一种不规则厚大矿体采用中深孔开采装置及工艺

技术领域

本发明涉及矿体开采技术领域，具体的说是一种不规则厚大矿体采用中深孔开采装置及工艺。

背景技术

公知的，无底柱分段崩落采矿法是将阶段再用分段巷道划分为分段；分段再划分为分条，每一分条内有一条回采巷道；分条中无专门的放矿底部结构，而是在回采巷道中直接进行落矿与运搬。分条之间按一定顺序回采，分段之间自上而下回采。无底柱分段崩落法使适用条件之一即为规则的极倾斜厚矿体或缓倾斜极厚矿体，由于矿体的形成存在差异，对于不规则厚大矿体，实际生产中经二次圈定矿体端部倾角变化较大，个别分段矿体倾角在倾角30°左右，图1所示的就是这样的一种不规则厚大矿体，对于这些二次圈定后仍旧具有大倾角的不规则厚大矿体，采矿机在进行采矿作业时需要倾斜一定的角度来适应倾斜的矿体。

如公布号为CN113250689A，公开日为2021年08月13日，名称《一种煤矿开采装置》的发明专利，本公开提供了一种煤矿开采装置，属于煤矿开采技术领域。该煤矿开采装置可以包括行走部、支架部、截割部、锚杆/锚索钻机部、切顶钻机部、采集部。其中，支架部可以包括底座、托举机构、支架和前粱。底座可以固定于行走部，托举机构可以固定于底座且将支架支撑于行走部上方。前粱可以固定于支架，截割部可以设于底座，且能够向行走部前方伸出以切割矿层。锚杆/锚索钻机部可以设于底座，且能够向支架前方伸出，切顶钻机部可以安装于支架部的一侧，能够在采空区定向切缝。采集部可以连接于底座，能够将行走部前方的矿体运送至行走部后方。煤矿开采装置实现了采锚切一体化的目的，这样可以极大提高煤矿开采的工作效率，从而能够降低人力，减少成本。

现有技术中，由于矿体存在一定的倾斜角度，使得现有的采矿机在进行采矿作业时，需要进行一定的倾斜或者说是开采臂和切割端需要进行一定的伸长作业，但是由于开采臂和切割端伸展过长，行走旋转支座存在不稳定的现象，在进行不规则厚大矿体这类矿体开采时，行走旋转支座侧翻的概率远超常规开采，增加了矿体开采的风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种不规则厚大矿体采用中深孔开采装置及工艺，以解决现有技术中的上述问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种不规则厚大矿体采用中深孔开采装置，包括行走旋转支座和安装在所述行走旋转支座上的开采臂和切割端，所述开采臂能够以行走旋转支座为中心进行旋转并带动所述切割端对所述矿体进行开采作业，还包括：

配重机构，其包括第一配重滑板，所述行走旋转支座上与开采臂相对一端设置有滑动机构，所述第一配重滑板在所述行走旋转支座上滑动以平衡所述切割端运动偏离产生的力矩。

上述的，所述滑动机构包括推进齿条，所述行走旋转支座上与开采臂相对的另一端均匀开设有三个第一滑槽，三个所述第一滑槽内通过滑动配合的方式各安装有一个第一配重滑板，行走旋转支座上位于正中间的第一配重滑板靠近开采臂一侧的外壁上设置有推进齿条，开采臂以行走旋转支座为中心的旋转端外壁上均匀设置有卡齿，且卡齿和推进齿条相互啮合使用。

上述的，所述滑动机构还包括第二配重滑板，所述行走旋转支座上与开采臂相对一端且位于三个所述第一滑槽之间的夹角位置开设有两个第二滑槽，两个所述第二滑槽内通过滑动配合的方式安装有第二配重滑板。

上述的，所述滑动机构还包括连接杆件，两个所述第二配重滑板和三个所述第一配重滑板的相对一侧的侧壁上开设有平槽，五个所述平槽内各设置有一个转轴，各组两个相邻的第二配重滑板和第一配重滑板上的转轴之间通过连接杆件以转动配合的方式相连接，也即任意相邻两转轴之间连接有一个连接杆件，且连接杆件的长度与相邻的第一滑槽和第二滑槽远端之间的长度相同。

上述的，三个所述第一配重滑板上均设置有第一配重箱，第一配重箱内均匀设置有多个第一配重块。

上述的，两个所述第二配重滑板上各安装有一个第二配重箱，第二配重箱内均匀安装有多个第二配重块。

上述的，所述滑动机构还包括滑轨，所述行走旋转支座中部设置有滑轨，且推进齿条以滑动配合的方式安装在滑轨内。

上述的，所述行走旋转支座上相邻的第一滑槽和第二滑槽之间的间隔角度相同，并且第二滑槽与开采臂的距离比第一滑槽与开采臂的距离较远。

上述的，所述行走旋转支座底端且位于两侧的第一滑槽和第二滑槽之间的部分分别对称设置有两个支撑机构，所述支撑机构与第二配重滑板的滑动相适配，以便支撑机构对行走旋转支座进行支撑作业。

一种不规则厚大矿体采用中深孔开采工艺，其通过上述的不规则厚大矿体采用中深孔开采装置对所述矿体进行开采作业，在矿体的开采过程中，通过开采臂和切割端对所述矿体进行开采作业，通过配重机构对行走旋转支座进行配重作业，以防止行走旋转支座在开采过程中发生侧翻。

本发明的有益效果在于：通过开采臂伸展时的转动带动配重机构在行走旋转支座上向远离开采臂一侧滑动，通过第一配重滑板在行走旋转支座上的滑动来平衡切割端运动偏离产生的力矩，提高了行走旋转支座的稳定性，降低了矿体开采时行走旋转支座侧翻的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的背景技术的剖面结构示意图；

图2为本发明的立体结构示意图；

图3为本发明图2的俯视图；

图4为本发明图3的A-A处剖面结构示意图；

图5为本发明图3的B-B处剖面结构示意图；

图6为本发明图3的C-C处剖面结构示意图；

图7为本发明图3的D-D处剖面结构示意图；

图8为本发明配重机构的立体结构示意图；

图9为本发明支撑机构的立体结构示意图；

图10为本发明滑动机构第一视角的立体结构示意图；

图11为本发明滑动机构第二视角的局部立体结构示意图。

附图标记说明：

1、行走旋转支座；11、开采臂；12、切割端；2、配重机构；21、第一配重滑板；22、第一配重箱；23、第一配重块；3、滑动机构；31、推进齿条；32、第一滑槽；33、第二配重滑板；34、第二滑槽；35、连接杆件；36、转轴；37、第二配重箱；38、第二配重块；39、滑轨；4、支撑机构；41、直板；42、方板；43、下压槽；431、直线槽；432、斜面槽；44、穿槽；45、卡槽；46、卡板；47、定位轴；48、平杆；49、方杆；410、推进轴；411、支撑杆；412、U型板；413、插杆。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

如图1至图11所示，本发明实施例提供的一种不规则厚大矿体采用中深孔开采装置，包括行走旋转支座1和安装在所述行走旋转支座1上的开采臂11和切割端12，所述开采臂11能够以行走旋转支座1为中心进行旋转并带动所述切割端12对所述矿体进行开采作业，还包括：

配重机构2，其包括第一配重滑板21，所述行走旋转支座1上与开采臂11相对一端设置有滑动机构3，所述第一配重滑板21在所述行走旋转支座1上滑动以平衡所述切割端12运动偏离产生的力矩。

具体的，行走旋转支座1为开采装置的行走车体，一般为履带式车体，其上转动连接开采机构如开采臂以进行多方向的开采，如此通过行走旋转支座1在矿体内进行移动和转动，使得开采臂11和切割端12对矿体进行开采作业，由于存在不规则的极倾斜厚矿体或缓倾斜极厚矿体，使得开采臂11和切割端12对这类矿体进行开采作业的过程中，开采臂11和切割端12需要旋转一定的角度来适应矿体的倾斜，由于矿体存在倾斜使得行走旋转支座1在行走时或者切割端12对矿体进行开采时，行走旋转支座1并不是很稳定，使得行走旋转支座1上的切割端12对矿体进行开采时存在侧翻的风险，本发明的核心点在于：通过行走旋转支座1上开采臂11开采矿体时的转动力度来带动第一配重滑板21在行走旋转支座1上滑动，使得第一配重滑板21能够平衡切割端12运动偏离产生的力矩，以保证行走旋转支座1在切割端12对矿体进行开采时的稳定性，防止行走旋转支座1发生侧翻。

本实施例中，第一配重滑板21可以是主动滑动，如设置一个液压缸进行驱动，主动驱动进行直线往复运动为现有技术，不赘述。在优选的实施例中，第一配重滑板21进行被动式的滑动，此时进一步的，所述滑动机构3包括推进齿条31，所述行走旋转支座1上与开采臂11相对的另一端均匀开设有三个第一滑槽32，三个所述第一滑槽32内通过滑动配合的方式各安装有一个第一配重滑板21，行走旋转支座1上位于正中间的第一配重滑板21靠近开采臂11一侧的外壁上设置有推进齿条31，开采臂11以行走旋转支座1为中心的旋转端外壁上均匀设置有卡齿，且卡齿和推进齿条31相互啮合使用，具体的，(1)当开采臂11向靠近行走旋转支座1底端一侧转动时(也即开采臂11需要向远离行走旋转支座1一端伸出时)，开采臂11带动卡齿转动，卡齿通过和推进齿条31的相互啮合带动推进齿条31向远离开采臂11一端滑动，推进齿条31带动位于行走旋转支座1上正中间的第一配重滑板21在第一滑槽32内向远离开采臂11一端滑动，使得第一配重滑板21和开采臂11之间以行走旋转支座1为中心保持相对平衡，有效的防止了开采臂11和切割端12对矿体进行开采作业时发生侧翻的风险；(2)当开采臂11转动需要转动到与行走旋转支座1相对垂直时(也就是说开采臂11需要向其最高点的位置伸展时，也即开采臂11需要对矿体的顶端进行开采时)，开采臂11通过卡齿带动推进齿条31向靠近开采臂11一端滑动，推进齿条31带动第一配重滑板21在第一滑槽32内向靠近开采臂11一端滑动，使得第一配重滑板21向开采臂11一侧聚集以增加行走旋转支座1中部的重量，以保证行走旋转支座1的稳定性。

进一步的，所述滑动机构3还包括第二配重滑板33，所述行走旋转支座1上与开采臂11相对一端且位于三个所述第一滑槽32之间的夹角位置开设有两个第二滑槽34，两个所述第二滑槽34内通过滑动配合的方式安装有第二配重滑板33，具体的，(1)当开采臂11向靠近行走旋转支座1底端一侧转动时，第二配重滑板33在第二滑槽34内向远离开采臂11一端滑动，使得第一配重滑板21和第二配重滑板33同时以行走旋转支座1为中心对开采臂11提供相对的平衡力，有效的防止了开采臂11和切割端12对矿体进行开采作业时发生侧翻的风险；(2)当开采臂11转动到与行走旋转支座1相对垂直时(也就是说开采臂11需要向其最高点的位置伸展时，也即开采臂11需要对矿体的顶端进行开采时)，第二配重滑板33在第二滑槽34内向靠近开采臂11一端滑动，使得第一配重滑板21和第二配重滑板33同时向开采臂11一侧聚集以增加行走旋转支座1中部的重量，以保证行走旋转支座1的稳定性。

进一步的，所述滑动机构3还包括连接杆件35，两个所述第二配重滑板33和三个所述第一配重滑板21的相对一侧的侧壁上开设有平槽，五个所述平槽内各设置有一个转轴36，各组两个相邻的第二配重滑板33和第一配重滑板21上的转轴36之间通过连接杆件35以转动配合的方式相连接，也即任意相邻两转轴6之间连接有一个连接杆件35，且连接杆件35的长度与相邻的第一滑槽32和第二滑槽34远端之间的长度相同(或者连接杆件35的长度与相邻的第一滑槽32和第二滑槽34远端之间的长度稍长，如图11所示)，具体的，(1)当开采臂11向靠近行走旋转支座1底端一侧转动时(也即开采臂11需要向远离行走旋转支座1一端伸出时)，开采臂11带动卡齿转动，卡齿通过和推进齿条31的相互啮合带动推进齿条31向远离开采臂11一端滑动，推进齿条31带动位于行走旋转支座1上正中间的第一配重滑板21在第一滑槽32内向远离开采臂11一端滑动，位于行走旋转支座1上正中间的第一配重滑板21通过连接杆件35和转轴36带动第二配重滑板33在第二滑槽34内向远离开采臂11一端滑动(也就是说位于行走旋转支座1上正中间的第一配重滑板21通过连接杆件35推动两个第二配重滑板33在第二滑槽34内向远离开采臂11一端滑动)，第二配重滑板33通过连接杆件35和转轴36带动位于行走旋转支座1上两侧的两个的第一配重滑板21在第一滑槽32内向远离开采臂11一端滑动(也就是说两个第二配重滑板33通过连接杆件35和转轴36分别拉动两个位于行走旋转支座1上两侧的第一配重滑板21在第一滑槽32内向远离开采臂11一端滑动)，使得第一配重滑板21和第二配重滑板33同时以行走旋转支座1为中心为开采臂11保持相对稳定的平衡力，有效的防止了开采臂11和切割端12对矿体进行开采作业时发生侧翻的风险；(2)当开采臂11转动到与行走旋转支座1相对垂直时(也就是说开采臂11需要向其最高点的位置伸展时，也即开采臂11需要对矿体的顶端进行开采时)，开采臂11通过卡齿带动推进齿条31向靠近开采臂11一端滑动，推进齿条31带动位于行走旋转支座1上正中间的第一配重滑板21在第一滑槽32内向靠近开采臂11一端滑动，位于行走旋转支座1上正中间的第一配重滑板21通过连接杆件35和转轴36带动第二配重滑板33在向第二滑槽34内向靠近开采臂11一端滑动，第二配重滑板33通过连接杆件35和转轴36带动位于行走旋转支座1上两侧的两个的第一配重滑板21在第一滑槽32内向靠近开采臂11一端滑动，使得第一配重滑板21和第二配重滑板33同时向开采臂11一侧聚集以增加行走旋转支座1中部的重量，以保证行走旋转支座1的稳定性；通过连接杆件35的传动作用，使得三个第一配重滑板21和两个第二配重滑板33能够同时向远离或者靠近开采臂11一端滑动，以保证行走旋转支座1的稳定性。

进一步的，三个所述第一配重滑板21上均设置有第一配重箱22，第一配重箱22内均匀设置有多个第一配重块23，具体的，当第一配重滑板21的重量不足以平衡开采臂11和切割端12运动偏离产生的力矩时，需要在第一配重箱22内增加第一配重块23的数量，以保证第一配重滑板21的平衡力，能够通过第一配重块23的数量来调节第一配重滑板21对开采臂11和切割端12提供的平衡力。

进一步的，两个所述第二配重滑板33上各安装有一个第二配重箱37，第二配重箱37内均匀安装有多个第二配重块38，具体的，当第二配重滑板33的重量不足以平衡开采臂11和切割端12运动偏离产生的力矩时，需要在第二配重箱37内增加第二配重块38的数量，以保证第一配重滑板21的平衡力，能够通过第二配重块38的数量来调节第二配重滑板33对开采臂11和切割端12提供的平衡力。

进一步的，所述滑动机构3还包括滑轨39，所述行走旋转支座1中部设置有滑轨39，且推进齿条31以滑动配合的方式安装在滑轨39内，具体的，当开采臂11通过卡齿带动推进齿条31滑动时，推进齿条31在滑轨39内以滑轨39的轨迹滑动，提高了推进齿条31滑动的稳定性，使得推进齿条31为第一配重滑板21提供了稳定的推进力。

进一步的，所述行走旋转支座1上相邻的第一滑槽32和第二滑槽34之间的间隔角度相同，并且第二滑槽34与开采臂11的距离比第一滑槽32与开采臂11的距离较远，具体的，由于相邻的第一滑槽32和第二滑槽34之间的间隔角度相同，使得第一配重滑板21在第一滑槽32内滑动时和第二配重滑板33在第二滑槽34内滑动时不会发生碰撞的现象，并且由于第二滑槽34与开采臂11的距离比第一滑槽32与开采臂11的距离较远，使得第二滑槽34内的第二配重滑板33与开采臂11之间的距离比第一滑槽32内的第一配重滑板21与开采臂11之间的距离远，使得第二配重滑板33为开采臂11提供更稳定的平衡力，保证了行走旋转支座1的稳定性。

优选的，所述行走旋转支座1底端且位于两侧的第一滑槽32和第二滑槽34之间的部分分别对称设置有两个支撑机构4，所述支撑机构4与第二配重滑板33的滑动相适配，以便支撑机构4对行走旋转支座1进行支撑作业，一个所述支撑机构4包括直板41，所述行走旋转支座1底端且位于两侧的第一滑槽32和第二滑槽34之间的部分设置有相互对称的两个直板41，所述第二配重滑板33底端设置有方板42，方板42上开设有下压槽43(下压槽43包括相连的直线槽431和斜面槽432，下压槽43靠近推进齿条31一端为直线槽431，下压槽43远离推进齿条31一端为斜面槽432，且斜面槽432从靠近推进齿条31一侧向远离推进齿条31一侧向上倾斜)，其中靠近方板42一侧的直板41上开设有穿槽44，远离方板42一侧的直板41内壁上开设有卡槽45，卡槽45内通过滑动配合的方式安装有卡板46，相互对称的两个直板41之间靠近行走旋转支座1的部分设置有一个定位轴47，定位轴47上通过转动配合的方式安装有相互交叉对称的两个平杆48，交叉对称的两个平杆48的端部以转动配合的方式各安装有一个方杆49，两个所述方杆49中部通过推进轴410以转动配合的方式相连接成X型交叉组件，推进轴410一端连接在卡板46上，推进轴410另一端贯穿穿槽44并以滑动配合的方式安装在下压槽43内，两个方杆49的端部通过转动配合的方式各安装有一个支撑杆411，两个支撑杆411的端部以转动配合的方式安装在U型板412上，U型板412底端均匀设置有插杆413，具体的，(1)当开采臂11向靠近行走旋转支座1底端一侧转动时，开采臂11通过卡齿和推进齿条31带动第一配重滑板21和第二配重滑板33向远离开采臂11一端滑动，第二配重滑板33带动方板42向远离开采臂11一端滑动，在方板42向远离开采臂11一端滑动的过程中，推进轴410沿着下压槽43的轨迹滑动：a、初始时，推进轴410沿着下压槽43的斜面槽432的轨迹滑动，使得推进轴410带动卡板46沿着卡槽45的轨迹滑动，推进轴410带动方杆49转动，由于定位轴47将平杆48的端部连接在两个直板41之间，使得推进轴410通过方杆49和支撑杆411带动U型板412向远离行走旋转支座1一端运动，U型板412带动插杆413向远离行走旋转支座1一端运动，直至推进轴410从斜面槽432滑动到直线槽431内后，插杆413和U型板412抵紧在地面上，使得插杆413、U型板412、支撑杆411、方杆49和平杆48组合成支撑件，能够对行走旋转支座1进行支撑作业，提高了行走旋转支座1的稳定性；b、推进轴410沿着下压槽43的斜面槽432滑动到直线槽431内后，推进轴410沿着直线槽431的轨迹滑动时，推进轴410不再带动U型板412运动，此时插杆413、U型板412、支撑杆411、方杆49和平杆48组合成的支撑件对行走旋转支座1提供稳定的支撑力，有效的防止了开采臂11和切割端12对矿体进行开采作业时发生侧翻的风险；(2)当开采臂11转动到与行走旋转支座1相对垂直时(也就是说开采臂11需要向其最高点的位置伸展时，也即开采臂11需要对矿体的顶端进行开采时)，通过卡齿和推进齿条31带动第一配重滑板21和第二配重滑板33向靠近开采臂11一端滑动，第二配重滑板33带动方板42向靠近开采臂11一端滑动，在方板42向远离开采臂11一端滑动的过程中，推进轴410沿着下压槽43的轨迹滑动：a、初始时，推进轴410沿着直线槽431的轨迹滑动，此时插杆413、U型板412、支撑杆411、方杆49和平杆48组合成的支撑件对行走旋转支座1提供稳定的支撑力，有效的防止了开采臂11和切割端12对矿体进行开采作业时发生侧翻的风险；b、当推进轴410从直线槽431滑动到斜面槽432后，推进轴410沿着斜面槽432的轨迹滑动，同时推进轴410带动卡板46沿着卡槽45的轨迹滑动，推进轴410带动方杆49转动，由于定位轴47将平杆48的端部连接在直板41之间，使得推进轴410通过方杆49和支撑杆411带动U型板412向靠近行走旋转支座1一端运动，U型板412带动插杆413向靠近行走旋转支座1一端运动，使得插杆413、U型板412、支撑杆411、方杆49和平杆48组合成支撑件收缩到初始位置，使得插杆413、U型板412、支撑杆411、方杆49和平杆48组合成支撑件不再对行走旋转支座1进行支撑作业，使得行走旋转支座1能够自由转动。

本发明另一实施例还提供一种不规则厚大矿体采用中深孔开采工艺，对所述矿体进行开采作业，在矿体的开采过程中，通过开采臂11和切割端12对所述矿体进行开采作业，通过配重机构2对行走旋转支座1进行配重作业，以防止行走旋转支座1在开采过程中发生侧翻。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。