孫守田 劉 闊 錢海峰

（1.棗莊通晟實(shí)業(yè)有限公司，山東 棗莊 277011； 2.山東能源棗莊集團(tuán)物流中心，山東 棗莊 277000）

棗莊通晟實(shí)業(yè)有限公司前身是棗莊礦業(yè)集團(tuán)山家林煤礦，是專業(yè)從事液壓產(chǎn)品的制造、維修，集科研、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)于一體的企業(yè)，在煤礦機(jī)械制造與再制造方面技術(shù)優(yōu)勢較為明顯?；趶U舊資源循環(huán)利用理念，棗莊通晟實(shí)業(yè)有限公司開展了以廢舊煤礦綜采支架成套裝備的再制造為課題的創(chuàng)新活動(dòng)，研究煤礦綜采支架再制造過程中工藝、結(jié)構(gòu)、材料等解決方案，為煤礦綜采支架再制造提供理論依據(jù)和方法支持。

1 礦井采場環(huán)境對綜采支架的影響

多數(shù)煤礦采場環(huán)境相對較差，隨著礦井服務(wù)年限延長，采場開采深度也相應(yīng)增加，高溫、高濕問題較為突出。由于綜采支架成套裝備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大，在礦井服務(wù)一段時(shí)間后，在井下高溫、高濕、高壓惡劣環(huán)境下，會發(fā)生零件表面磨損、腐蝕和密封圈失效、焊縫斷裂、結(jié)構(gòu)件變形等現(xiàn)象，造成支架支護(hù)性能降低，服役失效速度加快，嚴(yán)重影響礦井安全生產(chǎn)。同時(shí)大量綜采支架報(bào)廢，也造成極大的資源浪費(fèi)。

2 綜采支架再制造工藝

2.1 解體清洗

綜采支架再制造的首道工序就是將超過服務(wù)周期的支架拆解和清洗。把膠管及各類閥件從支架上拆離、結(jié)構(gòu)件分離、油缸拆下。清洗時(shí)，用高壓液將立柱柱窩、側(cè)護(hù)板等處存儲的煤渣沖凈。主要結(jié)構(gòu)件需要在專用清洗池進(jìn)行沖洗。解體和清洗后的各類閥、膠管、活塞桿、缸體和銷軸等零件必須分類存放、評估。

2.2 結(jié)構(gòu)件維修

結(jié)構(gòu)件的維修主要內(nèi)容是拋丸除銹、補(bǔ)焊、整形，變形嚴(yán)重、尺寸超差的鉸接孔，必須焊補(bǔ)并重新鏜孔。對有裂痕、損傷嚴(yán)重、無法修復(fù)的小件作報(bào)廢處理，并重新補(bǔ)充新件。對于支架的其他配件要統(tǒng)一回收。

2.3 閥件維修

待維修的閥件拆解后可以采用超聲波清洗機(jī)清洗，必要時(shí)需加入清洗劑并加熱。清洗干凈的閥件檢驗(yàn)后，分類存放，符合標(biāo)準(zhǔn)的更換密封件后繼續(xù)使用。閥件的組裝需在無塵車間進(jìn)行，組裝好后要進(jìn)行密封試驗(yàn)、開啟關(guān)閉動(dòng)作試驗(yàn)。

2.4 立柱千斤頂修理

維修時(shí)，將立柱、千斤頂全部拆解，缸體內(nèi)壁進(jìn)行打磨清洗，檢驗(yàn)后符合標(biāo)準(zhǔn)的涂油備用，內(nèi)壁銹蝕嚴(yán)重的采用內(nèi)壁激光熔覆工藝，并進(jìn)行鏜孔、研磨，或者直接珩磨增大內(nèi)徑尺寸，配非標(biāo)密封。中缸、活柱、活塞桿表面同樣進(jìn)行清洗，檢測合格的備用，鍍層脫落或銹蝕、磕碰嚴(yán)重的，退鍍后補(bǔ)焊打磨，重新鍍鉻或激光熔覆處理。導(dǎo)向套、活塞等小件清洗后鍍鋅處理。立柱千斤頂組裝時(shí)，需要更換全部密封件。組裝完成后進(jìn)行密封試驗(yàn)，以確保維修質(zhì)量。

2.5 高壓膠管維修

首先對膠管進(jìn)行檢測，對橡膠外皮破損、金屬網(wǎng)斷裂的高壓膠管作報(bào)廢處理。較長的膠管可將不合格的部分切除，重新壓頭使用。復(fù)用的膠管需要進(jìn)行清洗，并用1.5 倍額定壓力進(jìn)行壓力試驗(yàn)，管接頭密封件需要全部更換。

2.6 支架組裝

組裝前，必須對所有組裝零部件進(jìn)行檢查和確認(rèn)，確認(rèn)合格后再進(jìn)行組裝。液壓管件、支架各類閥、管路系統(tǒng)應(yīng)布局合理，連接可靠，排列整齊。綜采支架進(jìn)行動(dòng)作試驗(yàn)時(shí)，各類結(jié)構(gòu)件、閥、膠管不允許存在干涉現(xiàn)象，不能造成膠管擠壓損傷。

2.7 整架試驗(yàn)

綜采支架要逐架進(jìn)行動(dòng)作、密封及性能試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，不能立即處理的要進(jìn)行詳細(xì)記錄，防止遺忘，避免支架在運(yùn)輸?shù)骄潞蟪霈F(xiàn)問題。

2.8 防銹處理

綜采支架試驗(yàn)合格后進(jìn)行防銹處理，先噴涂防銹底漆，再噴涂面漆，以防止井下高溫、高濕環(huán)境對支架的腐蝕，延長綜采支架的有效服務(wù)壽命。

3 綜采支架再制造技術(shù)路線

綜采支架是一種再制造價(jià)值較高的礦用設(shè)備，針對綜采支架再制造，該公司從綜采支架可再制造性評估、剩余壽命預(yù)測、質(zhì)量控制等方面著手，進(jìn)行綜采支架再制造關(guān)鍵技術(shù)研究。

3.1 可再制造性評估系統(tǒng)技術(shù)路線

首先，探討綜采支架再制造的技術(shù)可行性，從拆裝、修復(fù)、檢測等工藝出發(fā)，以再制造效率為目標(biāo)選擇切實(shí)可行的再制造技術(shù)。其次，分析綜采支架的經(jīng)濟(jì)可行性，考慮廢品價(jià)值、拆裝成本、檢測成本、修復(fù)成本、附加成本等因素，確保再制造的綜采支架具有經(jīng)濟(jì)可行性。最后，從資源消耗、環(huán)境污染層面探討綜采支架再制造的環(huán)境影響。

3.2 綜采支架生命周期管理技術(shù)路線

再制造綜采支架的生命周期管理貫穿支架維修后使用壽命的全過程，在支架維修使用直到設(shè)備淘汰、報(bào)廢的整個(gè)過程中對支架實(shí)施必要的、全面合理的管理和監(jiān)控。主要包括：對支架維修過程、運(yùn)行情況、磨損或腐蝕程度進(jìn)行監(jiān)測的設(shè)備點(diǎn)檢管理。維修過程中，對每臺支架進(jìn)行編號，支架各類部件如何修復(fù)，對哪些部件進(jìn)行更換，以及部件規(guī)格、廠家、維修日期等進(jìn)行詳細(xì)記錄。正確的使用和維修支架可使支架保持良好的狀態(tài)，防止和減少突發(fā)性故障，使支架發(fā)揮最大效能，保障綜采工作面正常運(yùn)轉(zhuǎn)。支架使用過程中，對支架進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)并修復(fù)因各類原因造成的損壞，并詳細(xì)記錄，為以后的維護(hù)和再制造提供數(shù)據(jù)支撐。

3.3 再制造質(zhì)量控制的技術(shù)路線

綜采支架再制造主要包括支架解體清洗、結(jié)構(gòu)件的維修、閥體的維修、油缸的維修，以及組裝、試壓、防銹處理等。綜采支架再制造過程質(zhì)量控制涉及再制造加工各個(gè)環(huán)節(jié)，要確立關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)并對影響因素進(jìn)行分析，建立質(zhì)量管控?cái)?shù)據(jù)庫，優(yōu)化工藝參數(shù)和工藝方案。

4 結(jié)論

4.1 技術(shù)革新情況

通過綜采支架再制造技術(shù)研究與實(shí)踐，該公司在綜采成套裝備再制造的設(shè)計(jì)方法、關(guān)鍵技術(shù)與裝備、綜采支架生命周期管理等方面取得了成效。設(shè)計(jì)了立柱底閥的壓力試驗(yàn)裝置，采用雙作用油缸做為頂緊裝置，可為兩個(gè)試驗(yàn)工位提供頂緊力，提高了底閥試驗(yàn)的效率；設(shè)計(jì)了杠桿式自漲緊珩磨機(jī)構(gòu)，在珩磨過程中輸出恒定的漲緊力，提高了珩磨效率和產(chǎn)品的合格率；開發(fā)了液壓支架結(jié)構(gòu)件模擬下料系統(tǒng)，可有效提高鋼材的利用率，降低生產(chǎn)成本；開發(fā)了綜采支架生命周期管理系統(tǒng)，基于全壽命周期理論，加強(qiáng)綜采支架再制造剩余壽命管理，以避免已修復(fù)支架很快面臨二次報(bào)廢的風(fēng)險(xiǎn)。

4.2 經(jīng)濟(jì)效益情況

通過對綜采支架再制造技術(shù)研究與實(shí)踐，該公司掌握了綜采支架再制造技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。2018 年9 月以來，該公司已成功為棗礦集團(tuán)岱莊生建煤礦、新安煤業(yè)公司、付村煤業(yè)公司、三河口煤礦等單位進(jìn)行綜采支架智能化升級、電液控改造500 余架，完成再制造收入1400 余萬元，實(shí)現(xiàn)利稅160 余萬元。

4.3 社會效益情況

該公司開展并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化的綜采支架再制造技術(shù)研究，一方面推動(dòng)了棗莊通晟實(shí)業(yè)有限公司產(chǎn)業(yè)升級，安置了30 多名企業(yè)富余人員；另一方面，有效地盤活了廢舊礦山設(shè)備資源，節(jié)約了制造成本，延長綜采支架使用壽命。

實(shí)踐證明，開展綜采支架再制造實(shí)現(xiàn)廢舊物資的資源化利用，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益，是我國發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、建設(shè)資源節(jié)約型社會、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要途徑。