一種分層開采的大采高多滾筒采煤機，采煤滾筒部分主要由兩端部滾筒和中部滾筒組成。兩端部滾筒及其搖臂、調高油缸機構固定在滑動塊上，滑動塊通過導軌連接在采煤機機身上，滑動塊通過油缸驅動可在導軌上沿采煤機推進方向往復滑動。兩端部滾筒通過沿采煤機推進方向往復滑動，兩滾筒端面在推進方向上形成可調節高度差，前滾筒端面在采煤機推進方向上靠前部，后滾筒端面靠后。中部滾筒采用連采式上下滾筒，轉動軸線為上下方向，隨懸臂由油缸驅動可沿上下方向往復運動，有效地截割中部煤層，其截割深度為前滾筒端面與后滾筒端面截割深度的中間值?？稍诤衩簩有纬晒伟遢斔蜋C推進方向的樓梯形臺階，減小了厚煤層開采時片幫現象對綜采工作面的損害。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及采煤機械
，特別是一種分層開采的大采高多滾筒采煤機及其開采方法。
技術介紹
大采高一次采全高采煤法以其具有的生產效率高、資源回收率高、易于管理、易實現自動化等優點，大采高工作面主要技術經濟指標要優于分層綜采工作面及綜放開采工作面，已成為國內外厚煤層開采的主要發展方向之一，已在我國多個礦區得到應用，并取得了高產高效的效果。然而大采高工作面容易出現煤壁大面積片幫，片幫后端面距加大，頂板失去煤壁支撐，常造成冒頂事故。大采高工作面基本頂來壓更為劇烈，局部冒頂和煤壁片幫現象更為嚴重，煤壁片幫深度隨采高增大而增加，煤壁片幫嚴重是大采高綜采的突出問題，如何從采煤機設計研發角度減少煤壁片幫現象是急需解決的關鍵技術問題。目前我國大采高采煤機的設計研發尚不成熟，現有的雙滾筒采煤機很難滿足8m以上厚煤層一次采全高開采要求。公開號：CN104234711B公開了一種采煤機及開采方法，“適用于7～10m厚煤層的三滾筒采煤機以及開采”。屬于煤礦開采
，涉及一種7～10m厚煤層一次采全高開采方法。其特征在于將工作面煤層分為上部、中部、下部三部分，采用三滾筒采煤機進行開采，采煤機兩個端部滾筒主要截割上部和下部煤層，中部滾筒截割中部煤層。三滾筒采煤機兩端部通過長搖臂連接小直徑滾筒，中部為短搖臂、大直徑滾筒，兩端部為等長搖臂、等直徑滾筒，短搖臂設置于采煤機底托架上。三滾筒采煤機通過與刮板輸送機、特大采高液壓支架相互配合可實現端部自動斜切進刀。該專利技術采用三滾筒采煤機進行7～10m厚煤層大采高一次采全高開采，能夠彌補現有綜放開采、分層開采方法存在的資源回采率低、煤層自然發火、效率低等問題，為7～10m厚煤層提供一種可行的大采高開采方法。但該方法存在以下不足：1、三個滾筒端面在同一平面內，針對厚煤層一次采全高后，整個煤壁也是一個近似平面，上部煤層片幫脫落直接威脅綜采工作面；2、中部滾筒轉動軸線在推進方向上，螺旋滾筒直接把煤塊輸送到了采煤機身上，而不是刮板輸送機上，造成刮板輸送機對中部滾筒截割下煤的收煤效果降低甚至無法收煤。申請號：CN200810116449.9公開了一種三滾筒采煤機，該采煤機是在兩滾筒采煤機的基礎上在中部采煤工作面上增加了一個搖臂式截割滾筒，三個截割滾筒在一個采煤工作面上同時工作，在相同的采煤高度情況下，將滾筒設計成較小直徑，從而在制造工藝、成本等方面具有明顯的進步。這種三滾筒采煤機搖臂尺寸短，在適應采高方面具有靈活性的特點。但是該采煤機的三個搖臂長度不相同，難以實現采煤機自動斜切進刀往返割兩刀，對于厚煤層大采高一次采全高開采難以實現自動化生產。申請號：CN201210033401.8公開了一種疊加臂三滾筒大采高采煤機，主要包括機身總成、搖臂裝置、割煤滾筒、牽引部、控制系統、回轉部、掘進機式截割部及頂割煤滾筒。左右割煤滾筒截割回轉部高度以下煤體；頂割煤滾筒通過掘進機式截割部升降截割回轉部高度以上部分煤體。此種采煤機三個滾筒直徑比較小，具有制造工藝簡單、生產成本低、對煤層變化的適應性強的特點。但是中部滾筒采用掘進機式截割部升降，開采工藝較復雜，且機身頂部擋煤護板安裝困難，對采煤機機身中部不能有效防護，難以適應厚煤層大采高一次采全高開采的目的。
技術實現思路
技術問題：本專利技術的目的是要克服現有技術中的不足之處，提供一種分層開采的大采高多滾筒采煤機及其開采方法，以解決厚煤層一次采全高時片幫現象對綜采工作面的損害問題以及中部滾筒截割中部煤層時，截割下的煤塊向刮板輸送機上輸送轉運的問題，使多滾筒采煤機更好地適用于厚煤層一次采全高開采法。技術方案：本專利技術的層開采的大采高多滾筒采煤機，包括左端部搖臂滑動塊機構、右端部搖臂滑動塊機構、中部懸臂滾筒滑動機構、采煤機機身、擋煤護板、控制系統和行走部；所述左端部搖臂滑動塊機構、右端部搖臂滑動塊機構和中部懸臂滾筒滑動機構分別設在采煤機機身的左右兩端部和中部，控制系統設在采煤機機身內，行走部設在采煤機機身的支架上；所述的左端部搖臂滑動塊機構包括左滾筒、左搖臂、左調高油缸、左滑動塊、第一左滑動塊驅動油缸和第二左滑動塊驅動油缸；左滾筒固定在左搖臂上，左搖臂鉸接在左滑動塊上，第一左滑動塊驅動油缸和第二左滑動塊驅動油缸設在左滑動塊的一側，左調高油缸固定在左滑動塊上，形成以左滑動塊為固定支座的左搖臂調高四桿機構；所述的右端部搖臂滑動塊機構包括右滾筒、右搖臂、右調高油缸、右滑動塊、第一右滑動塊驅動油缸和第二右滑動塊驅動油缸；右滾筒固定在右搖臂上，右搖臂鉸接在右滑動塊上，第一右滑動塊驅動油缸和第二右滑動塊驅動油缸設在右滑動塊的一側，右調高油缸固定在右滑動塊上，形成以右滑動塊為固定支座的右搖臂調高四桿機構；所述的中部懸臂滾筒滑動機構包括連采式上滾筒、連采式下滾筒、懸臂、左滑軌支架、右滑軌支架和中部調節驅動油缸；所述的連采式上滾筒和連采式下滾筒分別安裝于懸臂的上下兩側，左滑軌支架和右滑軌支架分別設在懸臂的左右兩側，懸臂上裝有驅動電機，驅動電機通過懸臂內部的齒輪傳動帶動滾筒轉動，懸臂體與左右滑軌支架通過多條滑動導軌連接固定，左右滑軌支架固定在采煤機機身上，懸臂通過調高油缸驅動沿左右滑軌支架上下往復滑動，連采式上下雙滾筒跟隨懸臂沿上下方向往復運動。所述左右端部搖臂滑動塊機構的結構相同，采煤機機身分別與左右滑動塊通過多條滑動導軌連接固定，左右滑動塊分別通過左右油缸驅動在導軌上沿采煤機推進方向往復滑動，進而帶動左右搖臂調高四桿機構及相應的左右滾筒沿采煤機推進方向往復滑動。所述的采煤機機身左右端部的滾筒沿采煤機推進方向往復相互獨立運動，通過控制系統對左右滑塊驅動油缸行程的控制，左右端部的滾筒端面在推進方向上形成可調節高度差，其中右滾筒端面在采煤機推進方向上靠前，左滾筒端面靠后。所述中部懸臂連采式上下滾筒截割中部煤層的截割深度為右滾筒端面與左滾筒端面截割深度的中間值。所述的左滾筒、右滾筒和連采式上下滾筒均可進行上下方向的調高，通過控制系統對左、中、右調高油缸行程的控制。所述的擋煤護板有左中右三塊，左右兩側的兩塊防護擋板設在左右調高油缸上部，作為左右滑動塊上滑動軌道的防護，中間一塊防護擋板設在中部懸臂滑動機構和采煤機機身上部，用于中部懸臂滑動機構和采煤機機身的防護。所述的中部懸臂連采式上下滾筒截割中部煤層時，截割下的煤塊脫落在后滾筒將要截割的下部煤層的第一臺階上，待后滾筒截割下部煤層第一臺階時，由后滾筒一并將煤塊輸送到刮板輸送機上，從而實現中部懸臂連采式上下滾筒截割下的煤塊的轉運。有益效果：本專利技術由左滾筒、右滾筒和連采式上下雙滾筒組成的多滾筒采煤機能對厚煤層實現分層大采高一次采全高開采。前部右滾筒端面在采煤機推進方向上靠前，后部左滾筒端面靠后，中部懸臂連采式上下滾筒截割深度為前滾筒端面與后滾筒端面截割深度的中間值，這樣便在厚煤層形成刮板輸送機推進方向的樓梯形臺階，減小了厚煤層開采時片幫現象對綜采工作面的損害。中部懸臂連采式上下滾筒截割下的煤塊脫落在后滾筒將要截割的下部煤層的第一臺階上，由后滾筒一并將煤塊輸送到刮板輸送機上，實現中部滾筒截割下的煤塊的轉運。左滾筒、右滾筒和連采式上下滾筒截割厚煤層時，在厚煤層上形成刮板輸送機推進方向的樓梯形臺階，大大減小了厚煤層開采時片幫現象對綜采工作面的損害。其結構簡本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種分層開采的大采高多滾筒采煤機，其特征在于：它包括左端部搖臂滑動塊機構(1)、右端部搖臂滑動塊機構(7)、中部懸臂滾筒滑動機構(5)、采煤機機身(2)、擋煤護板(3)、控制系統(4)和行走部(6)；所述左端部搖臂滑動塊機構(1)、右端部搖臂滑動塊機構(7)和中部懸臂滾筒滑動機構(5)分別設在采煤機機身(2)的左右兩端部和中部，控制系統(4)設在采煤機機身(2)內，行走部(6)設在采煤機機身(2)的支架上；所述的左端部搖臂滑動塊機構(1)包括左滾筒(8)、左搖臂(9)、左調高油缸(12)、左滑動塊(10)、第一左滑動塊驅動油缸(11)和第二左滑動塊驅動油缸(13)；左滾筒(8)固定在左搖臂(9)上，左搖臂(9)鉸接在左滑動塊(10)上，第一左滑動塊驅動油缸(11)和第二左滑動塊驅動油缸(13)設在左滑動塊(10)的一側，左調高油缸(12)固定在左滑動塊(10)上，形成以左滑動塊為固定支座的左搖臂調高四桿機構；所述的右端部搖臂滑動塊機構(7)包括右滾筒(19)、右搖臂(18)、右調高油缸(15)、右滑動塊(16)、第一右滑動塊驅動油缸(17)和第二右滑動塊驅動油缸(14)；右滾筒(19)固定在右搖臂(18)上，右搖臂(18)鉸接在右滑動塊(16)上，第一右滑動塊驅動油缸(17)和第二右滑動塊驅動油缸(14)設在右滑動塊(16)的一側，右調高油缸(15)固定在右滑動塊(16)上，形成以右滑動塊為固定支座的右搖臂調高四桿機構；所述的中部懸臂滾筒滑動機構(5)包括連采式上滾筒(20)、連采式下滾筒(21)、懸臂(23)、左滑軌支架(22)、右滑軌支架(25)和中部調節驅動油缸(24)；所述的連采式上滾筒(20)和連采式下滾筒(21)分別安裝于懸臂(23)的上下兩側，左滑軌支架(22)和右滑軌支架(25)分別設在懸臂(23)的左右兩側，懸臂(23)上裝有驅動電機，驅動電機通過懸臂(23)內部的齒輪傳動帶動滾筒(20)、(21)轉動，懸臂體(23)與左右滑軌支架通過多條滑動導軌連接固定，左右滑軌支架固定在采煤機機身(2)上，懸臂(23)通過調高油缸(24)驅動沿左右滑軌支架上下往復滑動，連采式上下雙滾筒跟隨懸臂(23)沿上下方向往復運動。所述左右端部搖臂滑動塊機構的結構相同，采煤機機身(2)分別與左右滑動塊通過多條滑動導軌連接固定，左右滑動塊分別通過左右油缸驅動在導軌上沿采煤機推進方向往復滑動，進而帶動左右搖臂調高四桿機構及相應的左右滾筒沿采煤機推進方向往復滑動。...
【技術特征摘要】
1.一種分層開采的大采高多滾筒采煤機，其特征在于：它包括左端部搖臂滑動塊機構(1)、右端部搖臂滑動塊機構(7)、中部懸臂滾筒滑動機構(5)、采煤機機身(2)、擋煤護板(3)、控制系統(4)和行走部(6)；所述左端部搖臂滑動塊機構(1)、右端部搖臂滑動塊機構(7)和中部懸臂滾筒滑動機構(5)分別設在采煤機機身(2)的左右兩端部和中部，控制系統(4)設在采煤機機身(2)內，行走部(6)設在采煤機機身(2)的支架上；所述的左端部搖臂滑動塊機構(1)包括左滾筒(8)、左搖臂(9)、左調高油缸(12)、左滑動塊(10)、第一左滑動塊驅動油缸(11)和第二左滑動塊驅動油缸(13)；左滾筒(8)固定在左搖臂(9)上，左搖臂(9)鉸接在左滑動塊(10)上，第一左滑動塊驅動油缸(11)和第二左滑動塊驅動油缸(13)設在左滑動塊(10)的一側，左調高油缸(12)固定在左滑動塊(10)上，形成以左滑動塊為固定支座的左搖臂調高四桿機構；所述的右端部搖臂滑動塊機構(7)包括右滾筒(19)、右搖臂(18)、右調高油缸(15)、右滑動塊(16)、第一右滑動塊驅動油缸(17)和第二右滑動塊驅動油缸(14)；右滾筒(19)固定在右搖臂(18)上，右搖臂(18)鉸接在右滑動塊(16)上，第一右滑動塊驅動油缸(17)和第二右滑動塊驅動油缸(14)設在右滑動塊(16)的一側，右調高油缸(15)固定在右滑動塊(16)上，形成以右滑動塊為固定支座的右搖臂調高四桿機構；所述的中部懸臂滾筒滑動機構(5)包括連采式上滾筒(20)、連采式下滾筒(21)、懸臂(23)、左滑軌支架(22)、右滑軌支架(25)和中部調節驅動油缸(24)；所述的連采式上滾筒(20)和連采式下滾筒(21)分別安裝于懸臂(23)的上下兩側，左滑軌支架(22)和右滑軌支架(25)分別設在懸臂(23)的左右兩側，懸臂(23)上裝有驅動電機，驅動電機通過懸臂(23)內部的齒輪傳動帶動滾筒(20)、(21)轉動，懸臂體(23)與左右滑軌支架通過多條滑動導軌連接固定，左右滑軌支架固定在采煤機機身(2)上...
【專利技術屬性】
技術研發人員：葛世榮，王世博，楊恩，李雪峰，王世佳，張昊，田野，
申請(專利權)人：中國礦業大學，
類型：發明
國別省市：江蘇;32
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