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CN106437704B - 一种煤岩截割方法及新型截齿 - Google Patents

一种煤岩截割方法及新型截齿 Download PDF

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CN106437704B
CN106437704B CN201611088938.9A CN201611088938A CN106437704B CN 106437704 B CN106437704 B CN 106437704B CN 201611088938 A CN201611088938 A CN 201611088938A CN 106437704 B CN106437704 B CN 106437704B
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Abstract

本发明专利涉及采煤机械领域，特别是涉及一种煤岩截割方法及新型截齿。发明目的在于提供一种煤岩截割方法及新型截齿，使用截齿机械截割与高压气体扩张相结合的方式截割煤岩，煤岩受到截齿的挤压作用与高压气体的扩张作用，更易于从煤壁剥落。新型截齿整体结构为回转体，由齿身和齿尖两部分组成，齿身为一圆柱形结构，底部开设圆柱形底孔，该底孔为阶梯孔，内通高压气体，齿身表面分布有螺旋状结构，螺旋状结构截面为梯形，且在该结构表面均布有若干圆形出气孔，该出气孔与齿身底部的底孔相通，本发明的截割方法可以改变煤岩的受力状态，改善截齿受力状态，减小截齿的磨损，同时提高破煤效率，从而降低煤炭开采成本，具有一定的经济效益。

Description

一种煤岩截割方法及新型截齿
技术领域
本发明专利涉及采煤机械领域，特别是涉及一种煤岩截割方法及新型截齿。
背景技术
目前，滚筒式采煤机截割煤岩的主要方式是采用截齿进行机械截割，煤岩受到截齿的截割力从煤壁剥落下来。目前采煤机截齿广泛使用镐型截齿，镐型截齿截割煤岩的主要方式是煤岩受到截齿的压力，当外力达到煤岩抗压强度时，煤岩破裂。在截割过程中，截齿磨损严重，需要经常进行更换，这些都变相提高了煤炭生产成本。煤的物理性能显示，其抗拉强度要小于抗压强度，即其受到拉力时比受到压力时更容易破碎。因此，若在截割煤岩的过程中，使煤岩受到一定的拉应力，就会一定程度的减小截齿的受力，从而改善采煤机滚筒上截齿的受力状态，减小截齿磨损，提高截齿使用寿命，同时提高破煤效率，进而提高采煤效率，降低开采成本。因此，对煤岩截割方式及截齿机械结构进行创新，势在必行。
发明内容
本发明专利的目的在于提供一种煤岩截割方法及新型截齿，可以改变煤岩的受力状态，改善截齿受力状态，减小截齿的磨损，提高截齿使用寿命，同时提高破煤效率，进而提高采煤效率，从而降低煤炭开采成本，具有一定的经济效益。
为达到上述发明目的，本发明采用如下构思：
通过改变截齿截割过程中煤岩的受力方式，使煤岩更易于从煤壁剥落。传统镐型截齿截割煤岩时，煤岩受到镐型截齿的挤压作用，最终从煤壁剥落下来。由于煤岩的抗拉强度小于抗压强度，因此，当煤岩受到拉应力时更容易从煤壁剥落下来。本发明正是利用了煤岩的这一特性，在新型截齿内部开设圆柱形内孔，该内孔内可注入高压气体，截齿截割煤岩时，高压气体从该内孔注入，并由其它出气孔喷出，使高压气体充填到煤岩裂隙中，进一步使煤岩裂隙扩张，煤岩受到一定的拉应力，更易于从煤壁剥落，即使用截齿机械截割与高压气体扩张相结合的方式截割煤岩，煤岩受到镐型截齿的挤压作用的同时，受到高压气体充入煤岩裂隙的扩张力引起的拉应力。
为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：
靠截齿的挤压作用与高压气体的扩张力共同作用于煤岩上，高压气体充填到煤岩裂隙中，使煤岩受到一定的拉应力，更易于从煤壁剥落。为实现该截割方法，必须设计一种新型结构的截齿，其整体结构为回转体，由齿身和齿尖两部分组成，在新型截齿齿身底部开设圆柱形底孔，该底孔为阶梯孔，该底孔内通高压气体，截齿截割煤岩时，高压气体进入该底孔，齿身为一圆柱形结构，表面分布有螺旋状结构，增强截齿的自旋性能，螺旋状结构截面为梯形，且在该螺旋状结构表面均布有若干圆形出气孔，该出气孔与齿身底部的底孔相通，高压气体从这些出气孔中喷出，作用到煤岩裂隙中。齿尖整体呈圆锥形，其锥顶有一定圆角，其表面由锥顶向锥底母线方向焊接有3~6条圆弧型耐磨条，该耐磨条采用高耐磨材料，截面呈圆弧型，两端端面为曲面，该结构不但可以增大截齿与煤岩的接触表面积，更利于破煤，而且可以降低截齿齿尖的磨损，且当棱状结构磨损后，可以不经拆装，直接将新的耐磨条焊接到齿尖表面即可。
本发明的有益之处是：可以改善截齿受力状态，减小截齿的磨损，提高截齿使用寿命，减小采煤机停机时间，同时提高破煤效率，从而降低煤炭开采成本，具有一定的经济效益。
附图说明
附图1为本发明装置中的新型截齿主视图，图2为新型截齿主视图剖视图。其中，1为齿身，2为齿尖，3为底孔，4为螺旋状结构，5为出气孔，6为耐磨条。
具体实施方式
使用截齿机械截割与高压气体扩张相结合的方式截割煤岩。为实现该截割方法，工作时，新型截齿对煤岩进行挤压的同时，新型截齿内通入的高压气体出出气孔5中喷出，高压气体充填到煤岩裂隙中，使煤岩受到一定的拉应力，从而更易于从煤壁剥落。新型截齿整体结构为回转体，由齿身1和齿尖2两部分组成，齿身1底部开设圆柱形底孔3，底孔3为阶梯孔，底孔3内通高压气体，截齿截割煤岩时，高压气体进入底孔3，并从与底孔3相通的出气孔5中喷出。齿身1为一圆柱形结构，表面分布有螺旋状结构4，增强了截齿的自旋性能。齿尖2整体呈圆锥形，其表面由锥顶向锥底母线方向焊接有3~6条圆弧型耐磨条6，该耐磨条6采用高耐磨材料，截面呈圆弧型，该结构不但可以增大截齿与煤岩的接触表面积，更利于破煤，而且可以降低截齿齿尖2的磨损。当耐磨条6磨损后，不用拆卸截齿，直接将新的耐磨条6焊接到齿尖2表面即可。

Claims (2)

1.一种煤岩截割用新型截齿，其技术特征在于整体结构为回转体，由齿身（1）和齿尖（2）两部分组成，在齿身（1）底部开设圆柱形底孔（3），底孔（3）为阶梯孔，底孔（3）内通高压气体，截齿截割煤岩时，高压气体进入该底孔（3），齿身（1）为一圆柱形结构，表面分布有螺旋状结构（4），螺旋状结构（4）截面为梯形，且在该螺旋状结构（4）表面均布有若干圆形的出气孔（5），该出气孔（5）与齿身（1）底部的底孔（3）相通，高压气体从这些出气孔（5）中喷出，作用到煤岩裂隙中；齿尖（2）整体呈圆锥形，其锥顶有一定圆角，其表面由锥顶向锥底母线方向分布有3~6条圆弧型耐磨条（6）。
2.如权利要求1所述的一种煤岩截割用新型截齿，其技术特征在于耐磨条（6）采用高耐磨材料，截面呈圆弧型，两端端面为曲面，其与齿尖焊接在一起。
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