中厚煤層工作面大塊煤破碎裝置及破碎工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及煤礦井下綜采工作面開(kāi)采輸送領(lǐng)域，具體是一種中厚煤層工作面大塊煤破碎裝置。
【背景技術(shù)】
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[0002]在中厚煤層開(kāi)采工作面，隨著采高和礦壓的增加，片幫大塊煤脫落頻繁，甚至大塊煤連成片地脫落。大塊煤落入輸送機(jī)溜槽中不僅影響煤流的正常運(yùn)輸，而且當(dāng)?shù)竭_(dá)輸送機(jī)機(jī)頭處時(shí)，很難在輸送機(jī)卸載點(diǎn)卸載，即使卸載到轉(zhuǎn)載機(jī)上，也很難進(jìn)入轉(zhuǎn)載機(jī)入口點(diǎn)處的箱式輸送槽體中，容易造成工作面與順槽交叉處的扇形區(qū)域嚴(yán)重堵塞，甚至被迫停機(jī)。目前，綜采工作面處理大塊煤主要通過(guò)輸送設(shè)備停機(jī)后，靠人工破碎大塊煤，頻繁的停機(jī)不僅影響工作面的連續(xù)開(kāi)采，而且增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；尤其是停機(jī)狀態(tài)下，運(yùn)輸處于停止?fàn)顟B(tài)，若遇片幫煤大量垮落，很容易造成輸送機(jī)溜槽被壓死而無(wú)法再啟動(dòng)，無(wú)形中增加了工作面人工破煤及清煤的工作量，嚴(yán)重影響工作面的生產(chǎn)效率，更增加了安全隱患，不利于煤礦實(shí)現(xiàn)安全、高產(chǎn)高效地開(kāi)采，解決大塊煤破碎問(wèn)題是綜采工作面亟待解決的一大難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本發(fā)明的第一目的在于提供一種中厚煤層工作面大塊煤破碎裝置，解決工作面輸送機(jī)卸載點(diǎn)和轉(zhuǎn)載機(jī)入口點(diǎn)大塊煤堵塞的問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明的第二目的在于提供一種大塊煤破碎工藝，采用實(shí)現(xiàn)第一目所述的大塊煤破碎裝置，該破碎工藝合理，效率高，滿足了工作面破碎大塊煤的要求。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:中厚煤層工作面大塊煤破碎裝置，包括固定底座2、回轉(zhuǎn)座3、回轉(zhuǎn)軸4、搖臂5、垂直擺動(dòng)油缸6、壓塊7、破碎固定架8、液壓錘姿態(tài)控制油缸9、小連桿10、破碎轉(zhuǎn)動(dòng)架11、全液壓破碎錘12、水平擺動(dòng)油缸13、耙斗14，固定底座2固定在工作面輸送設(shè)備I上，回轉(zhuǎn)座3通過(guò)回轉(zhuǎn)軸4安裝在固定底座2上，回轉(zhuǎn)座3與搖臂5后部鉸接，破碎固定架8焊接在搖臂5前端，破碎固定架8、液壓錘姿態(tài)控制油缸9、小連桿10、破碎轉(zhuǎn)動(dòng)架11構(gòu)成四連桿機(jī)構(gòu)，全液壓破碎錘12和耙斗14固定在破碎轉(zhuǎn)動(dòng)架11上。
[0006]進(jìn)一步地，固定底座2上的支撐板21通過(guò)銷軸與工作面輸送設(shè)備I固定，固定底座2與工作面輸送設(shè)備I間留有過(guò)線纜空間B。
[0007]進(jìn)一步地，破碎固定架8、液壓錘姿態(tài)控制油缸9、破碎轉(zhuǎn)動(dòng)架11分別與小連桿10鉸接。
[0008]進(jìn)一步地，耙斗14中間開(kāi)有與全液壓破碎錘12外形相符的槽E。
[0009]進(jìn)一步地，回轉(zhuǎn)座3的一端與水平擺動(dòng)油缸13鉸接，另一端被卡裝在壓塊7的弧形軌道槽C中，水平擺動(dòng)油缸13另一端與固定底座2鉸接。
[0010]進(jìn)一步地，垂直擺動(dòng)油缸6的兩端分別鉸接在搖臂5和回轉(zhuǎn)座3上。
[0011]進(jìn)一步地，搖臂5包括固定梁51、一級(jí)伸縮梁53、二級(jí)伸縮梁52、搖臂伸縮油缸54、階梯銷55，搖臂伸縮油缸54的兩端分別鉸接在固定梁51和一級(jí)伸縮梁53上。
[0012]進(jìn)一步地，階梯銷55通過(guò)螺栓固定在一級(jí)伸縮梁53上，并卡裝到二級(jí)伸縮梁52的限程滑行槽D上。
[0013]一種采用如上所述的中厚煤層工作面大塊煤破碎裝置的大塊煤破碎工藝，其特征在于，破碎工藝包括:
[0014]a、破碎靜止的大塊煤T時(shí)，水平擺動(dòng)油缸13、垂直擺動(dòng)油缸6、搖臂伸縮油缸54、液壓錘姿態(tài)控制油缸9工作，調(diào)整全液壓破碎錘12與大塊煤T接觸，且全液壓破碎錘12與大塊煤T破碎點(diǎn)切平面X的夾角α為90°，全液壓破碎錘12工作破碎大塊煤T ；
[0015]b、破碎運(yùn)動(dòng)中的大塊煤T時(shí)，水平擺動(dòng)油缸13、垂直擺動(dòng)油缸6、搖臂伸縮油缸54、液壓錘姿態(tài)控制油缸9工作，根據(jù)煤流速度調(diào)整全液壓破碎錘12逆著煤流方向Q與大塊煤T破碎點(diǎn)切平面X夾角α成75°?87°，全液壓破碎錘12工作破碎大塊煤Τ。
[0016]本發(fā)明涉及的中厚煤層工作面大塊煤破碎裝置適用于大塊煤頻繁垮落的中厚煤層工作面，具有安裝方式簡(jiǎn)單、安裝位置靈活的優(yōu)點(diǎn)，可安裝在側(cè)卸機(jī)頭架、端卸機(jī)頭架、轉(zhuǎn)載機(jī)入口點(diǎn)箱式槽體上，跟隨輸送設(shè)備一塊推進(jìn)，不需要單獨(dú)搬移設(shè)備。
[0017]本裝置的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步還在于，設(shè)計(jì)成多自由度運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，以工作面乳化液為動(dòng)力源，液壓缸驅(qū)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)設(shè)備的水平轉(zhuǎn)動(dòng)、垂直升降、前后伸縮和破碎姿態(tài)調(diào)整多種動(dòng)作，更加靈活地破碎各個(gè)區(qū)域的煤塊，工作范圍覆蓋了整個(gè)工作面與順槽交叉的區(qū)域；采用四連桿機(jī)構(gòu)調(diào)整液壓破碎錘破碎姿態(tài)，緊湊、簡(jiǎn)單、可靠的機(jī)械結(jié)構(gòu)即可滿足對(duì)液壓破碎錘破碎姿態(tài)大擺角的要求，同時(shí)在設(shè)備處于非工作狀態(tài)時(shí)，液壓破碎錘可收回到伸縮梁下邊，節(jié)約了工作面有限的空間資源；采用不同的破碎角度可以高效地破碎工作面的大塊煤。
[0018]由于本裝置多自由度、大擺角、全方位的工作特點(diǎn)，不僅可以破碎機(jī)頭處的大塊煤，還可以對(duì)工作面因設(shè)備躥動(dòng)可能造成的煤壁采不透的情況進(jìn)行輔助擴(kuò)幫和清理三角煤，同時(shí)裝上耙斗還可以將輸送設(shè)備外的煤耙裝到輸送溜槽上運(yùn)走，解決了人工清煤的問(wèn)題。
[0019]本裝置結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡(jiǎn)單，集破碎、清煤功能于一體，有助于高產(chǎn)高效工作面實(shí)現(xiàn)連續(xù)采煤，降低了人工破碎大塊煤的勞動(dòng)強(qiáng)度和不安全因素，有效解決了工作面輸送機(jī)卸載點(diǎn)和轉(zhuǎn)載機(jī)入口點(diǎn)大塊煤堵塞的問(wèn)題；同時(shí)可以與工作面電液控集成，配合視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控，有效滿足煤礦綜采工作面快采快推的需求。
【附圖說(shuō)明】
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[0020]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為圖1的俯視圖；
[0022]圖3為破碎轉(zhuǎn)動(dòng)架上安裝了耙斗的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為耙斗的俯視圖；
[0024]圖5為搖臂的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖6為圖5的M-M剖視圖；
[0026]圖7為本裝置的液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)原理圖；
[0027]圖8為本裝置破碎靜止的大塊煤示意圖；
[0028]圖9為本裝置破碎運(yùn)動(dòng)的大塊煤示意圖。
[0029]圖中:1、工作面輸送設(shè)備；2、固定底座，3、回轉(zhuǎn)座，4、回轉(zhuǎn)軸，5、搖臂，6、垂直擺動(dòng)油缸，7、壓塊，8、破碎固定架，9、液壓錘姿態(tài)控制油缸；1、小連桿，11、破碎轉(zhuǎn)動(dòng)架，12、全液壓破碎錘，13、水平擺動(dòng)油缸，14、耙斗，21、支撐板，51、固定梁，52、二級(jí)伸縮梁，53、一級(jí)伸縮梁，54、搖臂伸縮油缸，55、階梯銷，B、過(guò)線纜空間，C、軌道槽，D、限程滑行槽，E、槽，Q、煤流方向，T、大塊煤，X、破碎錘與大塊煤接觸點(diǎn)切平面。
【具體實(shí)施方式】
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[0030]以下結(jié)合附圖進(jìn)行本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】詳細(xì)說(shuō)明:
[0031]如圖1至圖4所示，中厚煤層工作面大塊煤破碎裝置，包括固定底座2、回轉(zhuǎn)座3、回轉(zhuǎn)軸4、搖臂5、垂直擺動(dòng)油缸6、壓塊7、破碎固定架8、液壓錘姿態(tài)控制油缸9、小連桿10、破碎轉(zhuǎn)動(dòng)架11、全液壓破碎錘12、水平擺動(dòng)油缸13、耙斗14，固定底座2上的支撐板21通過(guò)銷軸與工作面輸送設(shè)備I固定，并留有過(guò)線纜空間B，方便機(jī)頭處液壓管路、電纜、控制線等線纜的布置；回轉(zhuǎn)座3通過(guò)回轉(zhuǎn)軸4固定在固定底座2上，回轉(zhuǎn)座3的一端與水平擺動(dòng)油缸13鉸接，另一端被卡裝在壓塊7的弧形軌道槽C中，水平擺動(dòng)油缸