ZFG7200液压支架加高改造

陈桃杯

(山西晋煤集团 金鼎煤机矿业有限责任公司,山西 晋城 048006)

1 ZFG7200液压支架现状及存在问题

晋城无烟煤矿业集团有限责任公司成庄矿采用ZFG7200/18.5/33.5液压支架。该支架为低位放顶煤支架，用于综采放顶煤采煤工作面刮板机的机头、机尾部，具有掩护刮板机机头、机尾和支护巷道功能。在掘进过程中，随着煤层的变化，巷道顶板不易控制，顶煤留不住，则巷道掘进高度也随之变化，巷道掘进高度由原设计的3 m须增大到3.8 m左右，所以要求其支护设备的支护高度也应相应提高。原ZFG7200液压支架最低高度1.85 m、最高高度3.35 m，支护高度受限，不能满足支护要求。为此，正常情况下需重新制作支架，但是制造新支架，从设计到制作完成所需周期长，且费用高，经研究决定对ZFG7200液压支架进行加高改造。

2 ZFG7200液压支架加高改造

2.1 改造前的液压支架结构

原有支架支护高度最高只能达到3.35 m，支架支护高度不够高，满足不了矿井3.8 m左右的开采高度。原因是支架的斜梁、前后连杆的结构件长度尺寸小，只能满足3.35 m的支护高度，其材料强度设计也只能满足3.35 m的开采工作面的支架支护强度。原有液压支架结构示意图如图1所示，斜梁、前连杆、后连杆如图2～图4所示。

图1 原有液压支架结构示意图

图2原有斜梁图3原有前连杆图4原有后连杆

2.2 改造后的液压支架结构

通过对支架加高改造，使其支护高度增加，达到工作面需求，减少浪费，加快制造周期，以最小的投入获取最大的收益。

在原支架设计结构不变的情况下，仅对斜梁、前后连杆进行了改造。加长了斜梁、前后连杆的结构尺寸，改善了斜梁、前后连杆的材料强度，由原来的Q460改用为Q550材料，这样不仅改善了支护高度，还保证了支护强度。另外还对整体支架做了可靠性、稳定性分析，其可靠性、稳定性都能达到用户要求。改造后的斜梁、前连杆、后连杆如图5～图7所示。

改造后的斜梁长度为2 017 mm、宽度为450 mm,前连杆长度为1 150 mm、宽度为320 mm, 后连杆长度为1250mm、宽度为320mm,支护高度能达到4m，满足了用户要求。改造后的液压支架如图8所示。

图5改造后的斜梁图6改造后的前连杆图7改造后的后连杆

图8 改造后的液压支架

3 技术创新点及经济效益

本次改造的创新点如下：

(1) 只通过改造斜梁、前后连杆就使支架整体支护高度增加，利用原有的顶梁、底座部件，减少了浪费，节约了成本，提高了效益。

(2) 通过改善用料，提高了整体支架的支护强度。

(3) 通过部件改造加快了制造周期，满足了矿方时间要求。

如果购买新支架每台需40万元，但新斜梁、前后连杆制作组装费用每台总计约为6万元，每台支架可节约34万元，按每个工作面使用7台ZFG7200液压支架计算，每个工作面可节约238万元。

4 结束语

目前该支架已成功运用于成庄矿井下采煤工作面，通过井下试验证明该支架支护高度满足了生产要求，质量可靠。改造方法可广泛应用，具有大面积推广价值。