一种链板式煤层切割装置的制作方法

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1.本实用新型属于煤矿瓦斯治理技术领域，具体涉及一种链板式煤层切割装置。

背景技术：

2.我国煤矿井下煤层瓦斯治理最常见的手段是以布置密集钻孔的方式，在封堵钻孔后导入负压管道，利用负压管道对煤层内赋存的瓦斯进行抽采，从而降低煤层中的瓦斯浓度，确保在后期开采煤层过程中的生产安全。
3.现有的钻孔方式多采取布置密集钻孔，在煤层内形成多个与巷道连通的孔洞，并在每个孔洞内布置封孔器，各封孔器抽放孔与负压管道形成负压管道联网来进行瓦斯抽采，这种方式存在如下问题：
4.1、密集钻孔，单位面积，打孔数量多，每个钻孔所消耗人力物力大，附加值低；
5.2、钻孔孔径有限，煤层释放瓦斯有效面积小，瓦斯在煤层解吸慢，抽采周期长；
6.3、钻孔容易出现瓦斯突出喷孔等事故，安全系数低，容易引发事故；
7.4、钻孔容易出现塌孔现象，不利于瓦斯释放和抽采；
8.5、钻孔时还伴有水力冲洗、高压水压裂、造穴等工艺，耗费人力财力，人工工作量大；
9.现有的工艺也有采用水力冲孔瓦斯抽采技术对提高煤体透气率效果很小，在执行过程中，往往存在着瓦斯超限频繁、易造成人为诱导突出等问题。
10.因此，现有采用钻孔方式对瓦斯进行治理，存在钻孔数量多，施工工艺繁琐，劳动强度大，人力、物力和财力的投入大，维护成本高的问题，因此，急需寻可替代的煤矿瓦斯治理成本低的新工艺新技术，及相配套的高性能的矿用机械装备，基于此，研究一种链板式煤层切割装置是必要的。

技术实现要素：

11.针对现有设备存在的缺陷和问题，本实用新型提供一种链板式煤层切割装置，有效的解决了现有设备中存在的煤层开采难度大，投入成本高的问题。
12.本实用新型解决其技术问题所采用的方案是：一种链板式煤层切割装置，包括行走驱动机构、链板式循环掘刀和主动顶杆；所述行走驱动机构包括行走平台、驱动电机或液压马达和驱动箱，所述驱动电机或液压马达安装在行走平台上，其输出转轴与驱动箱的输入轴传动连接，所述驱动箱上设置有驱动轴；链板式循环掘刀包括链板、轴架、主驱动轮、从驱动轮和掘刀；所述轴架的两端设置有主驱动轮和从驱动轮，所述主驱动轮与驱动轴传动连接，所述链板套装在主驱动轮和从驱动轮，其外侧设置有掘刀；在轴架上向外延伸设置有顶板，所述顶板靠近从驱动轮，所述主动顶杆的驱动端固定在顶板上。
13.进一步的，所述主驱动轮和从驱动轮为带轮或者齿轮，所述链板内部呈带状或者齿状。
14.进一步的，所述行走平台上设置有行走履带，行走平台上安装有沿竖向设置的支
撑油缸，在支撑油缸的上部设置有支撑座，所述驱动电机或液压马达和驱动箱安装在支撑座上。
15.进一步的，所述链板式循环掘刀间隔设置有多层，所述顶板连接相邻的轴架，主动顶杆的驱动端固定在顶板上。
16.进一步的，所述主动顶杆为液压顶杆或者钻机钻杆。
17.本实用新型的有益效果：本实用新型在于在单一巷道工作面施工，减少了井下掘进巷道的工作量，设备结构简单、方便抽取煤层瓦斯、提高安全性的特点，与传统增透方法相比，降低钻孔施工的劳动强度和瓦斯抽采周期，同时也消除了钻孔轨迹偏移带来的瓦斯抽采“空白带”，提高了防突效果的有效性。
18.本实用新型主要应用于单一巷道，从单侧对治理煤层进行切割，利用行走驱动机构从外侧即巷道内为链板式循环掘刀提供转动和向前推进的动力，即利用驱动电机或液压马达和驱动箱提供转动动力，利用行走平台的移动功能带动链板式循环掘刀向前推进，对煤层进行切割，链板式循环掘刀的内部为从动端，并在链板式循环掘刀的内端轴架上设置有顶板，在顶板上设置主动施力的主动顶杆，主动顶杆的固定端处于固定状态，其可以顶触在切割缝的缝壁上或者固定在固定座上，从而在链板式循环掘刀的内端主动施加与行走驱动机构匹配的推力，使链板式循环掘刀能够稳定在对煤层进行切割。
19.本实用新型中链板作为与驱动轮传动连接的部件，两者之间可以采用摩擦传动或者齿轮传动，其外侧间隔分布的掘刀为直角三角形结构，其长直角边为固定部位，其短直角边为掘进和输送部位，利用链板带动掘刀持续转动，并在转动过程中利用掘刀对煤层进行挖掘，产生的煤渣暂存在掘刀的短直角边与前端掘刀的斜边之间形成的容腔内，随着链板的转动输送出切割缝。
20.本实用新型在于全煤层割缝工艺法及设备实施方案，针对于单侧巷道对煤层进行切割，在链板式循环掘刀的内外两端分别设置了行走驱动机构和主动顶杆，从两侧对链板式循环掘刀提供助力，向煤层锯割开缝，极大提高了煤层透气性，降低钻孔施工的劳动强度和瓦斯抽采周期，采用链板式循环掘刀对煤层割出一道缝隙，对煤层卸压增透，这种新的瓦斯治理工艺方法螺旋切割刀割缝方式及割缝时往外排煤，及智能化操作设备，提高井下施工安全。
附图说明
21.图1为本实用新型的结构示意图。
22.图2为行走驱动机构的结构示意图。
23.图3为链板式循环掘刀的结构示意图。
24.图4为本实用新型的使用状态结构示意图。
25.图5为链板式循环掘刀的侧视结构示意图。
26.图中的标号为：1为行走平台，2为驱动电机或液压马达，3为驱动箱，4为驱动轴，5为链板式循环掘刀和，51为链板，52为掘刀，53为主驱动轮，54为从驱动轮，6为主动顶杆，7为顶板。
具体实施方式
27.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
28.实施例1：本实施例旨在提供一种链板式煤层切割装置，主要用于单一巷道工作面施工，用于对治理煤层进行切割，产生切割缝，针对现有的治理煤层施工方式，煤层开采难度大，投入成本高，基于此，本实施例提供了一种链板式煤层切割装置。
29.如图1中所示，一种链板式煤层切割装置，包括行走驱动机构、链板式循环掘刀5和主动顶杆6；本实施例针对单侧巷道对煤层进行切割，行走驱动机构在单侧巷道内行走，链板式循环掘刀5的外端与行走驱动机构传动连接，其主体深入煤层内，其内端能够被主动顶杆6顶撑，即在链板式循环掘刀5的外部设置动力和主动行走结构，外部设置伸缩顶撑结构，使链板式循环掘刀能够保持基本水平的状态对煤层进行切割。
30.其中行走驱动机构包括行走平台1、驱动电机或液压马达2和驱动箱3，驱动电机或液压马达2安装在行走平台1上，其输出转轴与驱动箱3的输入轴传动连接，驱动箱3上设置有驱动轴4。
31.为实现行走功能，本实施例中行走平台1上设置有行走履带，行走平台1上安装有沿竖向设置的支撑油缸，在支撑油缸的上部设置有支撑座，驱动电机或液压马达2和驱动箱3安装在支撑座上，支撑架固定在支撑座的一侧，实施时，可以利用支撑油缸调整支撑座的高度，对链板式循环掘刀的高度进行适应性的调整，使其与切割缝的高度匹配。
32.实施时，如图2中所示，驱动电机或液压马达2通过减速机与驱动箱3传动连接，驱动电机或液压马达2、减速机和驱动箱均安装在支撑座上，支撑架固定在支撑座的一侧，支撑座的端部还设置有操作工作台，操作工作台上设置有智能显示屏和显示仪表。
33.如图3中所示，链板式循环掘刀5包括链板51、轴架、主驱动轮53、从驱动轮54和掘刀52；所述轴架的两端设置有主驱动轮53和从驱动轮54，所述主驱动轮53与驱动轴4传动连接，链板51套装在主驱动轮53和从驱动轮54，其外侧设置有掘刀52；在轴架上向外延伸设置有顶板7，顶板7靠近从驱动轮54，主动顶杆6的驱动端固定在顶板7上。
34.本实施例在实施时，主动顶杆6为液压顶杆或者钻机钻杆，利用主动顶杆的主动伸缩功能，在链板式循环掘刀5深入煤层的内端部具有主动推顶动力，使链板式循环掘刀上的掘刀能与煤层接触，提高切割效率。
35.本实施例主要针对单一工作面巷道，在使用时，利用在煤层已经掘进形成工作面，在工作面停采线外一定距离施工工作面，利用履带推动向前，驱动电机或液压马达带动主驱动轮带动循环链板，链板上镶嵌的掘刀，另一侧利用顶杆支柱给链板一个助力向煤层锯割开缝，保持向前掘进。
36.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，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，达到瓦斯达标安全生产的目的。
37.实施例2：本实施例与实施例1基本相同，其区别在于：本实施例对链板式循环掘刀的结构进一步说明。
38.本实施例中主驱动轮53和从驱动轮54为带轮或者齿轮，链板51内部呈带状或者齿
状；52掘刀为直角三角形凸起结构，其长直角边固定在链板上。
39.具体的结构中掘刀52为直角三角形凸起结构，其长直角边固定在链板51上，实现传动连接，具体的传动方式中，一个主驱动轮53和一个从驱动轮54为带轮或者齿轮，其中链板式循环掘刀中链板作为与驱动轮传动连接的部件，两者之间可以采用摩擦传动或者齿轮传动，即带轮采用摩擦传动，齿轮采用咬合传动，其外侧间隔分布的掘刀为直角三角形结构，其长直角边为固定部位，其短直角边为掘进和输送部位，利用链板带动掘刀持续转动，并在转动过程中利用掘刀对煤层进行挖掘，产生的煤渣暂存在掘刀的短直角边与前端掘刀的斜边之间形成的容腔内，随着链板的转动输送出切割缝。
40.实施例3：本实施例与实施例1基本相同，其区别在于：本实施例对链板式循环掘刀设置方式进一步说明。
41.如图5中所示，本实施例中链板式循环掘刀5间隔设置有多层，顶板7沿竖向设置，并固定连接相邻的轴架，主动顶杆6的驱动端固定在顶板7上。
42.本实施例能够适配不同厚度的切割缝，上层链板式循环掘刀和下层链板式循环掘刀同时对煤层进行切割，两者之间形成较薄的煤层，会自然破裂，并从下层的链板式循环掘刀处输送处切割缝。

技术特征：

1.一种链板式煤层切割装置，其特征在于：包括行走驱动机构、链板式循环掘刀和主动顶杆；所述行走驱动机构包括行走平台、驱动电机或液压马达和驱动箱，所述驱动电机或液压马达安装在行走平台上，其输出转轴与驱动箱的输入轴传动连接，所述驱动箱上设置有驱动轴；链板式循环掘刀包括链板、轴架、主驱动轮、从驱动轮和掘刀；所述轴架的两端设置有主驱动轮和从驱动轮，所述主驱动轮与驱动轴传动连接，所述链板套装在主驱动轮和从驱动轮，其外侧设置有掘刀；在轴架上向外延伸设置有顶板，所述顶板靠近从驱动轮，所述主动顶杆的驱动端固定在顶板上。2.根据权利要求1所述的链板式煤层切割装置，其特征在于：所述主驱动轮和从驱动轮为带轮或者齿轮，所述链板内部呈带状或者齿状。3.根据权利要求1所述的链板式煤层切割装置，其特征在于：所述行走平台上设置有行走履带，行走平台上安装有沿竖向设置的支撑油缸，在支撑油缸的上部设置有支撑座，所述驱动电机或液压马达和驱动箱安装在支撑座上。4.根据权利要求1所述的链板式煤层切割装置，其特征在于：所述链板式循环掘刀间隔设置有多层，所述顶板连接相邻的轴架，主动顶杆的驱动端固定在顶板上。5.根据权利要求1所述的链板式煤层切割装置，其特征在于：所述主动顶杆为液压顶杆或者钻机钻杆。

技术总结

本实用新型公开了一种链板式煤层切割装置，主要应用于单一巷道，从单侧对治理煤层进行切割，利用行走驱动机构从单侧巷道内为链板式循环掘刀提供转动和向前推进的动力，即利用驱动电机和驱动箱提供转动动力，利用行走平台的移动功能带动链板式循环掘刀向前推进，对治理煤层进行切割，链板式循环掘刀的内部为从动端，并在链板式循环掘刀的内端轴架上设置有顶板，在顶板上设置主动施力的主动顶杆，主动顶杆的固定端处于固定状态，其可以顶触在切割缝的缝壁上或者固定在固定座上，从而在链板式循环掘刀的内端主动施加与行走驱动机构匹配的推力，使链板式循环掘刀能够稳定在对煤层进行切割。切割。切割。