专利名称：水切分割落采煤方法及水切分割落采煤机的制作方法
技术领域：
本发明属于采煤领域，具体涉及一种水切分割落采煤方法及水切分割落采煤机。
背景技术：
现有采煤方法有机械采煤法、水力采煤法、爆破采煤法等。在一些倾角大或不稳定的煤层条件下无法使用现代化的机械采煤方法，常采用水力采煤法或爆破采煤法。目前的水力采煤法是采用水枪定点射流冲击落煤，水枪射程决定了采煤距离，采用这种采煤工艺，所需水压较大、水量较多，并且水枪与落煤点距离较大，常出现冲采过程中，垛内顶板提前垮落或窜矸，挡住水枪冲采，使冲采提前结束，回采率低。爆破采煤法是采用在煤壁上钻孔爆破的方法进行采煤，采煤效率低、危险性大，是比较原始的一种采煤方法。在条件较好的煤层，应用广泛的是机械采煤法，机械采煤法主要采用的采煤设备为滚筒式采煤机或刨煤机。滚筒式采煤机生产率高，但是块煤率低、粉尘大；刨煤机块煤率较高、粉尘小，但是生产效率低，煤层适应性差。
发明内容
为克服上述采煤方法及采煤设备存在的不足，本发明的目的是提供一种水切分割落采煤方法及水切分割落采煤机。本发明是通过以下技术方案实现的:一种水切分割落采煤方法，水切分割落采煤机的水刀切分装置对煤壁进行横向切分的同时和/或切分之后，水刀割落装置对被切分的煤层切割并落煤，机身行进带动水刀切分装置、水刀割落装置行进实现连续采煤。本发明还包括一种水切分割落采煤机，包括水刀切分装置、水刀割落装置、高压管路、高压水泵站和机身等，机身包括行走机构，水刀切分装置设置在水刀割落装置的前部，高压水泵站与水刀切分装置、水刀割落装置通过高压管路连接，水刀切分装置、水刀割落装置、高压水泵站设置在机身上。所述的机身包括升降装置，水刀切分装置和/或水刀割落装置设置在升降装置上，升降装置与机身连接，升降装置可以实现水刀切分装置、水刀割落装置和/或落煤机构的高度变化，达到不同的采煤高度。水刀切分装置包括喷嘴、固定架，喷嘴设置在固定架上，水刀切分装置的作用是将煤壁在高度方向上进行切分，获得大小适中的煤块。水刀割落装置包括落煤机构、喷嘴，喷嘴设置在落煤机构上，水刀割落装置的作用是将水刀切分装置切分的煤从煤壁上铲落。所述的落煤机构包括楔铲、锥头、楔叉、拨锤、拨轮和/或撬杆，落煤机构将切割后的煤层胀落或拨落。所述的落煤机构包括喷嘴，喷嘴包括楔形喷嘴、铲形喷嘴、锥形喷嘴。为了达到更好的使用效果，水刀切分装置包括喷嘴调整机构，喷嘴设置在喷嘴调整机构上，喷嘴调整机构设置在固定架上，喷嘴在喷嘴调整机构的带动下沿轨迹运行。所述的喷嘴调整机构包括齿轮齿条、绳与卷绳器、螺杆螺母、链轮与链条、液压缸和/或气缸等。所述的升降装置采用垂直升降装置或摇臂升降装置，当采用摇臂升降装置时，为保证固定架上的喷嘴方向，摇臂升降装置包括连杆，固定架与机身之间设有连杆，连杆与摇臂平行且等长。所述的水刀切分装置包括位置移动机构，水刀切分装置和/或水刀割落装置设有回转机构，或升降装置上对称设置水刀切分装置和/或水刀割落装置，可实现反向采煤。垂直升降装置包括齿轮齿条、绳与卷绳器、螺杆螺母、链轮与链条、液压缸和/或气缸等。为了防止出现特大块煤，水切分割落采煤机还包括破碎机构，破碎机构采用旋转冲击式破碎机构和/或往复冲击式破碎机构。机身包括导料铲，导料铲将采落的煤导入输送装置上。所述的机身上设有行走机构、电控系统等。本发明水切分割落采煤机的工作过程为:高压水泵站将高压水通过高压管路输送到水刀切分装置、水刀割落装置的喷嘴，喷嘴将高压水射流形成水刀进行切割煤壁，机身在行走机构的驱动下向前运行，水刀切分装置将煤壁在采煤方向上将煤层切割分层，水刀割落装置将分层的煤层与煤壁割离，同时落煤机构使被切割的煤脱落，并通过导料铲导入输送装置，出现特大块煤时，破碎机构将其破碎至块度适中的煤块，机身不断的向前运行，实现连续采煤。反向采煤时，水刀切分装置移动到另一端，或水刀切分装置、水刀割落装置、落煤机构通过回转机构回转，或水刀切分装置、水刀割落装置、落煤机构对称布置，实现反向采煤，通过升降装置的升降，使水刀切割装置处于不同的高度，实现不同采高采煤。本发明的有益效果是:与现有的采煤方法相比，(I)该方法的块煤率高；(2)可以将煤切割成规则形状，提高了原煤的使用价值及经济价值；(3)节约能源，耗能低，粉尘少，设备结构紧凑，便于使用，节约耗材；(4)可以不调转机身，通过机身正反方向的运行来实现连续采煤，省略了采煤配套设备，节约了采煤设备的投资；(5)该设备可以做掘进机用，完成巷道的掘进工作，掘出各种硐室及巷道；(6)机体结构简单轻巧，动力消耗小，大大简化了采煤工艺及设备；(7)运行平稳、无噪音，(8)采用水刀割煤不会产生火花，安全性高；
(9)采用水刀切割去除了机械采煤的喷雾、喷水、冷却等装置，使设备结构简化故障率低维护量少。
图1为实施例1的主视示意图；图2为实施例1的俯视示意图；图3为实施例2的主视示意图；图4实施例2的俯视示意图；图5实施例3的主视示意图；图6实施例4的主视示意图；图7实施例5的主视示意图8实施例6的主视示意图；图9实施例7的俯视示意图；图10实施例8的俯视示意图；图11实施例9的俯视示意图；图12实施例10的主视示意图。图中:1_水刀切分装置、2-水刀割落装置、3-升降装置、4-机身、5-高压管路、6-高压水泵站、1.1-落煤机构、1.2-喷嘴、1.3-固定架、1.4-喷嘴调整机构、7-破碎机构、8-行走机构、9-电控系统、10-回转机构、11-移动机构、12-连杆、13-导料铲。
具体实施例方式实施例1本发明是通过以下技术方案实现的:一种水切分割落采煤方法，水切分割落采煤机的水刀切分装置对煤壁进行横向切分的同时和/或切分之后，水刀割落装置对被切分的煤层切割并落煤，机身行进带动水刀切分装置、水刀割落装置行进实现连续采煤。本发明还包括一种水切分割落采煤机，如图1或图2所示，包括水刀切分装置1、水刀割落装置2、高压管路5、高压水泵站6和机身4等，水刀切分装置I设置在水刀割落装置2的前部，高压水泵站6与水刀切分装置1、水刀割落装置2通过高压管路5连接，水刀切分装置1、水刀割落装置2、高压水泵站6设置在机身上。所述的机身4包括升降装置3，水刀切分装置1、水刀割落装置2设置在升降装置3上，升降装置3与机身4连接，升降装置3可以实现水刀切分装置1、水刀割落装置2的高度变化，达到不同的采煤高度。水刀切分装置I包括喷嘴1.2、固定架1.3，喷嘴设置在固定架1.3上，水刀切分装置I的作用是将煤壁在高度方向上进行切分，获得大小适中的煤块。水刀割落装置2包括落煤机构1.1、喷嘴1.2，喷嘴1.2设置在落煤机构1.1上，水刀割落装置2的作用是将水刀切分装置切分的煤从煤壁上铲落。所述的落煤机构1.1为楔铲，也可采用锥头、楔叉、拨锤、喷嘴、拨轮和/或撬杆，落煤机构1.1将切割后的煤层胀落或拨落。所述的升降装置3采用链轮与链条结构的垂直升降装置3，垂直升降装置3也可采用齿轮齿条、绳与卷绳器、螺杆螺母、液压缸和/或气缸等。为了防止出现特大块煤，水切分割落采煤机还包括破碎机构7，破碎机构7采用旋转冲击式破碎机构7，也可采用往复冲击式破碎机构7。机身4包括导料铲13，导料铲13将采落的煤导入输送装置上。所述的机身4上设有行走机构8、电控系统9等。实施例2如图3或图4所示，一种水切分割落采煤机，包括水刀切分装置1、水刀割落装置
2、高压管路5、高压水泵站6和机身4等，水刀切分装置I设置在水刀割落装置2的前部，高压水泵站6与水刀切分装置1、水刀割落装置2通过高压管路5连接，水刀切分装置1、水刀割落装置2、高压水泵站6设置在机身上。所述的落煤机构1.1为楔叉，也可采用锥头、楔铲、拨锤、喷嘴、拨轮和/或撬杆，落煤机构1.1将切割后的煤层胀落或拨落。所述的水刀切分装置I包括移动机构11，水刀割落装置2、落煤机构1.1设有回转机构10，可实现反向采煤。其它同实施例1。实施例3如图5所示，一种水切分割落采煤机，包括水刀切分装置1、水刀割落装置2、高压管路5、高压水泵站6和机身4等，水刀切分装置I设置在水刀割落装置2的前部，高压水泵站6与水刀切分装置1、水刀割落装置2通过高压管路5连接，水刀切分装置1、水刀割落装置2、闻压水泵站6设置在机身上。所述的升降装置3采用螺杆螺母结构的垂直升降装置3，也可采用齿轮齿条、绳与卷绳器、链轮与链条、液压缸和/或气缸等。其它同实施例1。实施例4如图6所示，一种水切分割落采煤机，包括水刀切分装置1、水刀割落装置2、高压管路5、高压水泵站6和机身4等，水刀切分装置I设置在水刀割落装置2的前部，高压水泵站6与水刀切分装置1、水刀割落装置2通过高压管路5连接，水刀切分装置1、水刀割落装置2、闻压水泵站6设置在机身上。所述的升降装置3上对称设置水刀切分装置1、水刀割落装置2，可实现反向采煤。其它同实施例1。实施例5如图7所示，一种水切分割落采煤机，包括水刀切分装置1、水刀割落装置2、高压管路5、高压水泵站6和机身4等，水刀切分装置I设置在水刀割落装置2的前部，高压水泵站6与水刀切分装置1、水刀割落装置2通过高压管路5连接，水刀切分装置1、水刀割落装置2、闻压水泵站6设置在机身上。为了达到更好的使用效果，水刀切分装置I包括喷嘴调整机构1.4，喷嘴1.2设置在喷嘴调整机构1.4上，喷嘴调整机构1.4设置在固定架1.3上，喷嘴1.2在喷嘴调整机构1.4的带动下沿轨迹运行。所述的喷嘴调整机构1.4采用螺杆螺母结构，还可采用齿轮齿条、绳与卷绳器、链轮与链条、液压缸和/或气缸等。其它同实施例1。实施例6如图8所示，一种水切分割落采煤机，包括水刀切分装置1、水刀割落装置2、高压管路5、高压水泵站6和机身4等，水刀切分装置I设置在水刀割落装置2的前部，高压水泵站6与水刀切分装置1、水刀割落装置2通过高压管路5连接，水刀切分装置1、水刀割落装置2、闻压水泵站6设置在机身上。为了防止出现特大块煤，水切分割落采煤机还包括破碎机构7，破碎机构7采用往复冲击式破碎机构7，也可采用旋转冲击式破碎机构7。其它同实施例1。实施例7
如图9所示，一种水切分割落采煤机，包括水刀切分装置1、水刀割落装置2、高压管路5、高压水泵站6和机身4等，水刀切分装置I设置在水刀割落装置2的前部，高压水泵站6与水刀切分装置1、水刀割落装置2通过高压管路5连接，水刀切分装置1、水刀割落装置2、闻压水泵站6设置在机身上。所述的落煤机构1.1为拨轮，也可采用锥头、楔铲、拨锤、楔叉和/或撬杆，落煤机构1.1将切割后的煤层拨落。其它同实施例1。实施例8如图10所示，一种水切分割落采煤机，包括水刀切分装置1、水刀割落装置2、高压管路5、高压水泵站6和机身4等，水刀切分装置I设置在水刀割落装置2的前部，高压水泵站6与水刀切分装置1、水刀割落装置2通过高压管路5连接，水刀切分装置1、水刀割落装置2、闻压水泵站6设置在机身上。所述的落煤机构1.1为喷嘴1.2，即落煤机构1.1与喷嘴1.2为一体式结构，喷嘴1.2采用楔形结构，也可采用锥形、铲形。其它同实施例1。实施例9如图11所示，一种水切分割落采煤机，包括水刀切分装置1、水刀割落装置2、高压管路5、高压水泵站6和机身4等，水刀切分装置I设置在水刀割落装置2的前部，高压水泵站6与水刀切分装置1、水刀割落装置2通过高压管路5连接，水刀切分装置1、水刀割落装置2、闻压水泵站6设置在机身上。所述的落煤机构1.1为喷嘴1.2，即落煤机构1.1与喷嘴1.2为一体式结构，喷嘴1.2采用锥形结构，也可采用楔形、铲形。其它同实施例1。实施例10如图12所示，一种水切分割落采煤机，包括水刀切分装置1、水刀割落装置2、高压管路5、高压水泵站6和机身4等，水刀切分装置I设置在水刀割落装置2的前部，高压水泵站6与水刀切分装置1、水刀割落装置2通过高压管路5连接，水刀切分装置1、水刀割落装置2、闻压水泵站6设置在机身上。所述的升降装置3采用摇臂升降装置3，当采用摇臂升降装置3时，为保证固定架
1.3上的喷嘴1.2方向，固定架1.3与机身4之间设有连杆12，连杆12与摇臂平行且等长。所述的升降装置3上对称设置水刀切分装置1、水刀割落装置2和落煤机构1.1，可实现反向采煤。其它同实施例1。
权利要求
1.一种水切分割落采煤方法，其特征在于:水切分割落采煤机的水刀切分装置对煤壁进行横向切分的同时和/或切分之后，水刀割落装置对被切分的煤层切割并落煤，机身行进带动水刀切分装置、水刀割落装置行进实现连续采煤。
2.一种水切分割落采煤方法用的水切分割落采煤机，包括水刀切分装置、水刀割落装置、高压管路、高压水泵站和机身等，机身包括行走机构，其特征在于:水刀切分装置设置在水刀割落装置的前部，高压水泵站与水刀切分装置、水刀割落装置通过高压管路连接，水刀切分装置、水刀割落装置、高压水泵站均设置在机身上。
3.根据权利要求2所述的水切分割落采煤机，其特征在于:水刀切分装置包括喷嘴、固定架，喷嘴设置在固定架上。
4.根据权利要求2所述的水切分割落采煤机，其特征在于:水刀割落装置包括落煤机构、喷嘴，喷嘴设置在落煤机构上。
5.根据权利要求4所述的水切分割落采煤机，其特征在于:所述的落煤机构包括锥头、楔叉、拨轮、拨锤和/或撬杆。
6.根据权利要求4所述的水切分割落采煤机，其特征在于:所述的落煤机构包括楔铲。
7.根据权利要求4所述的水切分割落采煤机，其特征在于:所述的落煤机构包括喷嘴。
8.根据权利要求7所述的水刀采煤机，其特征在于:所述的喷嘴包括楔形喷嘴、铲形喷嘴、锥形喷嘴。
9.根据权利要求2所述的水切分割落采煤机，其特征在于:水刀切分装置包括喷嘴调整机构，喷嘴设置在喷嘴 调整机构上，喷嘴调整机构设置在固定架上，喷嘴在喷嘴调整机构的带动下沿轨迹运行。
10.根据权利要求2所述的水切分割落采煤机，其特征在于:机身包括升降装置，升降装置包括垂直升降装置。
11.根据权利要求9或10所述的水切分割落采煤机，其特征在于:所述的喷嘴调整机构和/或垂直升降装置包括齿轮与齿条、绳与卷绳器、螺杆螺母、链轮与链条、液压缸和/或气缸。
12.根据权利要求2所述的水切分割落采煤机，其特征在于:所述的水刀切分装置包括位置移动机构。
13.根据权利要求2所述的水切分割落采煤机，其特征在于:所述的水刀切分装置和/或水刀割落装置设有回转机构。
14.根据权利要求10所述的水切分割落采煤机，其特征在于:所述的升降装置对称设置水刀切分装置和/或水刀割落装置。
15.根据权利要求10所述的水切分割落采煤机，其特征在于:升降装置包括摇臂升降>j-U ρ α装直。
16.根据权利要求15所述的水切分割落采煤机，其特征在于:摇臂升降装置包括连杆，固定架与机身之间设有连杆，连杆与摇臂平行且等长。
17.根据权利要求2所述的水切分割落采煤机，其特征在于:水切分割落采煤机包括破碎机构，破碎机构采用旋转冲击式破碎机构和/或往复冲击式破碎机构。
18.根据权利要求2所述的水切分割落采煤机，其特征在于:所述的机身包括导料铲。
全文摘要
本发明属于采煤方法及采煤机。其采用水刀切分装置对煤壁进行横向切分的同时和/或切分之后，水刀割落装置对被切分的煤层切割并落煤，机身行进带动水刀切分装置、水刀割落装置行进实现连续采煤。与现有的采煤方法相比，块煤率高，可以将煤切割成规则形状，提高了原煤的使用价值及经济价值，节约能源，耗能低，粉尘少，设备结构紧凑，便于使用，节约耗材，可以不调转机身，通过机身正反方向的运行来实现连续采煤，省略了采煤配套设备，节约了采煤设备的投资，该设备可以做掘进机用，完成巷道的掘进工作，掘出各种硐室及巷道，采用水刀割煤不会产生火花，安全性高，采用水刀切割去除了机械采煤的喷雾、喷水、冷却等装置，使设备结构简化故障率低维护量少。
文档编号E21C25/60GK103089256SQ20111034827
公开日2013年5月8日 申请日期2011年11月7日 优先权日2011年11月7日
发明者刘素华 申请人:刘素华