[发明专利]适用于7～10m厚煤层的三滚筒采煤机以及开采方法

说明书

技术领域

本发明属于煤矿开采技术领域，涉及一种适用于厚煤层的开采方法，具体地说是一种7～10m厚煤层一次采全高开采方法。 

背景技术

大采高一次采全高开采方法具有生产效率高、开采工艺简单、资源回收率高、管理方便、易实现自动化、智能化开采等显著优点，已成为国内外厚煤层开采的优选方法之一。随着煤炭科学技术的进步，大采高一次采全高开采方法的开采高度逐渐增加。目前，陕煤集团红柳林煤矿、神华集团上湾煤矿、补连塔煤矿、鲁能三道沟煤矿等现代化高产高效矿井已经成功实现了最大采高7.0m的大采高综采实践，达到了单一工作面年产10～15Mt，其中液压支架、刮板输送机均可采用国产优质产品，但受制于国内采煤机制造工艺水平低，采煤机均采用进口产品。目前，我国陕西、内蒙、新疆等地赋存有大量7～10m坚硬厚煤层，采用综放开采方法存在资源回收率低等问题，采用分层开采方法存在自然发火、效率低等缺点，亟需对7～10m坚硬厚煤层开采方法进行创新。随着一次开采高度的增加，机采高度达到7～10m时对采煤机滚筒、摇臂、滑靴、行走箱等部件的强度、刚度和可靠性均提出了更高要求，目前普遍采用的双滚筒采煤机将很难满足7～10m大采高开采要求，极大的制约了厚煤层一次采全高技术的发展与应用。 

兖州煤业股份有限公司申请号为200810116449.9名称为一种三滚筒采煤机的发明专利，公开了一种三滚筒不等长摇臂采煤机，在截割相同高度煤层时，使用直径相对较小的三个等直径滚筒，减小（降低）采煤机的总功率，降低与之配套的电气设备等级，从而达到加工简单、适应性强、节能降耗的目的。该发明的目的主要是为了增强采煤机的灵活性，实现节能降耗、降低成本的目的，但是由于三个摇臂长度各不相同，不能实现采煤机自动斜切进刀往返割两刀，很难实现大采高综采高产高效、自动化、智能化生产的目的。 

山西省晋城市晋城煤业集团申请号为201210033401.8名称为一种叠加臂三滚筒大采高采煤机的发明专利，公开了一种包括机身总成、摇臂装置、割煤滚筒、牵引部、电气控制系统、液压控制系统、回转部等的叠加臂三滚筒大采高采煤机，中部滚筒采用掘进机式截割部升降截割回转部高度以上的部分煤体，实现了制造工艺简单、生产成本低、对煤层变化适应性强等优点。但由于中部滚筒采用掘进机式截割部，开采工艺复杂，并且中部滚筒安装在采煤机机身顶部，导致机身顶部不能安装挡煤护板，不能适应于7～10m特大采高工作面。 

上述三滚筒采煤机技术为实现7～10m特大采高综采提供了方向指导，但上述三滚筒采煤机主要是为了降低采煤机制造成本，实现节能降耗的目的，存在开采工艺复杂、很难实现高产高效等问题，无法发挥大采高综采的优势，而且没有进行工作面设备配套与开采方法的创新，不能适应于7～10m特大采高综采工作面。 

发明内容

本发明的目的是基于现有大采高综采工艺与设备不能适用于7～10m厚煤层大采高综采的现状，提供一种适用于7～10m厚煤层的特大采高一次采全高开采方法，创新性采用三滚筒采煤机，通过与特大采高液压支架、刮板输送机进行配套，实现三滚筒采煤机端部斜切进刀，本发明可实现7～10m厚煤层特大采高工作面安全、高效、高回采率开采。 

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 

一种适用于7～10m厚煤层的三滚筒采煤机，其特征在于：该采煤机包括中部短摇臂、中部大直径滚筒、第一端部长摇臂、第二端部长摇臂、位于第一端部长摇臂上的上部小直径滚筒、位于第二端部长摇臂上的下部小直径滚筒、调高油缸、电气控制系统、挡煤护板、破碎装置、底托架、行走部，采煤机机身左右两端部各设置一调高油缸，两调高油缸一端与机身连接，另一端与所述第一端部长摇臂和第二端部长摇臂连接，通过调高油缸对上述摇臂进行摆臂动作，实现整个采高范围高度调节；挡煤护板设置在采煤机机身上部，用于防止中部大直径滚筒割煤伤人及煤壁片帮伤人；所述第一端部长摇臂和第二端部长摇臂为等长摇臂，所述上部小直径滚筒和下部小直径滚筒为等直径，滚筒直径小于3.00mm，所述中部大直径滚筒的直径是上述小直径滚筒的直径的1.2～1.6倍。

所述中部大直径滚筒、上部小直径滚筒和下部小直径滚筒的直径之和超出工作面最大采高0.5～0.8m。 

所述破碎装置设置在采煤机机身右端部，电气控制系统控制采煤机进行动作。 

所述液压支架推移机构为液压支架推移千斤顶；液压支架护帮机构包括护帮板。