利用廢舊支架改造超前支護支架技術分析

康　鑫（唐山開灤鐵拓重型機械制造有限責任公司，河北　唐山　063100）

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利用廢舊支架改造超前支護支架技術分析

康鑫
（唐山開灤鐵拓重型機械制造有限責任公司，河北唐山063100）

摘要：目前超前支護方式不能適應安全高效綜采工作面對超前支護的要求，為了提高生產效率，本文分析了以廢舊支架改造超前支護支架的改造技術，節約了成本，提高了效率。

關鍵詞：開灤集團；廢舊支架；改造技術；超前支護支架

1. 改進前存在的問題

隨著開灤集團采礦技術的提高和液壓支架的更新換代，目前設備公司存有大量的廢舊支架。而對這些廢舊支架的管理和維護也是成本開支的重頭。就在這種大形勢下，鐵拓公司通過各方調研考察，總結以往大量的液壓支架設計生產經驗，大膽創新。通過論證決定利用唐山礦已經廢棄的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型超前支護支架的形式及特點。最終改造成ZT2×2800/16/32型超前支護支架。

2. 改造的具體步驟

ZFS5600-16/32放頂煤支架為四連桿鉸接形式，主要結構有頂梁、掩護梁、前后連桿、底座以及放頂煤機構等。立柱為四柱兩列形式。根據該支架的結構特點，支架的頂梁、底座、連桿主體可以保留，在其基礎上進行改造設計。

ZT2×2800/16/32型超前支護支架的形式為鉸接式，頂梁和底座均采用分段鉸接式，使其更好地適應巷道頂底板起伏變化以及運輸和安裝。支架前、后設計緊湊，中間設四連桿機構。支架兩根立柱合理布置，不但具有足夠的支護強度和較好的受力點，而且能保證設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。每一架由前后兩節組成，前節的頂梁后部與后節的中間伸縮梁相連，前節底座后部與后節的底座前部通過連接頭和移架千斤頂相連，前后節互為依托，達到移架的目的。風巷共9架，采用左側4架，右側5架的形式，可滿足超前20m支護。每列的首架和末架都設有內伸縮式回轉前梁。工作阻力為2×2800kN，高度范圍是1600mm～3200mm，單個底座寬度為520mm，支護強度為0.71MPa，底板比壓為1.55MPa，中心距為1813mm。

ZT2×2800/16/32型超前支護支架主要由金屬結構件、液壓元件二大部分組成。金屬結構件有：頂梁、掩護梁、前后連桿、底座、以及前梁、伸縮梁、中間梁、中間伸縮梁、護壁板等。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ZFS5600-16/32放頂煤支架頂梁分別割成ZT2×2800/16/32型超前支護支架前頂梁所需要的前后兩段進行對接，拼成一個前頂梁。割剩下的部分又可以用作中頂梁的后段。這樣6種共9個頂梁只需要8個廢舊頂梁就可以完成。做到舊件最大程度的利用。對接的焊縫位置兩側貼Q460，30mm厚的鋼板。一可以起到加強的作用，二是用作與掩護梁連接的耳板。在結構設計中，具體解決了使用中的缺點和不足。以前防倒千斤頂的連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，在井下復雜的工作環境中容易出現拉裂的情況。這次改造對這方面進行了創新，改成鑄件連接座與十字頭的連接形式，這種形式更靈活，能夠適應井下的復雜工作狀態。

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行對接，在焊縫位置貼Q460，30mm厚的鋼板進行加強，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。局部進行加強處理。

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行對接。在對接的焊縫位置貼上Q460，30mm厚的鋼板以作加強，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行對接，如圖2所示。

2.4其他部件。超前支架的前梁、伸縮梁、中間梁、中間伸縮梁積極護壁板等部件由于受到ZFS5600-16/32放頂煤支架結構的限制，無法利用舊件進行改造，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的行程差別太大，無法利用。膠管以及閥件由于長期露天存放已經報廢，也無法利用。

圖1

圖2

3. 改造完成后產生的效益

本次改造設計的核心精神是在滿足超前支架設計規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，進而減少成本。結構件中保留下來的舊件重量是31.36t，總的結構件重量為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，每套支架節省制作成本30萬余元。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，并大力推廣，更得到了局領導的高度重視。一是可以把礦方大量閑置的廢舊設備充分利用起來，減少設備的保管、維護成本；二是可以滿足井下正常生產所需要的必要設備投入；三是可以提高我局在整個行業內的競爭力，在大環境低迷的時期，成本的降低就是意味著效益的增加。

參考文獻

［1］王玉梅.改好用好廢舊支架提高煤炭生產效益——兗礦集團綜采液壓支架改造與使用［J］.中國資源綜合利用，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，滿足了煤礦生產的要求［J］.煤炭科學技術，1989（5）：46-47.

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