具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1：本实施例旨在提供一种煤层自行走一体化切割设备，主要用于煤层内的瓦斯治理，改变传统工艺，对煤层进行横向切割，在煤层内部产生切割缝，使煤层分层，使切割缝上部和下部煤层内的瓦斯能够进入该切割缝中，并从该切割缝中将瓦斯排出，针对现有的煤层施工方式，存在煤层开采难度大，投入成本高的问题，基于此，本实施例提供了一种煤层自行走一体化切割设备。

如图1中所示，一种煤层自行走一体化切割设备，包括行走驱动机构和螺旋切割刀；其中行走平台1用于在巷道内行走，并作为设备的安装平台，将驱动电机或液压马达2安装在行走平台1上，驱动电机或液压马达2用于通过转动动力，并通过减速机与输出转轴3传动连接。

所述螺旋切割刀6包括圆柱形的中心轴61和螺旋状的刀体62, 刀体62设置在中心轴61的外侧，并在中心轴61外侧形成螺旋状的排料通道，所述刀体62的外侧间隔设置有凸起的刀头63；中心轴61的一端套装在支撑套4内，并与驱动电机或液压马达2的输出转轴3传动连接。

本实施例中如图1中展示，适用于单一巷道，行走平台通过行走履带在单侧巷道内行走，并驱动螺旋切割刀转动和横向平移，并如图2-3中所展示，在行走平台1的一侧固定有加强支撑架5，加强支撑架5的端部设置有与输出转轴3对应的支撑套4，螺旋切割刀6的内端套装在支撑套4内并与输出转轴3传动连接，其外端深入煤层内部，此结构在螺旋切割刀的外部位置设置了支撑和稳固结构，在输出转轴的外侧间隔一定距离设置了支撑套，螺旋切割刀的外部套装在支撑套内，并延伸至输出转轴与输出转轴传动连接，具有定位和稳固螺旋切割刀的功能，确保螺旋切割刀在输出端具有一定长度的水平段，该水平段与输出转轴平行，使输出转轴能稳定输出动力。

具体实施时，本实施例为了实现行走功能，在行走平台1上设置有行走履带，行走平台上安装有沿竖向设置有支撑油缸，在支撑油缸的上部设置有支撑座，支撑油缸用于调节支撑座的高度，使螺旋切割刀6与切割缝的高度匹配，驱动电机或液压马达2和减速机安装在支撑座上，加强支撑架5定在支撑座的一侧，加强支撑架5端部设置有与驱动电机或液压马达的输出转轴对应的支撑套4，支撑板的端部还设置有操作工作台，操作工作台上设置有智能显示屏和显示仪表。

本实施例用于安放驱动电机或液压马达的支撑座为可升降的，其作用可以适应性的调节螺旋切割刀的安装高度，使螺旋切割刀与初切眼的高度适配，使用方便，功能多样。

如图3中所示，支撑套4为轴承或轴套，加强支撑架5包括一体设置的水平固定撑和斜撑，水平固定撑固定在支撑座上，斜撑的端部设置外套管，轴承或轴套套装在外套管,并设置一组或者多组。

本实施例在使用时，待切煤层中开挖贯通的初切眼，将螺旋软轴切割刀6放入初切眼内，行走驱动机构设置巷道内，再将螺旋软轴切割刀6的两端分别连接在行走驱动机构的输出端上，启动行走平台，带动螺旋切割刀向前缓慢行走，并在行走过程中由驱动电机或液压马达驱动螺旋切割刀转动，使螺旋切割刀在煤层内对煤层内部区域进行切割，锯采厚度可控制在200mm左右，实施时割缝厚度不宜过大，以防割缝期间发生煤与瓦斯突出事故，然后将产生的煤层输出至巷道内，使煤层产生具有一定厚度的切割缝，利用切割缝对煤层内的瓦斯进行输出排放，与传统增透方法相比，降低钻孔施工的劳动强度和瓦斯抽采周期，同时也消除了钻孔轨迹偏移带来的瓦斯抽采“空白带”，是开拓性的创新，提高了防突效果的有效性，减少了井下掘进巷道的工作量，且设备结构紧凑、方便抽取煤层瓦斯、提高安全性。

实施例2：本实施例与实施例1基本相同，其区别在于：本实施例对单侧巷道的方式中，在螺旋切割刀的内端设置了顶撑结构。

如图4中所示，本实施例适用于单侧巷道，螺旋切割刀6的另一端深入煤层内部，并转动设置有顶撑套7，顶杆8位于螺旋切割刀的后侧，其杆体固定在顶撑套的外侧，其缸体固定在煤层上。

本实施例中顶杆为液压顶杆8；螺旋切割刀6前进方向的后侧，液压顶杆8的杆体固定在顶撑套7的外侧，其缸体固定在煤层上, 本发明为了适用于长度较长的螺旋切割刀，在螺旋切割刀的内端转动套装有顶撑套，顶撑套转动设置不会影响螺旋切割刀的转动，顶撑套的后侧固定设置有液压顶杆，液压顶杆具有两个作用，其一为固定顶撑套，使顶撑套能相对与螺旋切割刀转动；其二，液压顶杆在螺旋切割刀的内端提供向前的推力，螺旋切割刀的内外两侧同步施力，提高了螺旋切割刀在切割煤层时的稳定性。

实施例3：本实施例与实施例1基本相同，其区别在于：本实施例对中心轴的结构进一步说明。

本实施例中心轴为组合轴，中心轴61包括多个轴单元，每个轴单元上均设置有独立的刀体，轴单元之间对接连接在一起，且各相邻刀体对应连接在一起形成螺旋状的排料通道。

具体实施时，中心轴61通过多个独立的轴单元进行组装而成，在初切眼形成之后，可以在巷道内一节一节的对螺旋切割刀进行组合连接，避免在放置螺旋切割刀时，需要空间大的问题，轴单元在组合时，每一节轴单元均为圆轴结构，一侧端部设置有连接头，另一侧端部设置有连接孔，一个轴单元上设置有一个周期的螺旋状刀体，从而使组合完毕后，中心轴外侧形成一个封闭结构的螺旋状刀体，外侧设置刀头，利用刀头对煤层进行切割，封闭的螺旋通道进行排料。

实施时，连接头和连接孔可以采用螺纹连接的方式，螺纹连接方向与其转动方向相反，从而当螺旋切割刀转动时，刀头与煤层碰撞，能进一步增加连接头与连接孔的连接强度；并可根据需要销孔和销轴，螺纹装配完毕后，在进行销固；还可以采用方轴和方孔的插接方式，然后直接进行销固。

实施例4：本实施例与实施例1基本相同，其区别在于：本实施例对适用于双侧巷道的实施方式。

如图5中所示，本实施例中心轴61的两端均设置有用于驱动其转动的驱动电机或液压马达，两侧的驱动电机或液压马达2分别固定在对应的行走平台1上，且转动同步，并在对应侧的巷道内行走，即在螺旋切割刀的左右两侧分别对应设置了左驱动行走机构和右驱动行走机构，左驱动行走机构和右驱动行走机构分别位于两侧的巷道内，双排料螺旋切刀6位于煤层内，其两端部贯穿煤层并与位于两侧的左驱动行走机构和右驱动行走机构传动连接。

首先在煤层内形成贯通的初切眼，螺旋切割刀通过初切眼横跨煤层，然后在分别与对应侧的驱动电机或液压马达连接，该结构双侧驱动，同步行走，使螺旋切割刀对煤层进行切割，双侧提供同步动力，对煤层进行切割。

实施例5：本实施例与实施例1基本相同，其区别在于：本实施例中心轴为软轴。

如图6中所示，中心轴包括多个软轴单元64，软轴单元64通过万向节65连接形成一体的中心软轴，中心软轴的两端套装在支撑套4内并与输出转轴传动连接，刀体62螺旋设置在中心软轴上，刀体62的外侧面间隔设置有刀头63，中心软轴具有一定的弯曲能力，便于在巷道内运输并进入处切眼内，同时本发明中螺旋软轴切割刀能够具有一定的形变能力，允许其在工作过程中弯曲，如遇到硬物等情形时，可以沿硬物处弯曲。

具体实施时，中心软轴上螺旋设置有连续的螺旋输送体和断续的刀体，在每个软轴单元上均设置有独立的刀体，刀体上的刀头凸出螺旋输送体，相邻的刀体之间存在间隙，螺旋输送体依次螺旋连接各软轴单元，形成连续的排料通道，由断续的刀体和其外侧的刀头对煤层进行切割，并由螺旋输送体对产生的煤渣进行连续的输送，确保煤渣能顺利的排出切割缝。

本实施例中刀体为硬质刀体，螺旋输送体为螺旋状、连续的可形变材质，且至少刀体的刀头凸出螺旋输送体对煤层进行切割，并在实施时，中心软轴的两端通过万向节65连接有驱动轴66，驱动轴66套装在支撑套4内并与输出转轴3传动连接，刀体62螺旋设置在中心软轴上，刀体62的外侧面间隔设置有刀头63。

本实施例中心软轴通过驱动轴66与输出转轴3传动连接，由驱动轴66接收减速机提供的动力，并利用支撑套4的作用下，使驱动轴能处于水平状态，避免对输出转轴产生扭矩，提高驱动设备的安全性。

本实施例提供一种具有弯曲形变能力的螺旋软轴切割刀6，由行走驱动机构提供螺旋软轴切割刀旋转和向前推进的动力，螺旋软轴切割刀6的形变能力能够在切割过程中接触硬物后具有适配的形变能力，避免产生刚性应力，使螺旋软轴切割刀损坏。

实施6：本实施例与实施例1基本相同，其区别在于：本实施例对刀体的结构进一步说明。

对于螺旋切割刀6两侧均设置有行走驱动结构的方式中，行走平台在两侧的巷道内行走，为了方便排料，本实施例设置了能够从两侧同步排料的刀体，具体的结构中刀体包括两螺旋方向相反的左旋段和右旋段，左旋段和右旋段中部对接在一起,两者外端分别套装在对应侧的支撑套内，并与输出转轴传动连接，左旋段和右旋段的长度相同。

本实施例中割缝的煤渣通过螺旋叶片向两侧排出，当煤层被割出缝后，在煤层中形成切割缝，为煤层缝隙之外的煤体创建了位移和膨胀变形的空间，使得煤体裂隙增多，加快了瓦斯的解吸与涌出，从而实现开采区段煤体内瓦斯的卸压抽采，达到治理瓦斯消突，致使煤层瓦斯含量低于生产达标值的目的。