一种双滚筒履带行走式连续开采装备及工艺

本发明涉及露天矿煤炭连续开采工艺及装备领域，尤其涉及一种双滚筒履带行走式连续开采装备及工艺。

背景技术：

1、目前露天采煤方法主要有挖掘装载法、爆破法、水煤浆法、掘进法。像电铲、斗轮式挖掘机等大型机械设备，是露天矿山中进行煤炭的开采和装载的重要设备。但目前上述各方法均是非连续开采方法，存在诸如设备种类繁多、开采工艺复杂、设备价格昂贵、灵活性差、综合开采效率较低等问题。因此，研发设计具有高移动灵活性及可实现高效连续开采的露天矿采煤工艺与装备对露天采矿领域的减人、增产、提效具有重要的意义。

2、发明专利201510667978.8公开了一种侧置式双滚筒露天采煤机，包括履带式行走机构、主机架、操作室、液压系统、电气系统、螺旋式滚筒截割机构、刮板输送机和皮带转载机。履带式行走机构安装在主机架下侧；操作室、液压系统和电气系统安装在主机架上侧；螺旋式滚筒截割机构安装在主机架左侧；皮带转载机安装在主机架右侧。前螺旋式滚筒截割机构安装在主机架左侧前端，后螺旋式滚筒截割机构安装在主机架左侧后端。前刮板输送机安装在主机架左侧前端，后刮板输送机安装在主机架左侧后端，中间刮板输送机横向设置，以便输送给主机架右侧的皮带转载机上。该采煤机可免去爆破、破碎等中间环节，连续、高效地对露天煤矿的煤层进行开采，是一种安全、高效的露天煤矿连续采煤机，但存在着滚筒截割抛煤、落煤区域的实际收煤覆盖率较小，采落与自然垮落的煤炭无法最大程度上的收集，在极大程度上造成了资源的浪费以及后续的收煤的工作量。

3、发明专利201410761003.7公开了一种露天矿用履带行走式双滚筒采煤机，包括履带行走机构、中间刮板输送机、回转支承装置、驾驶室、两个左右摇臂截割装置、电气系统和液压及冷却喷雾系统，履带行走机构上方通过回转支承装置连接中间刮板输送机，中间刮板输送机的一侧设有驾驶室、左右摇臂截割装置、电气系统和液压及冷却喷雾系统，两个左右摇臂截割装置位于前后端，中部为电气系统、液压及冷却喷雾系统、驾驶室，左右摇臂截割装置下设有铲板，铲板上设有刮板输送机构；刮板输送机构两侧设有星轮，刮板输送机构和中间刮板输送机垂直相邻。该采煤机可对煤壁进行高效切割和破碎，装载效率高，但同时也存在着收煤率低，资源浪费，增加后期煤炭回收的作业工序及工作量。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种双滚筒履带行走式连续开采装备及工艺。该连续开采工艺及装备能够适应露天煤矿的环境条件，改变开采工艺过程繁琐、使用设备类型较多、能源消耗量较大等现状，通过双滚筒截割实现高效截煤，智能导航与姿态调整控制系统驱动履带运行及底盘姿态调节实现自动驾驶与姿态自主调节，自动电液控制系统在装备运行过程中能够提供精确的动作控制，该连续开采工艺及装备在总体上能够灵活高效地完成露天煤矿的采煤作业过程，大大提升露天煤矿煤炭开采过程的连续性，显著提升煤炭的产量，提升煤炭开采的总体效益。

2、为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

3、一种双滚筒履带行走式连续开采装备及工艺，包括履带行走部、安装基础部、滚筒截割部、铲运部、转运部、后配套破碎与运输部、电液控系统及智能导航与姿态监测系统八个部分，其特征在于：

4、所述履带行走部为双滚筒履带行走式连续开采工艺及装备的移动基础；

5、可选的，所述履带行走部包括四条分别驱动运行的履带以及相应的履带驱动轮、履带支撑导向轮；

6、优选的，所述履带行走部四条履带沿安装基础部前后中心平面和左右中心平面呈对称布置；

7、进一步地，所述履带行走部中的四条分别驱动的履带可设置不同的驱动速度，实现连续开采装备沿工作面移动过程中的方向的改变。

8、所述安装基础部包括安装机架、安装平台、安装平台姿态调节机构；

9、可选的，所述安装机架为框架式结构，是整体的支撑基础；

10、进一步地，所述安装平台为所述滚筒截割部、铲运部、转运部以及电液控系统、智能导航与姿态监测系统的安装固定基础平台；

11、更进一步地，所述安装平台与所述安装机架之间通过所述姿态调节机构进行联接；

12、优选的，所述安装平台姿态调节机构中包括四个可伸缩调节的液压缸，液压缸一端与安装机架接触，另一端与安装平台接触，通过改变四个液压缸的活塞杆位移来达到调整安装平台的姿态角度的目的。

13、所述滚筒截割部包括截割滚筒、截割摇臂、截割动力传动箱，均固定安装于所述安装基础部的安装平台上。

14、所述铲运部包括收煤铲板、收煤行星轮、收煤刮板输送机，主要功能是将截割滚筒的截割落煤铲收到收煤刮板输送机之上，并通过收煤刮板输送机运输至中间位置；

15、优选的，所述收煤铲板两端为一侧面积大另一侧面积小的非对称式结构，安装在收煤铲板上的两个收煤行星轮的结构尺寸也为一侧尺寸大另一侧尺寸小，通过收煤铲板（4-1）的前移及一大一小收煤行星轮（4-2）的旋转，保证行驶方向上溅落至地面上的煤炭的充分回收。

16、所述转运部为大运载量刮板式输送机，布置于安装基础部的安装机架上；

17、进一步地，所述转运部前端承接双侧对称的铲运部运达的煤炭，利用大运载量刮板式输送机将煤炭从前端输送至后端，再将煤炭从后端掉落至后配套破碎与运输部。

18、所述后配套破碎与运输部包括履带式同步移动煤炭破碎站与转运皮带机以及水平皮带运输机，将煤炭从履带式同步移动煤炭破碎与转运皮带输送至水平皮带运输机之上。

19、优选的，所述后配套破碎与运输部的履带式同步移动煤炭破碎与转运皮带机接煤破碎端与向水平皮带运输机落煤端均具有履带，可分别在转运部落煤位置处下方移动及跨骑于水平皮带运输机上方进行移动，与履带行走部同步移动。

20、所述电液控系统包括供电系统、液压系统、控制室，布置于安装基础部的安装平台上，用于提供电源供应，同时对采煤机各个动作提供驱动动力与控制；

21、所述智能导航与姿态监测系统包括gps定位系统、角度监测传感器，均布置于安装基础部的安装平台上，用在连续采煤装备移动时的定位与导航，同时对连续采煤装备自身的姿态角度进行监测。

22、进一步地，所述智能导航与姿态监测系统能够通过gps定位系统获取行驶轨迹信息及实现行驶路径规划，通过角度监测传感器获取姿态角度信息，最终通过电液控系统实现按照行驶路径规划方向行驶及对安装基础部和与之固联的相关部件的姿态角度的调节，最终实现定位导航与姿态调整，实现连续开采的自动控制与智能化常态化运行。

23、本发明的连续开采工艺过程如下：

24、履带行走部四履带分驱同步行走带动连续采煤装备主体向前移动，滚筒截割部中截割滚筒旋转截割进行一次性采全高，铲运部中倾角可调双收煤刮板输送机临煤壁端接截割落煤、远离采煤机中心端与收煤铲板固连协同回收溅落煤、对称双收煤刮板式输送机向机身中间位置回拢收煤，转运部中大运载量刮板式输送机收对称双收煤刮板输送机煤并从连续开采装备主体结构前端向后端转运，后部后配套破碎与运输部履带式同步移动煤炭破碎与转运皮带机分别将煤进行破碎及向水平皮带运输机上方的落煤口进行运输，将煤炭从履带式同步移动煤炭破碎与转运皮带输送机运至水平皮带运输机之上，最终通过水平皮带运输机将煤炭运输至露天煤矿的大倾角主运输系统处，通过大倾角主运输系统将煤炭运至目标位置。

25、本发明具有下述优点：

26、(1)能够适应露天煤矿地质条件，灵活性高、可调整性强、适用面广；

27、(2)动力供给稳定性强、信息准确性高、控制响应速度快。开采效率高、连续性强。运输效率高、适应性强、运输成本低；

28、(3)设备成本低、开采工艺过程简单，经济效益好。