專利名稱：薄煤層半煤巖巷道連續裝載作業線及其中的煤巖裝載機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種薄煤層半煤巖巷道連續裝載作業線以及在該作業線中使用
的煤巖裝載機。
背景技術：
據統計，煤巷、半煤巖巷占我國煤礦礦井掘進總量的93%左右，其掘進速度會直接 影響礦井生產的正常接替，同時對巷道維護和安全生產也有直接影響。煤巷及半煤巖巷的 掘進方法通常有綜合機械化掘進法(簡稱綜掘)和鉆眼爆破掘進法(簡稱炮掘)。雖然這 幾年我國煤礦綜掘技術得到了大力發展，但由于礦井條件所限，仍大量采用炮掘，綜掘的水 平還比較低。綜掘就是在用掘進機掘進的巷道內，配備轉載運輸、通風除塵、支護設施、輔助 運輸、測量定向、安全保障、供電等設備或系統，組成一個綜掘機械化作業線，形成一條效率 高、相互配合、機械化生產的掘進系統。根據運輸設備的不同，綜掘機械化作業線主要類型 有掘進機_膠帶輸送機作業線；掘進機_刮板輸送機作業線；掘進機_梭車作業線；掘進 機-礦車作業線。前兩種屬于連續運輸，用膠帶輸送機時運輸能力大，生產效率高；用刮板 輸送機時可適應巷道坡度變化大、長度較短的條件。后兩種屬間斷裝載，梭車與美國喬伊采 掘機配合使用；礦車使用在小型礦井或在輸送機運煤系統未建成之前。炮掘就是先打眼放 炮，采用耙巖機出煤或矸石，后接礦車直接將矸石運走。也有礦井采用耙巖機與膠帶輸送機 相配套的方式，而且耙巖機與皮帶機為分體式，皮帶機放在耙巖機仰起的頭下面，將耙巖機 上的煤通過漏煤眼跌落在皮帶上，進而將其運走。炮掘又稱萬能掘進工藝，它能適應任何地 質條件，具有靈活、方便、成本低廉，適應性強，可掘任何形狀、長短的巷道等優點。 在我國煤炭生產中，薄煤層開采占50%以上，一些厚煤層開采現代化礦井，隨著開
采力度的加大，厚煤層儲量逐漸減少，將要或正在轉向薄煤層開采。在薄煤層巷道開拓來 說，炮掘更為重要。炮掘的潛力非常大，組織好炮掘巷道的快速施工，對于保持礦井正常的 采掘關系，維持礦井的穩產、高產具有重要意義。 目前薄煤層半煤巖炮掘裝載作業線不能實現裝載的連續性。如用耙裝機與礦車配 合，不能進行連續上料，加重軌道運輸量；用耙裝機與皮帶運輸機配合，耙裝機與皮帶機均 不能自動行走，前后移動不方便。 通過該項目的研究，建立炮掘連續裝載機械化作業線，為薄煤層半煤巖巷道炮掘 巷道裝載實現快速、自動化運輸系統，并能實現煤與矸石載運輸過程中分離，從而達到安 全、快速、高效、低耗的掘進效果。該項目不僅能使炮掘裝載實現連續運載，而且可以提高掘 進速度，同時大大降低了工人的勞動強度，減少了掘進頭的用工人數。
發明內容本實用新型的目的是針對目前薄煤層半煤巖炮掘裝載作業線不能實現裝載的連 續性的現狀，建立炮掘連續裝載機械化作業線，為薄煤層半煤巖巷道炮掘巷道裝載實現快 速、自動化運輸系統，從而達到安全、快速、高效、低耗的掘進效果。
3[0007] 本實用新型的上述目的由以下技術方案實現 該薄煤層半煤巖巷道連續裝載作業線，包括煤巖裝載機、皮帶轉載機、皮帶運輸
機；煤巖裝載機，包括機體，帶動機體移動的行走部件，鉸接在機體前部的鏟斗部件，設置在
機體上的對煤巖進行輸送的輸送部件；皮帶轉載機的機尾伸入到輸送部件后部下方，并與
煤巖裝載機機尾的聯接座鉸接；皮帶轉載機的機頭位于皮帶運輸機上方。 該薄煤層半煤巖巷道連續裝載作業線，配置合理，能實現連續裝運。當爆破完成
后，將煤巖裝載機開入爆破區，由煤巖裝載機的鏟斗部件把煤裝到輸送部件上，輸送部件將
煤或矸石運至裝載機的尾部，轉運到皮帶轉載機上，再通過皮帶轉載機將煤轉運到皮帶運
輸機上運出。 作為改進，皮帶轉載機的機尾伸入到輸送部件后部下方，并與煤巖裝載機機尾的
聯接座鉸接；使得整部皮帶轉載機可隨裝煤巖裝載機移動，也可在縱向有轉角。 作為改進，煤巖裝載機中的鏟斗部件包括主鏟板、前鏟板；主鏟板鉸接在機體前
部，前鏟板鉸接在主鏟板前部；帶動主鏟板翻轉的主鏟板翻轉動力裝置連接在機體與主鏟
板之間；帶動前鏟板翻轉的前鏟板翻轉動力裝置連接在前鏟板與主鏟板之間；在主鏟板上
部還設置有兩個相對轉動、以將煤巖撥到輸送部件上的星輪。該鏟斗部件中，前鏟板和主鏟
板可在主鏟板翻轉動力裝置的作用下整體向上抬起和向下臥底，同時前鏟板還可在前鏟板
翻轉動力裝置的作用下轉動，當前鏟斗借助于裝載機的牽引力插入料堆，通過前鏟板翻轉
動力裝置使前鏟斗鏟起物料并傾覆于主鏟板上，主鏟板上的兩個星輪分別作有規律的耙取
運動(轉動)，將主鏟板上的煤或矸石耙到輸送部件上。該鏟斗部件能夠使得煤巖裝載機的
整體高度降低，適合于在薄煤層半煤巖巷道中使用，而且裝載快速。星輪屬于現有技術，不
再詳細描述。 優選地，煤巖裝載機中輸送部件為甲帶式運輸部件。煤巖裝載機輸送采用甲帶運 輸，其運輸量大、穩定、高效、結構緊湊、安裝方便、使用壽命長，無皮帶的打滑和跑偏現象。 甲帶式運輸部件屬于現有技術，不再詳細描述。 我們知道，在薄煤層半煤巖巷道掘進中，煤較少，矸石較多，煤與巖石混合運出后， 煤和巖石分離較困難。為此我們在炮掘中，將煤和矸石分開爆破，先進行煤的爆破和裝運， 再進行矸石的爆破和裝運。為此，在皮帶運輸機上加上煤與矸石分離裝置，煤與矸石分離 裝置包括鉸接在一支架上的擋板，帶動擋板轉動的擋板轉動動力裝置連接在支架與擋板之 間；擋板處于閉合狀態時，擋板位于皮帶運輸機的皮帶上方，并且擋板與皮帶移動方向傾斜 以使得皮帶運輸機的皮帶上運送的矸石被擋板遮擋后順著擋板移動而離皮帶運輸機的皮 帶。當出煤時，擋板打開讓煤順皮帶運輸機的皮帶一起通過，從而進入煤倉。當出矸石時， 操縱擋板轉動動力裝置，擋板處于閉合狀態，矸石順擋板瀉在巷道中或礦車中。采用分離裝 置，實現煤與矸石在運輸時分離，避免了因煤與矸石在裝載過程中的混裝，降低煤的質量或 加大洗選的工作量。 另外，本實用新型還提供了一種使用在上述作業線中的煤巖裝載機，包括機體，帶 動機體移動的行走部件，鉸接在機體前部的鏟斗部件，設置在機體上的對煤巖進行輸送的 輸送部件；伊斗部件包括主伊板、前伊板；主伊板鉸接在機體前部，前伊板鉸接在主伊板前 部；帶動主鏟板翻轉的主鏟板翻轉動力裝置連接在機體與主鏟板之間；帶動前鏟板翻轉的 前鏟板翻轉動力裝置連接在機體與主鏟板之間；在主鏟板上部還設置有兩個相對轉動、以將煤巖撥到輸送部件上的星輪。
圖1是本實用新型的薄煤層半煤巖巷道連續裝載作業線示意圖。 圖2是煤巖裝載機示意圖。 圖3是圖2的俯視圖。 圖4是煤巖裝載機的鏟斗部件示意圖。 圖5是圖4的俯視圖。 圖6是伊斗部件立體圖。 圖7是皮帶轉載機與煤巖裝載機的聯接示意圖。 圖8是皮帶轉載機機尾與煤巖裝載機機尾的聯接示意圖(圖7中的A部放大圖)。 圖9是皮帶轉載機、聯接塊、煤巖裝載機的連接示意圖(圖8的正視圖)。 圖10是圖9的俯視圖。 圖11是煤與矸石分離裝置示意圖。
具體實施方式圖1所示的薄煤層半煤巖巷道連續裝載作業線是一種集裝載、轉運、行走于一體 的低矮型全液壓煤巖裝載機械化設備，該作業線主要由以下幾部分組成低矮型全液壓煤 巖裝載機1、皮帶轉載機2、皮帶運輸機3以及煤與矸石分離裝置4，動力系統均采用液壓傳 動。 參見圖2、3，低矮型全液壓煤巖裝載機l，包括機體ll，帶動機體移動的包括履帶 在內的履帶式行走部件12，鉸接在機體前部的鏟斗部件13，設置在機體上的對煤巖進行輸 送的包括甲帶141在內的甲帶式輸送部件14。輸送部件中的甲帶前端延伸至主鏟板后部， 甲帶后部懸在皮帶轉載機的上方。皮帶轉載機的機尾通過聯接塊與裝載機的聯接座鉸接， 機頭位于皮帶運輸機上方，騎在皮帶運輸機機尾架的軌道上，整部皮帶可隨裝載機移動，也 可在縱向有轉角。煤與矸石的皮帶分離裝置安裝在皮帶運輸機的中后部。參見圖4-6，鏟斗 部件為鏟斗星輪組合式轉載機構，包括主鏟板131、前鏟板132 ;主鏟板鉸接在機體前部，帶 動主鏟板翻轉的主鏟板翻轉油缸133分別與機體、主鏟板鉸接。前鏟板132鉸接在主鏟板 前部；帶動前鏟板翻轉的前鏟板翻轉油缸134分別與前鏟板、主鏟板鉸接。在主鏟板上部還 設置有兩個相對轉動、以將煤巖撥到輸送部件上的星輪135。兩個星輪135分別與帶動其轉 動的液壓馬達連接，液壓馬達固定在主鏟板下部。 皮帶轉載機2的機尾伸入到甲帶式輸送部件后部下方，并與煤巖裝載機機尾的聯 接座鉸接；皮帶轉載機的機頭位于皮帶運輸機3上方。 參見圖7-10，皮帶轉載機由機頭21、中間架22、機尾23三部分組成，機尾23通過 銷軸25與聯接塊24鉸接，聯接塊24與煤巖裝載機尾部通過銷軸5鉸接在一起。銷軸5與 銷軸25相互垂直。機頭21騎在皮帶運輸機機尾架的軌道上。與使整部皮帶轉載機可隨低 矮型全液壓煤巖裝載機移動，也可在縱向有轉角；也可繞旋轉部在水平方向轉角。 參見圖11，煤與矸石分離裝置4安裝在皮帶運輸機的中部，其包括鉸接在一支架 41上的擋板42，帶動擋板轉動的兩個擋板轉動氣缸43分別與支架、擋板鉸接。當擋板處于閉合狀態時，擋板位于皮帶運輸機的皮帶31上方，并且擋板與皮帶31移動方向傾斜成30°
夾角，以使得皮帶31上運送的矸石被擋板遮擋后順著擋板移動而離皮帶31。 當爆破完成后，將低矮型全液壓煤巖裝載機開入爆破區，由裝載機的前鏟板星輪
組合式裝載機構(前鏟板部件)進行裝煤。該裝載機構中，前鏟板和主鏟板可在主鏟板翻
轉油缸的作用下整體向上抬起和向下臥底，同時前鏟板還可在前鏟板翻轉油缸的作用下繞
銷軸轉動，當前鏟板借助于裝載機的牽引力插入料堆，通過前鏟板翻轉油缸使前鏟板鏟起
物料并傾覆于主鏟板上，主鏟板上的左右兩個星輪分別由兩個低速大扭矩馬達帶動，作有
規律的耙取運動，將主鏟板上的煤或矸石耙到輸送部件上的甲帶上。甲帶在驅動滾筒的驅
動下將煤或矸石運至裝載機的尾部，轉運到皮帶轉載機上，再通過皮帶轉載機將煤轉運到
皮帶運輸機上運出。 在薄煤層半煤巖巷道掘進中，煤較少，矸石較多，煤與巖石混合運出后，煤和巖石 分離較困難。為此我們在炮掘中，將煤和矸石分開爆破，先進行煤的爆破和裝運，再進行矸 石的爆破和裝運。為此，在皮帶運輸機上加上煤與矸石的皮帶運輸分離裝置。當出煤時， 擋板打開，擋板位于皮帶運輸機的皮帶側部上方，并且擋板與皮帶移動方向平行(成0°夾 角)，讓煤順皮帶31 —起通過，從而進入煤倉。當出矸石時，操縱擋板轉動氣缸43，使擋板 關閉，擋板位于皮帶運輸機的皮帶上方，并且擋板與皮帶移動方向成30。夾角。皮帶上運送 的矸石被擋板遮擋后順著擋板瀉在巷道中或礦車中。 本實施例的優點及效果 1、整個裝載機械化作業線配置合理，能實現連續裝運。 2、通過低矮型全液壓煤巖裝載機和皮帶轉載機來實現低矮巷道裝載運輸的機械 化，提高裝載效率，提高掘進速度。 3、裝載機輸送采用甲帶運輸，其運輸量大、穩定、高效、結構緊湊、安裝方便、使用 壽命長，無皮帶的打滑和跑偏現象。 4、采用煤矸運輸分離裝置，實現煤與矸石在運輸時分離，避免了因煤與矸石在裝 載過程中的混裝，降低煤的質量或加大洗選的工作量。
權利要求薄煤層半煤巖巷道連續裝載作業線，其特征是它包括煤巖裝載機、皮帶轉載機、皮帶運輸機；煤巖裝載機，包括機體，帶動機體移動的行走部件，鉸接在機體前部的鏟斗部件，設置在機體上的對煤巖進行輸送的輸送部件；皮帶轉載機的機尾伸入到輸送部件后部下方，并與煤巖裝載機機尾的聯接座鉸接；皮帶轉載機的機頭位于皮帶運輸機上方。
2. 根據權利要求l所述的作業線，其特征是煤巖裝載機中的鏟斗部件包括主鏟板、前 鏟板；主鏟板鉸接在機體前部，前鏟板鉸接在主鏟板前部；帶動主鏟板翻轉的主鏟板翻轉 動力裝置連接在機體與主鏟板之間；帶動前鏟板翻轉的前鏟板翻轉動力裝置連接在前鏟板 與主鏟板之間；在主鏟板上部還設置有兩個相對轉動、以將煤巖撥到輸送部件上的星輪。
3. 根據權利要求2所述的作業線，其特征是輸送部件為甲帶式運輸部件。
4. 根據權利要求2所述的作業線，其特征是主鏟板翻轉動力裝置和前鏟板翻轉動力 裝置均為油缸。
5. 根據權利要求2所述的作業線，其特征是兩個星輪分別與帶動其轉動的液壓馬達 連接。
6. 根據權利要求l所述的作業線，其特征是它還包括煤與矸石分離裝置，煤與矸石分 離裝置包括鉸接在一支架上的擋板，帶動擋板轉動的擋板轉動動力裝置連接在支架與擋板 之間；擋板處于閉合狀態時，擋板位于皮帶運輸機的皮帶上方，并且擋板與皮帶移動方向傾 斜以使得皮帶運輸機的皮帶上運送的矸石被擋板遮擋后順著擋板移動而離皮帶運輸機的 皮帶。
7. 根據權利要求6所述的作業線，其特征是擋板與皮帶移動方向成0 30。夾角。
8. 煤巖裝載機，包括機體，帶動機體移動的行走部件，鉸接在機體前部的鏟斗部件，設 置在機體上的對煤巖進行輸送的輸送部件；其特征是鏟斗部件包括主鏟板、前鏟板；主鏟 板鉸接在機體前部，前鏟板鉸接在主鏟板前部；帶動主鏟板翻轉的主鏟板翻轉動力裝置連 接在機體與主鏟板之間；帶動前鏟板翻轉的前鏟板翻轉動力裝置連接在前鏟板與主鏟板之 間；在主鏟板上部還設置有兩個相對轉動、以將煤巖撥到輸送部件上的星輪。
9. 根據權利要求8所述的煤巖裝載機，其特征是輸送部件為甲帶式運輸部件。
10. 根據權利要求8所述的煤巖裝載機，其特征是主鏟板翻轉動力裝置和前鏟板翻轉 動力裝置均為油缸。
專利摘要本實用新型針對目前薄煤層半煤巖炮掘裝載作業線不能實現裝載的連續性的現狀，建立炮掘連續裝載機械化作業線，為薄煤層半煤巖巷道炮掘巷道裝載實現快速、自動化運輸系統，從而達到安全、快速、高效、低耗的掘進效果。其包括煤巖裝載機、皮帶轉載機、皮帶運輸機；煤巖裝載機，包括機體，帶動機體移動的行走部件，鉸接在機體前部的鏟斗部件，設置在機體上的對煤巖進行輸送的輸送部件；皮帶轉載機的機尾伸入到輸送部件后部下方，并與煤巖裝載機機尾的聯接座鉸接；皮帶轉載機的機頭位于皮帶運輸機上方。
文檔編號B65G65/00GK201513178SQ200920043800
公開日2010年6月23日 申請日期2009年5月27日 優先權日2009年5月27日
發明者馮增強, 劉鵬, 孫玉萍, 孫計爽, 尹建國, 徐鎖庚, 李偉, 梁廣峰, 王英德, 童小冬, 胡林, 范愛文, 董輝輝, 高松, 魏群 申請人:兗州煤業股份有限公司南屯煤礦;煤炭科學研究總院南京研究所