陳桃杯

(山西晉煤集團(tuán) 金鼎煤機(jī)礦業(yè)有限責(zé)任公司,山西 晉城 048006)

1 ZFG7200液壓支架現(xiàn)狀及存在問題

晉城無煙煤礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司成莊礦采用ZFG7200/18.5/33.5液壓支架。該支架為低位放頂煤支架，用于綜采放頂煤采煤工作面刮板機(jī)的機(jī)頭、機(jī)尾部，具有掩護(hù)刮板機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾和支護(hù)巷道功能。在掘進(jìn)過程中，隨著煤層的變化，巷道頂板不易控制，頂煤留不住，則巷道掘進(jìn)高度也隨之變化，巷道掘進(jìn)高度由原設(shè)計的3 m須增大到3.8 m左右，所以要求其支護(hù)設(shè)備的支護(hù)高度也應(yīng)相應(yīng)提高。原ZFG7200液壓支架最低高度1.85 m、最高高度3.35 m，支護(hù)高度受限，不能滿足支護(hù)要求。為此，正常情況下需重新制作支架，但是制造新支架，從設(shè)計到制作完成所需周期長，且費用高，經(jīng)研究決定對ZFG7200液壓支架進(jìn)行加高改造。

2 ZFG7200液壓支架加高改造

2.1 改造前的液壓支架結(jié)構(gòu)

原有支架支護(hù)高度最高只能達(dá)到3.35 m，支架支護(hù)高度不夠高，滿足不了礦井3.8 m左右的開采高度。原因是支架的斜梁、前后連桿的結(jié)構(gòu)件長度尺寸小，只能滿足3.35 m的支護(hù)高度，其材料強(qiáng)度設(shè)計也只能滿足3.35 m的開采工作面的支架支護(hù)強(qiáng)度。原有液壓支架結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，斜梁、前連桿、后連桿如圖2～圖4所示。

圖1 原有液壓支架結(jié)構(gòu)示意圖

圖2原有斜梁圖3原有前連桿圖4原有后連桿

2.2 改造后的液壓支架結(jié)構(gòu)

通過對支架加高改造，使其支護(hù)高度增加，達(dá)到工作面需求，減少浪費，加快制造周期，以最小的投入獲取最大的收益。

在原支架設(shè)計結(jié)構(gòu)不變的情況下，僅對斜梁、前后連桿進(jìn)行了改造。加長了斜梁、前后連桿的結(jié)構(gòu)尺寸，改善了斜梁、前后連桿的材料強(qiáng)度，由原來的Q460改用為Q550材料，這樣不僅改善了支護(hù)高度，還保證了支護(hù)強(qiáng)度。另外還對整體支架做了可靠性、穩(wěn)定性分析，其可靠性、穩(wěn)定性都能達(dá)到用戶要求。改造后的斜梁、前連桿、后連桿如圖5～圖7所示。

改造后的斜梁長度為2 017 mm、寬度為450 mm,前連桿長度為1 150 mm、寬度為320 mm, 后連桿長度為1250mm、寬度為320mm,支護(hù)高度能達(dá)到4m，滿足了用戶要求。改造后的液壓支架如圖8所示。

圖5改造后的斜梁圖6改造后的前連桿圖7改造后的后連桿

圖8 改造后的液壓支架

3 技術(shù)創(chuàng)新點及經(jīng)濟(jì)效益

本次改造的創(chuàng)新點如下：

(1) 只通過改造斜梁、前后連桿就使支架整體支護(hù)高度增加，利用原有的頂梁、底座部件，減少了浪費，節(jié)約了成本，提高了效益。

(2) 通過改善用料，提高了整體支架的支護(hù)強(qiáng)度。

(3) 通過部件改造加快了制造周期，滿足了礦方時間要求。

如果購買新支架每臺需40萬元，但新斜梁、前后連桿制作組裝費用每臺總計約為6萬元，每臺支架可節(jié)約34萬元，按每個工作面使用7臺ZFG7200液壓支架計算，每個工作面可節(jié)約238萬元。

4 結(jié)束語

目前該支架已成功運用于成莊礦井下采煤工作面，通過井下試驗證明該支架支護(hù)高度滿足了生產(chǎn)要求，質(zhì)量可靠。改造方法可廣泛應(yīng)用，具有大面積推廣價值。