[发明专利]一种煤柱回采可升降三钻头全液压钻式采煤机及钻采方法

摘要

本发明公开了一种煤柱回采可升降三钻头全液压钻式采煤机及钻采方法，该采煤机包括驱动泵站、钻进主机、退钻主机、钻具总成和龙门架总成；钻进主机包括钻进主机架，钻进驱动总成安装在钻进主机架上，支撑侧架Ⅰ安装在钻进主机架两侧，前支撑总成Ⅰ安装在钻进主机架前端，退钻主机包括退钻主机架，退钻驱动总成安装在退钻主机架上，支撑侧架Ⅱ安装在退钻主机架两侧，前支撑总成Ⅱ安装在退钻主机架前端，驱动泵站位于钻进主机架一侧，钻进主机与退钻主机通过链条连接，龙门架总成横架于钻进主机与退钻主机上方。本发明实现了不同高度煤柱的开采，采煤过程中钻进作业与退钻作业同时进行，提高了开采效率，降低了开采成本。

主权项

一种煤柱回采可升降三钻头全液压钻式采煤机，其特征在于：包括驱动泵站(1)、钻进主机、退钻主机、钻具总成(6)和龙门架总成(7)；钻进主机包括支撑侧架Ⅰ(2)、钻进驱动总成(3)、钻进主机架(4)、前支撑总成Ⅰ(5)，钻进驱动总成(3)安装在钻进主机架(4)上，支撑侧架Ⅰ(2)安装在钻进主机架(4)两侧，前支撑总成Ⅰ(5)安装在钻进主机架(4)前端，退钻主机包括退钻主机架(8)、退钻驱动总成(9)、支撑侧架Ⅱ(10)、前支撑总成Ⅱ(11)，退钻驱动总成(9)安装在退钻主机架(8)上，支撑侧架Ⅱ(10)安装在退钻主机架(8)两侧，前支撑总成Ⅱ(11)安装在退钻主机架(8)前端，驱动泵站(1)位于钻进主机架(4)一侧并与钻进主机架(4)刚性连接，钻进主机与退钻主机通过链条连接，通过驱动泵站(1)带动钻进主机与退钻主机移动，龙门架总成(7)横架于钻进主机与退钻主机上方，通过龙门架总成(7)吊取钻具总成(6)；所述支撑侧架Ⅰ(2)包括支撑油缸Ⅰ(2‑1)、侧架Ⅰ(2‑2)、升降油缸Ⅰ(2‑3)和支撑盘Ⅰ(2‑4)，支撑油缸Ⅰ(2‑1)与升降油缸Ⅰ(2‑3)安装在侧架Ⅰ(2‑2)上，支撑盘Ⅰ(2‑4)位于支撑油缸Ⅰ(2‑1)的端头，升降油缸Ⅰ(2‑3)为多级油缸，支撑侧架Ⅱ(10)与支撑侧架Ⅰ(2)结构相同；所述钻进驱动总成(3)包括驱动架Ⅰ(3‑1)、驱动马达Ⅰ(3‑2)、保护装置Ⅰ(3‑3)、风筒调节装置Ⅰ(3‑4)、推进油缸座Ⅰ(3‑5)、导向座Ⅰ(3‑6)、钻杆开启装置Ⅰ(3‑7)、风筒开启装置Ⅰ(3‑8)、风筒托块(3‑9)、减速器Ⅰ(3‑10)和钻杆托块(3‑11)，驱动马达Ⅰ(3‑2)安装在驱动架Ⅰ(3‑1)尾端立板后方两侧,减速器Ⅰ(3‑10)安装在驱动架Ⅰ(3‑1)尾端立板前方两侧，减速器Ⅰ(3‑10)输入轴与驱动马达Ⅰ(3‑2)输出轴连接，保护装置Ⅰ(3‑3)由弧形护板和安装立板组成，安装立板一侧焊接有钻杆开启装置Ⅰ(3‑7)座板，保护装置Ⅰ(3‑3)安装在减速器Ⅰ(3‑10)上端，钻杆开启装置Ⅰ(3‑7)安装在钻杆开启装置Ⅰ(3‑7)座板上，风筒调节装置Ⅰ(3‑4)内装液压千斤顶，风筒调节装置Ⅰ(3‑4)通过螺栓安装在驱动架Ⅰ(3‑1)中部，风筒开启装置Ⅰ(3‑8)通过螺栓安装在风筒调节装置Ⅰ(3‑4)前端，推进油缸座Ⅰ(3‑5)与导向座Ⅰ(3‑6)安装在驱动架Ⅰ(3‑1)下方，风筒托块(3‑9)与钻杆托块(3‑11)安装在驱动架Ⅰ(3‑1)前端；所述退钻驱动总成(9)包括驱动架Ⅱ(9‑1)、驱动马达Ⅱ(9‑2)、保护装置Ⅱ(9‑3)、风筒调节装置Ⅱ(9‑4)、推进油缸座Ⅱ(9‑5)、导向座Ⅱ(9‑6)、钻杆开启装置Ⅱ(9‑7)、风筒开启装置Ⅱ(9‑8)和减速器Ⅱ(9‑9)，驱动马达Ⅱ(9‑2)安装在驱动架Ⅱ(9‑1)尾端立板后方两侧，减速器Ⅱ(9‑9)安装在驱动架Ⅱ(9‑1)尾端立板前方两侧，减速器Ⅱ(9‑9)输入轴与驱动马达Ⅱ(9‑2)输出轴连接，保护装置Ⅱ(9‑3)由弧形护板 和安装立板组成，安装立板一侧焊接有钻杆开启装置Ⅱ(9‑7)座板，保护装置Ⅱ(9‑3)安装在减速器Ⅱ(9‑9)上端，钻杆开启装置Ⅱ(9‑7)安装在保护装置Ⅱ(9‑3)前端，风筒调节装置Ⅱ(9‑4)内装液压千斤顶，风筒调节装置Ⅱ(9‑4)安装在驱动架Ⅱ(9‑1)中部，风筒开启装置Ⅱ(9‑8)安装在风筒调节装置Ⅱ(9‑4)前端，推进油缸座Ⅱ(9‑5)与导向座Ⅱ(9‑6)安装在驱动架Ⅰ(3‑1)下方；所述钻杆开启装置Ⅰ(3‑7)和风筒开启装置Ⅰ(3‑8)均为油缸，钻杆开启装置Ⅱ(9‑7)与钻杆开启装置Ⅰ(3‑7)结构相同，风筒开启装置Ⅱ(9‑8)与风筒开启装置Ⅰ(3‑8)结构相同；所述钻进主机架(4)包括推进油缸Ⅰ(4‑1)、导轨总成Ⅰ(4‑2)、胶管槽(4‑3)、右机架(4‑4)和左机架(4‑5)，右机架(4‑4)和左机架(4‑5)为对称结构并通过螺栓与销轴连接，在右机架(4‑4)和左机架(4‑5)上方均设有推进油缸Ⅰ(4‑1)与导轨总成Ⅰ(4‑2)，在右机架(4‑4)和左机架(4‑5)下方均设有承接液压管线的胶管槽(4‑3)；所述退钻主机架(8)包括推进油缸Ⅱ(8‑1)、导轨总成Ⅱ(8‑2)和机架(8‑3)，推进油缸Ⅱ(8‑1)安装在机架(8‑3)中间，导轨总成Ⅱ(8‑2)安装在机架(8‑3)两侧；所述前支撑总成Ⅰ(5)包括升降油缸Ⅲ(5‑1)、前支撑架(5‑2)、托风筒油缸(5‑3)、托钻杆油缸(5‑4)、升降油缸架(5‑5)、升降座板(5‑6)、风筒开启手柄(5‑7)、钻杆开启手柄(5‑8)、前架钻杆托块(5‑9)和前架风筒托块(5‑10)，托风筒油缸(5‑3)安装在前支撑架(5‑2)中部，前架风筒托块(5‑10)通过螺栓固定托风筒油缸(5‑3)端头，托钻杆油缸(5‑4)安装在前支撑架(5‑2)两侧，前架钻杆托块(5‑9)通过螺栓固定在托钻杆油缸(5‑4)端头，升降油缸架(5‑5)安装在前支撑架(5‑2)两端，升降座板(5‑6)安装在前支撑架(5‑2)上方，升降座板(5‑6)上安装有钻杆开启手柄(5‑8)和风筒开启手柄(5‑7)，钻杆开启手柄(5‑8)与托钻杆油缸(5‑4)在同一轴线上，风筒开启手柄(5‑7)与托风筒油缸(5‑3)在同一轴线上，升降油缸Ⅲ(5‑1)一端与升降油缸架(5‑5)连接，升降油缸Ⅲ(5‑1)另一端与升降座板(5‑6)连接，所述前支撑总成Ⅱ(11)与前支撑总成Ⅰ(5)结构相同；所述钻具总成(6)包括钻杆总成、传动箱(6‑4)和钻头(6‑5)，钻杆总成包括中间钻杆(6‑1)、稳定器钻杆(6‑2)与首节钻杆(6‑3)，中间钻杆(6‑1)、稳定器钻杆(6‑2)与首节钻杆(6‑3)均由两根钻杆本体和一根风筒组成，且两根钻杆本体上螺旋叶片(6‑7)的旋向相反，稳定器钻杆(6‑2)的钻杆本体与风筒刚性连接在一起，首节钻杆(6‑3)的两根钻杆本体上螺旋叶片(6‑7)为双螺旋，钻头(6‑5)为三组，其中 两组钻头叶片旋向相同，另一组钻头旋向相反；所述钻杆本体包括钻杆中段、钻杆输入段、钻杆输出段，钻杆中段包括钻杆筒(6‑6)、螺旋叶片(6‑7)，螺旋叶片(6‑7)焊接于钻杆筒(6‑6)外圈，钻杆输入段包括连接轴(6‑14)，连接轴Ⅰ(6‑14)上设有圆孔，钻杆输出段包括钻杆跷板(6‑8)、跷板座(6‑9)、弹簧卡套(6‑10)、连接套(6‑11)、压缩弹簧(6‑12)、定位销轴(6‑13)，跷板座(6‑9)焊接在连接套(6‑11)上，跷板(6‑8)通过圆柱销安装在跷板座(6‑9)上，弹簧卡套(6‑10)通过螺纹与连接套(6‑11)连接，定位销轴(6‑13)一端设有台阶并安装在连接套(6‑11)台阶孔内，定位销轴(6‑13)另一端设有圆柱孔并通过圆柱销安装在跷板(6‑8)上，压缩弹簧(6‑12)安装在弹簧卡套(6‑10)与定位销轴(6‑13)之间的空隙内，在压缩弹簧(6‑12)弹簧力的作用下，定位销轴(6‑13)沉入连接套(6‑11)内，减速器Ⅰ(3‑10)输出端与钻杆输出段结构相同，减速器Ⅱ(9‑9)输出端与钻杆输出段结构相同；所述风筒均包括风筒体(6‑17)、风筒输入段和风筒输出段，风筒输入段包括连接轴Ⅱ(6‑15)和连接法兰Ⅰ(6‑16)，风筒输出段包括连接法兰Ⅱ(6‑18)和风筒连接虎钳(6‑19)，连接法兰Ⅰ(6‑16)与连接法兰Ⅱ(6‑18)固装于风筒体(6‑17)的两端，连接轴Ⅱ(6‑15)通过定位销安装在连接法兰Ⅰ(6‑16)的圆孔内，风筒连接虎钳(6‑19)位于连接法兰Ⅱ(6‑18)的凹槽内并通过定位销与连接法兰Ⅱ(6‑18)连接，风筒调节装置Ⅰ(3‑4)的液压千斤顶输出端与风筒输出段结构相同，风筒调节装置Ⅱ(9‑4)的液压千斤顶输出端与风筒输出段结构相同。