本实用新型是一种用于采矿业特别是煤炭块采的撑力机械,属采矿技术领域。 现有采矿特别是采煤业多采用爆炸法或综合采煤机进行开采。前者工艺复杂,占用时间较长,且爆炸力使顶板和支护产生严重振动,以致破裂,容易发生冒顶事故。而且,爆破所采的煤也过于细碎,不能适应锻造、竖炉、化工、民用等许多要求使用块煤的场合;后者,则因体积庞大,设备价格高昂,而限制了其应用,且开采所得的粉煤量亦相当大。
本实用新型的目的是研制一种结构较为简单的采煤工具,将它插入煤层中已打出的孔或缝槽中去,施以动力,即可将原煤整块地撑裂下来。
本实用新型的目的是通过以下方式实现的:设计一种专用的胀裂头,用油缸的活塞推力做动力,使其头部张开,利用杠杆对力的放大作用,使煤层断裂,以块状从煤层自由面一端塌落下来,然后送出矿井。
以下结合附图对本实用新型作进一步详述
图1是本实用新型的原理示意图;
图2是本实用新型的结构示意图;
图3是胀裂头地B-B剖视图;
图4是胀裂头的A向视图。
本实用新型由胀裂头1、油缸7、控制阀19及机座6四大部分组成,胀裂头1固定在机座6上,机座6的另一端固定油缸7,油缸7上固定控制阀19、油缸7通过活塞杆5将力施加于胀裂头1上。
胀裂头1的作用是将来自活塞的轴向推力转变成侧向张力,从结构上说,它包括静胀裂头2、动胀裂头12、撑杆14、16、及连杆4,从外廓上看,胀裂头1为一管状物,其一端有螺纹,可旋紧在机座6上,另一端切去下半部分(这部分称为动胀裂头12),留下的这部分称为静胀裂头2,在它的上面设有一个凸起的轴孔,销轴11穿过该轴孔,从而将静胀裂头2与动胀裂头12联结在一起。动胀裂头12可以绕销轴11旋转,当它闭合时,动静胀裂头的外廓组成一个整圆形,以适应打孔设备的特点。撑杆16为直杆形,撑杆14为拐角形,其两壁张开的角度为90度-160度。撑杆14上开三个轴孔,其中中间的那个轴孔通过销轴13和撑 杆16连结在一起。撑杆14、16通过销轴15、17分别与动静胀裂头12、2相连。撑杆14和连杆4,连杆4和活塞杆5之间分别通过销轴3和9成活络连接。当活塞杆5在活塞推动下向前移动时,将依次推动连杆4、撑杆14前移,并随之使撑杆16和14之间的夹角增大,并带动动胀裂头12绕销轴11转动,动静胀裂头张开,将活塞的推动力传递到煤层上。
机座6为圆筒状,外径在60-200毫米之间,它的一端内壁设有螺纹,另一端为法兰形,可通过紧固件与油缸7相固定。
油缸7与普通液压油缸基本相同,缸径在80-250毫米之间,其活塞与活塞杆5相连,油管8、18分别连通于活塞左右两边的油缸侧壁油孔上。在油缸端盖上固定着控制阀19,它实际上是一个三位四通阀,油管8、18通过它的控制后与液压站的相应管路相连通。
撑杆14也可和撑杆16一样,采用直杆形,直杆的两端有安装销轴的轴孔,在静胀裂头2上安装两个对称的动胀裂头12,撑杆14、16分别与这两个动胀裂头12成活络连接。
撑杆14、16也可直接通过销轴9与活塞杆5成活络连接,从而省去连杆4。
为了减轻胀裂头1的重量,动、静胀裂头2和12的顶部可切削去一个锥形。另外,胀裂头1的端部外形也可制成矩形。
操作时,将胀裂机的胀裂头伸入缝槽或孔中,使动胀裂头一侧朝向煤层的自由面方向,打开控制阀19,将油缸7的活塞向右移动,使动胀裂头张开,产生巨大推力,使煤块分离下来。
本实用新型可应用于煤矿的开采,建筑物的拆除,地质钻具的打捞,金属材料的加工等场合。当采煤作业使用本机后,可以使煤的产块率由爆破法的25%提高到85%左右,使吨煤价格提高5元左右,工时利用率提高20-30%,顶板和支护的稳固性得以提高,冒顶事故显著下降。