本實(shí)用新型涉及礦山機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種多破煤錘支架采掘機(jī)及回采工作面二機(jī)配套系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

我國(guó)自上世紀(jì)80年代中期至今，煤礦井下回采工作面一直采用“三機(jī)”配套系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)回采作業(yè)?！叭龣C(jī)”配套系統(tǒng)包括采煤機(jī)、刮板運(yùn)輸機(jī)和支架，其中，采煤機(jī)騎行于刮板運(yùn)輸機(jī)上破煤、裝煤，刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤，支架支護(hù)圍巖、維護(hù)作業(yè)空間。通過(guò)控制“三機(jī)”配套系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)煤礦井下回采工作面的“自動(dòng)化無(wú)人采掘”，這也導(dǎo)致我國(guó)煤礦井下回采工作面難以全面實(shí)施“自動(dòng)化無(wú)人采掘”和本質(zhì)化安全開(kāi)采。其技術(shù)原因在于：在時(shí)間和空間上，“三機(jī)”配套設(shè)備的作業(yè)狀態(tài)及配合關(guān)系是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，受地質(zhì)構(gòu)造、煤層變化的耦合影響；在時(shí)間和空間上，作業(yè)過(guò)程中，“三機(jī)”狀態(tài)不停變動(dòng)，需要以傳感器準(zhǔn)確控制3個(gè)變量，難度系數(shù)是2個(gè)變量的3倍。因此，將“三機(jī)”減至“二機(jī)”、降低動(dòng)態(tài)變量個(gè)數(shù)和控制難度，使支架具有破煤功能、擴(kuò)展其超前支護(hù)功能或臨時(shí)、永久錨桿支護(hù)功能，是實(shí)施“自動(dòng)化無(wú)人采掘”的關(guān)鍵。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種多破煤錘支架采掘機(jī)及回采工作面二機(jī)配套系統(tǒng)，解決目前煤礦井下回采工作面“三機(jī)”配套系統(tǒng)簡(jiǎn)化為“二機(jī)”配套系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)“自動(dòng)化無(wú)人采掘”的問(wèn)題。

本實(shí)用新型提供一種多破煤錘支架采掘機(jī)，包括支架和采掘裝置，采掘裝置包括滑軌、滑塊、多個(gè)可伸縮破煤錘、平移千斤頂和上下擺動(dòng)千斤頂，滑軌固定連接支架，可伸縮破煤錘經(jīng)滑塊動(dòng)連接滑軌，平移千斤頂?shù)囊欢算q接支架，平移千斤頂?shù)牧硪欢算q接滑塊，上下擺動(dòng)千斤頂?shù)囊欢算q接滑塊，上下擺動(dòng)千斤頂?shù)牧硪欢算q接可伸縮破煤錘。

進(jìn)一步的，所述支架包括前立柱、后立柱、頂梁和底座，前立柱的兩端分別鉸接頂梁和底座，后立柱的兩端分別鉸接頂梁和底座，頂梁的一端連接有伸縮梁，頂梁經(jīng)伸縮梁千斤頂連接伸縮梁，底座連接有推移千斤頂，前立柱的位置設(shè)置有第一套筒，第一套筒包括第一下套筒和與第一下套筒動(dòng)連接的第一上套筒，第一下套筒連接底座，第一上套筒鉸接頂梁。

進(jìn)一步的，后立柱的位置設(shè)置有第二套筒，第二套筒包括第二下套筒和與第二下套筒動(dòng)連接的第二上套筒，第二下套筒連接底座，第二上套筒鉸接頂梁。

進(jìn)一步的，所述支架包括套筒柱、頂梁和底座，頂梁的一端連接有伸縮梁，頂梁經(jīng)伸縮梁千斤頂連接伸縮梁，底座連接有推移千斤頂，套筒柱包括可充卸高壓氣液體的壓力密封袋、下套筒柱和與下套筒柱動(dòng)連接的上套筒柱，壓力密封袋設(shè)置于下套筒柱、上套筒柱內(nèi)，下套筒柱連接底座，上套筒柱鉸接頂梁。

進(jìn)一步的，壓力密封袋上設(shè)置有單向閥和安全閥。

進(jìn)一步的，壓力密封袋的外表面設(shè)置有耐磨層。

進(jìn)一步的，還包括鉆機(jī)和鉆桿，頂梁、伸縮梁均為中空結(jié)構(gòu)，鉆機(jī)設(shè)置于頂梁內(nèi)部的后側(cè)，鉆桿裝配連接鉆機(jī)，鉆桿從頂梁、伸縮梁的內(nèi)部穿過(guò)并延伸至支架的前側(cè)。

進(jìn)一步的，還包括設(shè)置于支架上的錨桿鉆機(jī)。

進(jìn)一步的，還包括設(shè)置于支架上的鋪網(wǎng)機(jī)構(gòu)。

本實(shí)用新型還提供一種回采工作面二機(jī)配套系統(tǒng)，應(yīng)用上述的多破煤錘支架采掘機(jī)，支架裝配連接有刮板運(yùn)輸機(jī)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的多破煤錘支架采掘機(jī)具有以下特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)：

1、本實(shí)用新型的多破煤錘支架采掘機(jī)，支架支護(hù)圍巖、維護(hù)作業(yè)空間，采掘裝置向煤壁方向全方位沖擊破煤，實(shí)現(xiàn)支護(hù)、破煤、部分裝煤功能；

2、本實(shí)用新型的回采工作面二機(jī)配套系統(tǒng)，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)為“二機(jī)”配套系統(tǒng)，從本質(zhì)上降低了現(xiàn)行“三機(jī)”配套系統(tǒng)在時(shí)間和空間上的配套作業(yè)難度，減少了動(dòng)態(tài)變量個(gè)數(shù)和控制難度，有利于實(shí)現(xiàn)多破煤錘支架采掘機(jī)本體的采、支作業(yè)自動(dòng)化控制及與刮板運(yùn)輸機(jī)聯(lián)動(dòng)的自動(dòng)化控制，有利于實(shí)現(xiàn)煤礦井下回采工作面“自動(dòng)化無(wú)人采掘”。

結(jié)合附圖閱讀本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式后，本實(shí)用新型的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中采掘裝置的側(cè)視圖一；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中采掘裝置的側(cè)視圖二；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中采掘裝置的俯視圖一；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中采掘裝置的俯視圖二；

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例中采掘裝置、現(xiàn)有支架改進(jìn)結(jié)構(gòu)、刮板運(yùn)輸機(jī)裝配側(cè)視圖；

圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例中采掘裝置、現(xiàn)有支架改進(jìn)結(jié)構(gòu)、刮板運(yùn)輸機(jī)裝配俯視圖；

圖7為圖6中的A-A視圖；

圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例中采掘裝置、現(xiàn)有支架改進(jìn)結(jié)構(gòu)、刮板運(yùn)輸機(jī)、鉆機(jī)裝配俯視圖；

圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例中采掘裝置、現(xiàn)有支架改進(jìn)結(jié)構(gòu)、刮板運(yùn)輸機(jī)、鉆機(jī)裝配側(cè)視圖；

圖10為圖9中的d-d視圖；

圖11為本實(shí)用新型實(shí)施例中采掘裝置、新型支架、刮板運(yùn)輸機(jī)、鉆機(jī)裝配側(cè)視圖一；

圖12為圖11中的B-B視圖；

圖13為本實(shí)用新型實(shí)施例中前套筒柱的俯視圖；

圖14為本實(shí)用新型實(shí)施例中采掘裝置、新型支架、刮板運(yùn)輸機(jī)、鉆機(jī)裝配側(cè)視圖二；

圖15為本實(shí)用新型實(shí)施例適用于掘進(jìn)生產(chǎn)的側(cè)視圖；

其中，11、軸軌，12、滑塊，13、可伸縮破煤錘，14、平移千斤頂，15、上下擺動(dòng)千斤頂，21、前立柱，22、后立柱，23、頂梁，24、底座，25、伸縮梁，251、伸縮梁前端框架，252、伸縮梁千斤頂，26、推移千斤頂，271、第一套筒，272、第二套筒，273、第一套筒前端支持結(jié)構(gòu)，28、掩護(hù)梁及四連桿機(jī)構(gòu)或放煤機(jī)構(gòu)，291、前套筒柱，292、后套筒柱，293、單向閥、安全閥閥組，3、刮板運(yùn)輸機(jī)，41、鉆機(jī)，42、鉆桿，5、錨桿鉆機(jī)，6、鋪網(wǎng)機(jī)構(gòu)，7、橋式刮板機(jī)。

具體實(shí)施方式

如圖1至圖15所示，本實(shí)施例提供一種多破煤錘支架采掘機(jī)，包括支架和采掘裝置，采掘裝置包括包括軸軌11、滑塊12、兩個(gè)可伸縮破煤錘13、平移千斤頂14和上下擺動(dòng)千斤頂15。軸軌11固定連接支架，具體的，基于不同類型的支架，軸軌11可以固定連接在伸縮梁前端框架251或第一套筒前端支持結(jié)構(gòu)273上。兩個(gè)可伸縮破煤錘13分別經(jīng)滑塊12動(dòng)連接軸軌11，滑塊12可以相對(duì)于軸軌11滑動(dòng)。平移千斤頂14的一端鉸接支架，具體的，基于不同類型的支架，平移千斤頂14的一端可以鉸接在伸縮梁前端框架251或第一套筒前端支持結(jié)構(gòu)273上，平移千斤頂14的另一端鉸接滑塊12。上下擺動(dòng)千斤頂15的一端鉸接滑塊12，上下擺動(dòng)千斤頂15的另一端鉸接可伸縮破煤錘13。平移千斤頂14可以帶動(dòng)可伸縮破煤錘13左右移動(dòng)，同時(shí)可伸縮破煤錘13沖擊破煤，上下擺動(dòng)千斤頂15可以帶動(dòng)可伸縮破煤錘13上下擺動(dòng)，同時(shí)可伸縮破煤錘13沖擊破煤?？缮炜s破煤錘13下擺過(guò)程中將部分煤炭撥裝到刮板運(yùn)輸機(jī)3內(nèi)外運(yùn)。其余煤炭通過(guò)推移千斤頂26的動(dòng)作，迫使刮板運(yùn)輸機(jī)3(含鏟煤板)前移裝煤、拉架，刮板運(yùn)輸機(jī)3運(yùn)煤。

如圖5至圖10所示，多破煤錘支架采掘機(jī)中對(duì)現(xiàn)有支架進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)，支架包括前立柱21、后立柱22、頂梁23和底座24，前立柱21的兩端分別鉸接頂梁23和底座24，后立柱22的兩端分別鉸接頂梁23和底座24，頂梁23的一端連接有伸縮梁，頂梁23經(jīng)伸縮梁千斤頂252連接伸縮梁25，底座24連接有推移千斤頂26。兩前立柱21之間的位置設(shè)置有第一套筒271，第一套筒271包括第一下套筒和與第一下套筒動(dòng)連接的第一上套筒，第一下套筒連接底座24，第一上套筒鉸接頂梁23。兩后立柱22之間的位置設(shè)置有第二套筒272，第二套筒372包括第二下套筒和與第二下套筒動(dòng)連接的第二上套筒，第二下套筒連接底座24，第二上套筒鉸接頂梁23。如此改進(jìn)，可以省略現(xiàn)有支架的掩護(hù)梁及四連桿機(jī)構(gòu)或放煤機(jī)構(gòu)28，并且使支架整體更加穩(wěn)定。

如圖11至圖14所示，多破煤錘支架采掘機(jī)中設(shè)計(jì)新型支架，支架包括前套筒柱291、后套筒柱292、頂梁23和底座24，頂梁23的一端連接有伸縮梁25，頂梁23經(jīng)伸縮梁千斤頂252連接伸縮梁25，底座24連接有推移千斤頂26，前套筒柱291、后套筒柱292均包括可充卸高壓氣液體的壓力密封袋、下套筒柱和與下套筒柱動(dòng)連接的上套筒柱，壓力密封袋設(shè)置于下套筒柱、上套筒柱內(nèi)，下套筒柱連接底座24，上套筒柱鉸接頂梁23，壓力密封袋上設(shè)置有單向閥、安全閥閥組293，壓力密封袋的外表面設(shè)置有耐磨層。壓力密封袋上設(shè)置有的單向閥、安全閥閥組293，可根據(jù)密封狀態(tài)及時(shí)補(bǔ)充液、氣。壓力密封袋為耐壓、耐磨、高強(qiáng)橡膠模壓制作或3D打印制作，圓形、半圓形、橢圓形、方形、外方內(nèi)圓形等截面，壓力密封袋的外表面特別是與上套筒柱、下套筒柱內(nèi)壁接觸面為一層聚酯樹(shù)脂或其他材料的耐磨層，延長(zhǎng)壓力密封袋的使用壽命。前套筒柱291、后套筒柱292、頂梁23和底座24形成的整體結(jié)構(gòu)，具有超大支撐力和支護(hù)強(qiáng)度和抗扭曲、抗變形等整體穩(wěn)定性能，前套筒柱291、后套筒柱292上設(shè)計(jì)有獨(dú)創(chuàng)的“環(huán)狀密封腔”，腔內(nèi)置壓力密封袋，壓力密封袋內(nèi)注入高壓氣液體使其膨脹，以膨脹體和對(duì)上套筒柱、下套筒柱內(nèi)壁的大面積接觸，實(shí)現(xiàn)上套筒柱、下套筒柱間縫隙的密封，從而形成“大截面套筒柱”，以其代替現(xiàn)行支架中的大部分結(jié)構(gòu)和上述對(duì)現(xiàn)有支架進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)的前立柱21、后立柱22、第一套筒271、第二套筒272等機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)支架的徹底簡(jiǎn)化、變革。

如圖8、圖9、圖14、圖15示，頂梁23、伸縮梁25均為中空結(jié)構(gòu)，鉆機(jī)41設(shè)置于頂梁23內(nèi)部的后側(cè)，鉆桿42裝配連接鉆機(jī)23，鉆桿42從頂梁23、伸縮梁25的內(nèi)部穿過(guò)并延伸至支架的前側(cè)。鉆桿42始終沿煤層頂面、以大于采高的深度超前鉆入煤壁，實(shí)現(xiàn)工作面全長(zhǎng)預(yù)防性“鉆契”超前支護(hù)。頂梁23內(nèi)的鉆桿42和進(jìn)入煤壁的鉆桿42之間可以十字銷鏈接，防止鉆桿42過(guò)度彎曲變形。

如圖15示，多破煤錘支架采掘機(jī)中的支架的后側(cè)還設(shè)置有錨桿鉆機(jī)5和鋪網(wǎng)機(jī)構(gòu)6。在掘進(jìn)巷道迎頭在多破煤錘支架采掘機(jī)前側(cè)配備鏟裝煤板，其后部增設(shè)后部支架，前后支架間安裝兩部推移千斤頂26，實(shí)現(xiàn)推拉自移。后部支架上裝備錨桿鉆機(jī)5和鋪網(wǎng)機(jī)構(gòu)6，支架間裝備一部與鏟裝煤板配套的橋式刮板機(jī)7，可組成自動(dòng)化綜合機(jī)械化作業(yè)線，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化破煤、裝煤、運(yùn)煤、超前支護(hù)、臨時(shí)支護(hù)、半自動(dòng)鋪網(wǎng)和永久錨桿錨索支護(hù)。

如圖1至圖15所示，本實(shí)用新型還提供一種回采工作面二機(jī)配套系統(tǒng)，應(yīng)用上述的多破煤錘支架采掘機(jī)，支架裝配連接有刮板運(yùn)輸機(jī)3。該實(shí)用新型的回采工作面二機(jī)配套系統(tǒng)首次提出了工作面“二機(jī)”配套自動(dòng)化采掘生產(chǎn)線方案，即多破煤錘支架采掘機(jī)、刮板運(yùn)輸機(jī)配套方案，從而本質(zhì)性降低了現(xiàn)行“三機(jī)”在時(shí)間和空間上的配套作業(yè)難度，減少了動(dòng)態(tài)變量個(gè)數(shù)和控制難度，有利于實(shí)現(xiàn)多破煤錘支架采掘機(jī)本體的采、支作業(yè)自動(dòng)化控制及與刮板運(yùn)輸機(jī)聯(lián)動(dòng)的自動(dòng)化控制，有利于實(shí)現(xiàn)“自動(dòng)化無(wú)人采掘”。其核心技術(shù)多破煤錘支架采掘機(jī)不僅具有現(xiàn)行支架的支護(hù)功能，也具有破煤、部分裝煤或煤壁超前支護(hù)或掘進(jìn)時(shí)臨時(shí)、永久錨桿支護(hù)功能。破煤裝置可向煤壁方向全方位沖擊破煤；支架具有超大支護(hù)強(qiáng)度、整體穩(wěn)定性，降低了加工精度、難度和成本，實(shí)現(xiàn)支架徹底簡(jiǎn)化、變革；配套刮板運(yùn)輸機(jī)雖采用現(xiàn)行設(shè)備，但其結(jié)構(gòu)件得到了最大程度簡(jiǎn)化，取消了銷排、機(jī)道、拖纜槽、拖纜、防塵拖管等，成本節(jié)省近半。

當(dāng)然，上述說(shuō)明并非是對(duì)本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。