆。

技术总结
一种立式滚筒大倾角无人工作面采煤机，属于煤矿用采煤机领域。本发明包括底板、电动机、减速器、立式滚筒、截割部和牵引连接器，底板顶端安装有牵引连接器，底板从上至下依次固定安装有电动机和减速器，电动机的输出端通过减速器连接有立式滚筒，立式滚筒上具有截割部。解决大倾角煤层在采煤时缺少适应大倾斜角度的采煤技术方法，且用于大倾角煤层采煤的机械设备，普遍存在着设备结构复杂、成本高、效果差，适用条件受限的问题，可以为煤矿井下提供解决急倾斜大倾角煤层的新方案，工作面不需要管理；不受煤层倾角限制，倾角越大，由于重力作用，使其工作效果越好。

技术研发人员：刘宝玉,王东海,张亚成
受保护的技术使用者：七台河市新富机电制造有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15