申请/专利权人：陈和清;朱杨东;煤炭工业太原设计研究院集团有限公司

申请日：2019-03-15

公开（公告）日：2024-06-07

公开（公告）号：CN109779678B

主分类号：E21F7/00

分类号：E21F7/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.07#授权;2021.02.02#专利申请权的转移;2021.02.02#著录事项变更;2019.06.14#实质审查的生效;2019.05.21#公开

摘要：本发明用于本煤层瓦斯抽采的割缝机，具体涉及一种用于瓦斯抽采的割缝机；所要解决的技术问题为提供一种能够施工宽度大于等于1m、高度大于等于0.3m的煤层割缝的割缝机；采用的技术方案为：包括：主箱体、截割刀盘、动力系统、导向接头和推进系统，所述主箱体为和割缝截面形状相适应的长方体，截割刀盘位于主箱体前方，通过刀盘支架与主箱体连接，并与驱动其旋转的动力系统连接，刀盘支架前端通过导向接头与导孔钻杆连接；所述截割刀盘为扁圆柱形刀盘，其圆周面上密布有截齿；所述推进系统包括水平钻机和推进钻杆，水平钻机位于主箱体后方，推进钻杆一端与水平钻机连接，另一端与主箱体连接；本发明用于本煤层瓦斯抽采割缝。

主权项：1.用于本煤层瓦斯抽采的割缝机，其特征在于包括：主箱体（1）、截割刀盘（2）、动力系统（3）、导向接头（4）和推进系统（5），所述主箱体（1）为和割缝截面形状相适应的长方体，截割刀盘（2）位于主箱体（1）前方，通过刀盘支架（6）与主箱体（1）连接，并与驱动其旋转的动力系统（3）连接，刀盘支架（6）前端通过导向接头（4）与导孔钻杆（7）连接；所述截割刀盘（2）为扁圆柱形刀盘，其圆周面上密布有截齿；所述推进系统（5）包括水平钻机（51）和推进钻杆（52），水平钻机（51）位于主箱体（1）后方，推进钻杆（52）一端与水平钻机（51）连接，另一端与主箱体（1）连接；所述主箱体（1）还包括固定于其长方体主体下方的支撑杆（11），支撑杆（11）的一端与所述推进系统（5）中的推进钻杆（52）连接，另一端与刀盘支架（6）的一端连接，刀盘支架（6）的另一端通过导向接头（4）与导孔钻杆（7）连接，截割刀盘（2）安装在刀盘支架（6）上方；所述支撑杆（11）和刀盘支架（6）的宽度均小于导孔钻杆（7）的直径；所述动力系统（3）包括第一电动机（31）、液压油箱（32）、液压油泵（33）和液压马达（34），第一电动机（31）、液压油箱（32）和液压油泵（33）均安装在所述主箱体（1）内，液压马达（34）安装在截割刀盘（2）内部驱动截割刀盘（2）旋转，所述第一电动机（31）的输出端与液压油泵（33）的输入端连接，液压油泵（33）的进油口与液压油箱（32）连接，液压油泵（33）的出油口与液压马达（34）的进油口连接，液压马达（34）的出油口与液压油箱（32）连接；所述刀盘支架（6）的形状为侧放的U形，截割刀盘（2）中转轴的上下端安装在刀盘支架（6）的上下端面上，所述导孔钻杆（7）上套装有随导孔钻杆（7）旋转的超前刀盘（8），所述刀盘支架（6）的宽度和高度均小于超前刀盘（8）的直径；所述动力系统（3）为第二电动机（35），第二电动机（35）位于截割刀盘（2）内部驱动截割刀盘（2）旋转。

全文数据：用于本煤层瓦斯抽采的割缝机技术领域本发明用于本煤层瓦斯抽采的割缝机，属于矿用设备技术领域，具体涉及一种用于瓦斯抽采的割缝机。背景技术目前，卸压增透强化瓦斯抽采相关技术主要有密集钻孔瓦斯抽采技术、水力冲孔瓦斯抽采技术、开采保护层瓦斯防治技术、水压致裂煤层瓦斯抽采技术、水力割缝瓦斯抽采技术等；密集钻孔瓦斯抽采技术目前得到普遍应用，由于钻孔施工数量多，存在投入大，瓦斯抽采对采、掘影响大，经常造成“抽、掘、采”不协调或不平衡；水力冲孔瓦斯抽采技术对提高煤体透气率效果很小，基本不被采用；开采保护层瓦斯防治技术和水压致裂煤层瓦斯抽采技术的应用效果均受煤层赋存条件限制，严格制约了该技术的应用；水力割缝瓦斯抽采技术是借助高压水射流割缝，所形成的割缝半径小、割缝高度低，从而制约了割缝四周煤岩变形的发展、裂隙的形成和卸压区的扩大，影响了该技术的应用效果。针对宽度大于等于1m、高度大于等于0.3m的煤层割缝，尚没有机械割缝设备能够实现本煤层卸压增透强化瓦斯抽采技术。发明内容本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为提供一种能够施工宽度大于等于1m、高度大于等于0.3m的煤层割缝的用于本煤层瓦斯抽采的割缝机。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：用于本煤层瓦斯抽采的割缝机，包括：主箱体、截割刀盘、动力系统、导向接头和推进系统，所述主箱体为和割缝截面形状相适应的长方体，截割刀盘位于主箱体前方，通过刀盘支架与主箱体连接，并与驱动其旋转的动力系统连接，刀盘支架前端通过导向接头与导孔钻杆连接；所述截割刀盘为扁圆柱形刀盘，其圆周面上密布有截齿；所述推进系统包括水平钻机和推进钻杆，水平钻机位于主箱体后方，推进钻杆一端与水平钻机连接，另一端与主箱体连接。具体的，所述主箱体还包括固定于其长方体主体下方的支撑杆，支撑杆的一端与所述推进系统中的推进钻杆连接，另一端与刀盘支架的一端连接，刀盘支架的另一端通过导向接头与导孔钻杆连接，截割刀盘安装在刀盘支架上方；所述支撑杆和刀盘支架的宽度均小于导孔钻杆的直径；所述动力系统包括第一电动机、液压油箱、液压油泵和液压马达，第一电动机、液压油箱和液压油泵均安装在所述主箱体内，液压马达安装在截割刀盘内部驱动截割刀盘旋转，所述第一电动机的输出端与液压油泵的输入端连接，液压油泵的进油口与液压油箱连接，液压油泵的出油口与液压马达的进油口连接，液压马达的出油口与液压油箱连接。进一步的，所述主箱体的后端面上设置有密封检修门。具体的，所述刀盘支架的形状为侧放的U形，截割刀盘中转轴的上下端安装在刀盘支架的上下端面上，所述导孔钻杆上套装有随导孔钻杆旋转的超前刀盘，所述刀盘支架的宽度和高度均小于超前刀盘的直径；所述动力系统为第二电动机，第二电动机位于截割刀盘内部驱动截割刀盘旋转。具体的，所述截割刀盘用两个截割滚筒代替，两个截割滚筒位于刀盘支架两侧，并垂直于割缝方向设置，所述动力系统为第三电动机，第三电动机位于所述主箱体内，并通过锥齿轮组驱动两个截割滚筒转动；所述导孔钻杆上套装有随导孔钻杆旋转的超前刀盘，所述刀盘支架的宽度和高度均小于超前刀盘的直径。进一步的，所述主箱体的后端面上设置有密封检修门。进一步的，所述导孔钻杆上带有循环水系统。本发明与现有技术相比具有以下有益效果。1、本发明能够截割出宽度大于等于1m、高度大于等于0.3m的割缝，相对于水力割缝为代表的现有技术，割缝效果、割缝四周煤（岩）变形的发展、裂隙的形成和卸压区的扩大可明显提高，将取得更好的瓦斯抽采效果。2、本发明与其他卸压增透强化瓦斯抽采技术相比，解决了施工量大、用人多、高压水系统安全隐患大、效率低等问题，实现了机械化安全快速割缝。3、本发明采用自驱截割刀盘，在推进系统的辅助下完成滑移和截割煤体，设备结构简单、合理，操作方便、运行高效。4、本发明中的导孔钻杆侧带有循环水系统，能将截割的煤炭沿割缝输送至外部巷道，即解决了矿渣输出问题，又能冷却截割刀盘和动力系统，提高了截割效率。5、本发明通过导向接头与导孔钻杆连接，并在必要时配套安装超前刀盘，起导向和扩孔的作用，并与主箱体配合，有效的保障设备平稳运行。附图说明图1为本发明实施例一的结构示意图。图2为图1的俯视图。图3为本发明实施例二的结构示意图。图4为图3的俯视图。图5为本发明实施例三的结构示意图。图6为图5的俯视图。图中：1为主箱体，11为支撑杆，2为截割刀盘，3为动力系统，31为第一电动机，32为液压油箱，33为液压油泵，34为液压马达，35为第二电动机，36为第三电动机，4为导向接头，5为推进系统，51为水平钻机，52为推进钻杆，6为刀盘支架，7为导孔钻杆，8为超前刀盘，9为截割滚筒。具体实施方式下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。实施例一如图1、图2所示，本发明用于本煤层瓦斯抽采的割缝机，包括：主箱体1、截割刀盘2、动力系统3、导向接头4和推进系统5，所述主箱体1为和割缝截面形状相适应的长方体，截割刀盘2位于主箱体1前方，通过刀盘支架6与主箱体1连接，并与驱动其旋转的动力系统3连接，刀盘支架6前端通过导向接头4与导孔钻杆7连接；所述截割刀盘2为扁圆柱形刀盘，其圆周面上密布有截齿；所述推进系统5包括水平钻机51和推进钻杆52，水平钻机51位于主箱体1后方，推进钻杆52一端与水平钻机51连接，另一端与主箱体1连接。具体的，所述主箱体1还包括固定于其长方体主体下方的支撑杆11，支撑杆11的一端与所述推进系统5中的推进钻杆52连接，另一端与刀盘支架6的一端连接，刀盘支架6的另一端通过导向接头4与导孔钻杆7连接，截割刀盘2安装在刀盘支架6上方；所述支撑杆11和刀盘支架6的宽度均小于导孔钻杆7的直径；所述动力系统3包括第一电动机31、液压油箱32、液压油泵33和液压马达34，第一电动机31、液压油箱32和液压油泵33均安装在所述主箱体1内，液压马达34安装在截割刀盘2内部驱动截割刀盘2旋转，所述第一电动机31的输出端与液压油泵33的输入端连接，液压油泵33的进油口与液压油箱32连接，液压油泵33的出油口与液压马达34的进油口连接，液压马达34的出油口与液压油箱32连接。进一步的，所述主箱体1的后端面上设置有密封检修门。进一步的，所述导孔钻杆7上带有循环水系统。实施例二如图3、图4所示，本发明用于本煤层瓦斯抽采的割缝机，包括：主箱体1、截割刀盘2、动力系统3、导向接头4和推进系统5，所述主箱体1为和割缝截面形状相适应的长方体，截割刀盘2位于主箱体1前方，通过刀盘支架6与主箱体1连接，并与驱动其旋转的动力系统3连接，刀盘支架6前端通过导向接头4与导孔钻杆7连接；所述截割刀盘2为扁圆柱形刀盘，其圆周面上密布有截齿；所述推进系统5包括水平钻机51和推进钻杆52，水平钻机51位于主箱体1后方，推进钻杆52一端与水平钻机51连接，另一端与主箱体1连接。具体的，所述刀盘支架6的形状为侧放的U形，截割刀盘2中转轴的上下端安装在刀盘支架6的上下端面上，所述导孔钻杆7上套装有随导孔钻杆7旋转的超前刀盘8，所述刀盘支架6的宽度和高度均小于超前刀盘8的直径；所述动力系统3为第二电动机35，第二电动机35位于截割刀盘2内部驱动截割刀盘2旋转。进一步的，所述导孔钻杆7上带有循环水系统。实施例三如图5、图6所示，本发明用于本煤层瓦斯抽采的割缝机，包括：主箱体1、截割刀盘2、动力系统3、导向接头4和推进系统5，所述主箱体1为和割缝截面形状相适应的长方体，截割刀盘2位于主箱体1前方，通过刀盘支架6与主箱体1连接，并与驱动其旋转的动力系统3连接，刀盘支架6前端通过导向接头4与导孔钻杆7连接；所述截割刀盘2为扁圆柱形刀盘，其圆周面上密布有截齿；所述推进系统5包括水平钻机51和推进钻杆52，水平钻机51位于主箱体1后方，推进钻杆52一端与水平钻机51连接，另一端与主箱体1连接。具体的，所述截割刀盘2用两个截割滚筒9代替，两个截割滚筒9位于刀盘支架6两侧，并垂直于割缝方向设置，所述动力系统3为第三电动机36，第三电动机36位于所述主箱体1内，并通过锥齿轮组驱动两个截割滚筒9转动；所述导孔钻杆7上套装有随导孔钻杆7旋转的超前刀盘8，所述刀盘支架6的宽度和高度均小于超前刀盘8的直径。进一步的，所述主箱体1的后端面上设置有密封检修门。进一步的，所述导孔钻杆7上带有循环水系统。本发明的工作过程如下。预先布置回采工作面，施工两侧运输巷道，在回采工作面一侧运输巷道内用钻机通过导孔钻杆7横向施工导孔；本发明在另一侧运输巷道内，将导向接头4与导孔钻杆7连接，并在必要时配套安装超前刀盘8，起导向和扩孔的作用，超前刀盘8由导孔钻杆7驱动；主箱体1在推进钻杆52的推动下沿割缝滑移，并用于平衡本发明工作时的旋转扭矩的作用力；截割刀盘2或截割滚筒9在推进系统5的作用下获得截割压力，同时旋转开始截割煤层；截割煤层的过程中，由于导孔钻杆7侧带有水循环系统，这样就将截割的煤炭沿割缝输送至外部巷道；本发明连续工作，直至到达对侧回采工作面运输巷道后，水平钻机51将推进钻杆52拔出，完成一个工作循环，再安装到下一个位置进行下一个割缝工作。本发明适用于宽度大于等于1m、高度大于等于0.3m的煤层割缝，通过机械割缝一次切割到设计尺寸的扁平空隙，实现本煤层卸压增透强化瓦斯抽采。上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造权利要求的保护范围之中。

权利要求：1.用于本煤层瓦斯抽采的割缝机，其特征在于包括：主箱体（1）、截割刀盘（2）、动力系统（3）、导向接头（4）和推进系统（5），所述主箱体（1）为和割缝截面形状相适应的长方体，截割刀盘（2）位于主箱体（1）前方，通过刀盘支架（6）与主箱体（1）连接，并与驱动其旋转的动力系统（3）连接，刀盘支架（6）前端通过导向接头（4）与导孔钻杆（7）连接；所述截割刀盘（2）为扁圆柱形刀盘，其圆周面上密布有截齿；所述推进系统（5）包括水平钻机（51）和推进钻杆（52），水平钻机（51）位于主箱体（1）后方，推进钻杆（52）一端与水平钻机（51）连接，另一端与主箱体（1）连接。2.根据权利要求1所述的用于本煤层瓦斯抽采的割缝机，其特征在于：所述主箱体（1）还包括固定于其长方体主体下方的支撑杆（11），支撑杆（11）的一端与所述推进系统（5）中的推进钻杆（52）连接，另一端与刀盘支架（6）的一端连接，刀盘支架（6）的另一端通过导向接头（4）与导孔钻杆（7）连接，截割刀盘（2）安装在刀盘支架（6）上方；所述支撑杆（11）和刀盘支架（6）的宽度均小于导孔钻杆（7）的直径；所述动力系统（3）包括第一电动机（31）、液压油箱（32）、液压油泵（33）和液压马达（34），第一电动机（31）、液压油箱（32）和液压油泵（33）均安装在所述主箱体（1）内，液压马达（34）安装在截割刀盘（2）内部驱动截割刀盘（2）旋转，所述第一电动机（31）的输出端与液压油泵（33）的输入端连接，液压油泵（33）的进油口与液压油箱（32）连接，液压油泵（33）的出油口与液压马达（34）的进油口连接，液压马达（34）的出油口与液压油箱（32）连接。3.根据权利要求2所述的用于本煤层瓦斯抽采的割缝机，其特征在于：所述主箱体（1）的后端面上设置有密封检修门。4.根据权利要求1所述的用于本煤层瓦斯抽采的割缝机，其特征在于：所述刀盘支架（6）的形状为侧放的U形，截割刀盘（2）中转轴的上下端安装在刀盘支架（6）的上下端面上，所述导孔钻杆（7）上套装有随导孔钻杆（7）旋转的超前刀盘（8），所述刀盘支架（6）的宽度和高度均小于超前刀盘（8）的直径；所述动力系统（3）为第二电动机（35），第二电动机（35）位于截割刀盘（2）内部驱动截割刀盘（2）旋转。5.根据权利要求1所述的用于本煤层瓦斯抽采的割缝机，其特征在于：所述截割刀盘（2）用两个截割滚筒（9）代替，两个截割滚筒（9）位于刀盘支架（6）两侧，并垂直于割缝方向设置，所述动力系统（3）为第三电动机（36），第三电动机（36）位于所述主箱体（1）内，并通过锥齿轮组驱动两个截割滚筒（9）转动；所述导孔钻杆（7）上套装有随导孔钻杆（7）旋转的超前刀盘（8），所述刀盘支架（6）的宽度和高度均小于超前刀盘（8）的直径。6.根据权利要求5所述的用于本煤层瓦斯抽采的割缝机，其特征在于：所述主箱体（1）的后端面上设置有密封检修门。7.根据权利要求2或4或5所述的用于本煤层瓦斯抽采的割缝机，其特征在于：所述导孔钻杆（7）上带有循环水系统。

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