利用廢舊支架改造超前支護(hù)支架技術(shù)分析

康　鑫（唐山開(kāi)灤鐵拓重型機(jī)械制造有限責(zé)任公司，河北　唐山　063100）

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利用廢舊支架改造超前支護(hù)支架技術(shù)分析

康鑫
（唐山開(kāi)灤鐵拓重型機(jī)械制造有限責(zé)任公司，河北唐山063100）

摘要：目前超前支護(hù)方式不能適應(yīng)安全高效綜采工作面對(duì)超前支護(hù)的要求，為了提高生產(chǎn)效率，本文分析了以廢舊支架改造超前支護(hù)支架的改造技術(shù)，節(jié)約了成本，提高了效率。

關(guān)鍵詞：開(kāi)灤集團(tuán)；廢舊支架；改造技術(shù)；超前支護(hù)支架

1. 改進(jìn)前存在的問(wèn)題

隨著開(kāi)灤集團(tuán)采礦技術(shù)的提高和液壓支架的更新?lián)Q代，目前設(shè)備公司存有大量的廢舊支架。而對(duì)這些廢舊支架的管理和維護(hù)也是成本開(kāi)支的重頭。就在這種大形勢(shì)下，鐵拓公司通過(guò)各方調(diào)研考察，總結(jié)以往大量的液壓支架設(shè)計(jì)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，大膽創(chuàng)新。通過(guò)論證決定利用唐山礦已經(jīng)廢棄的ZFS5600-16/32放頂煤支架作為原型，參照范礦正在使用的ZT2×4000/18/35型超前支護(hù)支架的形式及特點(diǎn)。最終改造成ZT2×2800/16/32型超前支護(hù)支架。

2. 改造的具體步驟

ZFS5600-16/32放頂煤支架為四連桿鉸接形式，主要結(jié)構(gòu)有頂梁、掩護(hù)梁、前后連桿、底座以及放頂煤機(jī)構(gòu)等。立柱為四柱兩列形式。根據(jù)該支架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，支架的頂梁、底座、連桿主體可以保留，在其基礎(chǔ)上進(jìn)行改造設(shè)計(jì)。

ZT2×2800/16/32型超前支護(hù)支架的形式為鉸接式，頂梁和底座均采用分段鉸接式，使其更好地適應(yīng)巷道頂?shù)装迤鸱兓约斑\(yùn)輸和安裝。支架前、后設(shè)計(jì)緊湊，中間設(shè)四連桿機(jī)構(gòu)。支架兩根立柱合理布置，不但具有足夠的支護(hù)強(qiáng)度和較好的受力點(diǎn)，而且能保證設(shè)備布置和行人所需的空間。

該支架為左、右兩架成一組使用，兩架之間頂梁間由900mm行程的防倒千斤頂連接。每一架由前后兩節(jié)組成，前節(jié)的頂梁后部與后節(jié)的中間伸縮梁相連，前節(jié)底座后部與后節(jié)的底座前部通過(guò)連接頭和移架千斤頂相連，前后節(jié)互為依托，達(dá)到移架的目的。風(fēng)巷共9架，采用左側(cè)4架，右側(cè)5架的形式，可滿足超前20m支護(hù)。每列的首架和末架都設(shè)有內(nèi)伸縮式回轉(zhuǎn)前梁。工作阻力為2×2800kN，高度范圍是1600mm～3200mm，單個(gè)底座寬度為520mm，支護(hù)強(qiáng)度為0.71MPa，底板比壓為1.55MPa，中心距為1813mm。

ZT2×2800/16/32型超前支護(hù)支架主要由金屬結(jié)構(gòu)件、液壓元件二大部分組成。金屬結(jié)構(gòu)件有：頂梁、掩護(hù)梁、前后連桿、底座、以及前梁、伸縮梁、中間梁、中間伸縮梁、護(hù)壁板等。液壓元件主要有：立柱、各種千斤頂、液壓控制元件（主控閥、單向閥、安全閥礦用抗震壓力表、調(diào)壓閥等）、液壓輔助元件（膠管、彎頭、三通等）。具體改造步驟如下：

2.1頂梁部分。頂梁有左前頂梁、右前頂梁、左中頂梁、右中頂梁、左后頂梁和右后頂梁6種。用兩個(gè)ZFS5600-16/32放頂煤支架頂梁分別割成ZT2×2800/16/32型超前支護(hù)支架前頂梁所需要的前后兩段進(jìn)行對(duì)接，拼成一個(gè)前頂梁。割剩下的部分又可以用作中頂梁的后段。這樣6種共9個(gè)頂梁只需要8個(gè)廢舊頂梁就可以完成。做到舊件最大程度的利用。對(duì)接的焊縫位置兩側(cè)貼Q460，30mm厚的鋼板。一可以起到加強(qiáng)的作用，二是用作與掩護(hù)梁連接的耳板。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，具體解決了使用中的缺點(diǎn)和不足。以前防倒千斤頂?shù)倪B接方式都是鋼板拼接與十字頭連接的形式，這種形式剛性比較大，在井下復(fù)雜的工作環(huán)境中容易出現(xiàn)拉裂的情況。這次改造對(duì)這方面進(jìn)行了創(chuàng)新，改成鑄件連接座與十字頭的連接形式，這種形式更靈活，能夠適應(yīng)井下的復(fù)雜工作狀態(tài)。

2.2底座部分。底座有左前底座、右前底座、左中底座、右中底座。將ZFS5600-16/32放頂煤支架底座分別割成所需要的前后端進(jìn)行對(duì)接，在焊縫位置貼Q460，30mm厚的鋼板進(jìn)行加強(qiáng)，也用做與前后連桿連接的耳板。在前后兩端栽上與防滑千斤頂和移架千斤頂連接的耳板。局部進(jìn)行加強(qiáng)處理。

2.3連桿部分。前連桿有左前連桿和右前連桿兩種。用ZFS5600-16/32放頂煤支架的前連桿分別割成所需要的前后兩段進(jìn)行對(duì)接。在對(duì)接的焊縫位置貼上Q460，30mm厚的鋼板以作加強(qiáng)，如圖1所示。后連桿有左后連桿和右后連桿兩種。也是用ZFS5600-16/32放頂煤支架的前連桿分別割成所需要的前后兩段進(jìn)行對(duì)接，如圖2所示。

2.4其他部件。超前支架的前梁、伸縮梁、中間梁、中間伸縮梁積極護(hù)壁板等部件由于受到ZFS5600-16/32放頂煤支架結(jié)構(gòu)的限制，無(wú)法利用舊件進(jìn)行改造，只能全部制新。

2.5液壓元件方面。ZFS5600-16/32放頂煤支架的立柱，可以用到新的超前支架中。其余的千斤頂跟超前支架所需千斤頂?shù)男谐滩顒e太大，無(wú)法利用。膠管以及閥件由于長(zhǎng)期露天存放已經(jīng)報(bào)廢，也無(wú)法利用。

圖1

圖2

3. 改造完成后產(chǎn)生的效益

本次改造設(shè)計(jì)的核心精神是在滿足超前支架設(shè)計(jì)規(guī)范和使用性能的前提下，盡量多的保留原ZFS5600-16/32放頂煤支架的部件。盡量增大舊件的利用率，進(jìn)而減少成本。結(jié)構(gòu)件中保留下來(lái)的舊件重量是31.36t，總的結(jié)構(gòu)件重量為93.6t，舊件的利用率為33.5%。液壓件中的立柱也是將原放頂煤支架的立柱利用上，最大程度上沿用了舊件，每套支架節(jié)省制作成本30萬(wàn)余元。該支架的完成并在井下成功的投入使用，得到了礦方的一致好評(píng)，并大力推廣，更得到了局領(lǐng)導(dǎo)的高度重視。一是可以把礦方大量閑置的廢舊設(shè)備充分利用起來(lái)，減少設(shè)備的保管、維護(hù)成本；二是可以滿足井下正常生產(chǎn)所需要的必要設(shè)備投入；三是可以提高我局在整個(gè)行業(yè)內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)力，在大環(huán)境低迷的時(shí)期，成本的降低就是意味著效益的增加。

參考文獻(xiàn)

［1］王玉梅.改好用好廢舊支架提高煤炭生產(chǎn)效益——兗礦集團(tuán)綜采液壓支架改造與使用［J］.中國(guó)資源綜合利用，2001（8）：20-23.

［2］許昭禔，張建明.介紹了用舊液壓支架改為GZa-1.4/3.0支架，滿足了煤礦生產(chǎn)的要求［J］.煤炭科學(xué)技術(shù)，1989（5）：46-47.

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