[发明专利]一种采全高采煤机及采煤方法

说明书

本发明公开了一种采全高采煤机及采煤方法，属于煤炭开采技术领域。其包括主机架、上截割装置、下截割装置及调转装置，上截割装置和下截割装置安装在主机架上，上截割装置与主机架之间通过调转装置连接，调转装置包括有动力机构，动力机构的输出端设置有转动臂，当采煤机割煤至尽头时动力机构动作，带动转动臂转动，随之带动上截割装置一起转动；上截割装置包括截割头、截割臂、伸缩缸、调角油缸和旋转部，旋转部与转动臂连接，截割头为锥形，其后端与截割臂连接，截割臂的后端与伸缩缸连接。本发明利用调转装置可实现截割部的调转移动，返回时可以继续进刀割煤，避免空刀返回，能够实现往返双向割煤，提升了工作效率且能降低能耗。

技术领域

本发明属于煤炭开采技术领域，具体涉及一种采煤设备及采煤方法。

背景技术

现阶段我国煤炭的机械化开采工艺主要分为两类：放顶煤与采全高。目前国内矿井对于4m以上或中厚煤层多采用放顶煤的开采方法。对于一些比较狭窄的断层或者超短工作面来说，由于活动空间有限，原有设备无法完全发挥作用，很大程度上造成了资源的浪费，而采用原始的炮采法采出效率不高，对人的健康也有极大损害。即现阶段缺少一种结构紧凑灵活、开采效率高且适应狭窄复杂环境的一次采全高采煤设备。不仅如此，现有的采煤设备为双滚筒采煤机，其切削原理主要是基于滚筒旋转带动截齿产生压剪破坏。煤炭为脆性材料，抗拉强度仅为抗压强度的1/10，因此，基于压剪原理破煤的所需能量要远大于拉伸破坏所需的能量。若是利用拉应力破煤，则可大大降低采煤机的能耗要求。

晋煤集团曾基于此理论研制出基于拉应力破煤的采煤机，但其采煤方式为单向割煤，较双向割煤来说效率低下。

综上所述，现有的双滚筒采煤机体型巨大，结构笨拙，不易进入狭小工作面采煤；利用压剪原理破煤，较利用拉应力破煤耗能明显增加。目前基于拉应力破煤的采煤机仅能实现单向割煤，截割到尽头后空刀返回，效率低下，在采煤效率和能耗上都仍需改善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采全高采煤机及采煤方法，其截割到尽头时，利用调转装置可实现截割部的调转移动，返回时可以继续进刀割煤，避免空刀返回，能够实现往返双向割煤，提升了工作效率且能降低能耗。

本发明的任务之一在于提供一种采全高采煤机，其采用了以下技术方案：

一种采全高采煤机，其包括主机架、上截割装置、下截割装置及调转装置，所述的上截割装置和下截割装置安装在所述的主机架上，所述的上截割装置与所述的主机架之间通过所述的调转装置连接，所述的调转装置包括有动力机构，所述的动力机构的输出端设置有转动臂，当采煤机割煤至尽头时，所述的动力机构动作，带动所述的转动臂转动，随之带动上截割装置一起转动；

所述的上截割装置包括截割头、截割臂、伸缩缸、调角油缸和旋转部，所述的旋转部与所述的转动臂连接，所述的截割头为锥形，其后端与所述的截割臂连接，所述的截割臂的后端与所述的伸缩缸连接，所述的伸缩缸位于与所述的旋转部连接的基座内部，所述的调角油缸安装在与所述旋转部连接的基座的两侧，利用调角油缸对截割头的上下截割和内外摆动角度进行调整；

所述的下截割装置包括与所述的主机架连接的摇臂，所述的摇臂连接有传动机构，所述的传动机构连接有截割滚筒，采煤时，利用所述截割滚筒的截齿对下部煤体进行截割，在所述的截割滚筒上设置有螺旋型排煤槽。

作为本发明的一个优选方案，在上截割装置的基座外部安装有护板。

作为本发明的另一个优选方案，上述的传动机构包括电机，利用电机驱动啮合传动的齿轮系，并将截割滚筒安装在齿轮系的终端传动齿轮轴上。

本发明的另一任务在于提供上述采全高采煤机的采煤方法，依次包括以下步骤：