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摘要：通过吸取国内支架改造方面的经验，成功改造千秋矿21211工作面用支架，介绍了改造技术，工艺及相关生产流程，为集团公司设备更新换代改造提供借鉴。
关键词 ： ZZ3000/12/28 支架 改造
1.基本情况
在国内其他煤炭企业，对旧支架进行改造重复利用已有不少例子，支架改造技术也日趋成熟，显示了良好的经济效益和社会效益。千秋矿21211工作面原计划2010年2月上炮采，如果设计生产新支架，工期紧张，投入大，而且难以保证生产按时接替。集团公司经过研究，决定将闲置ZZ3000/12/28旧支架进行改造，并将炮采改为综采，以适应千秋矿21211工作面地质及巷道状况，满足使用要求。
ZZ3000/12/28支架是苏南煤机厂1991年为湖南一个地方矿生产的，九十年代末集团公司外购的二手设备。经耿村多个工作面使用，月出煤十几万吨，创造了相当可观的经济效益。该支架结构设计合理，经湖南地方矿和耿村矿多个工作面使用后，主体结构件基本完好，具备改造条件。
由于该批支架是集团公司外购的二手设备，缺少图纸及使用资料，仅从租赁站找到一张总图，支架损坏变形情况复杂，改造难度很大。根据千秋矿21211工作面地质条件，要求将支架工作阻力由3000kN提高至3500-3600kN，工作高度改造为1.6m-2.5m，改造后型号为ZZ3500/16/25。
2.改造方案的确定
由于ZZ3000/12/28支架技术资料不全，给改造带来了相当大的困难，结构件损坏程度不一，改造方案的确定显得尤为重要。为充分了解该批旧支架的实际情况，计划抽样对旧支架进行压架实验，工作阻力从3000kN、3200kN开始，视支架变形量逐渐升压，加压至3300kN；計划改造后的支架压架工作阻力从3400kN开始，按MT312-2000标准作压架试验，压架成功后再批量制作。
2009年11月，集团公司生产技术部、租赁站、千秋矿和金马重机公司有关技术人员到千秋矿21211工作面进行了实地考察，详细了解了地质状况及工作面参数。2009年12月，金马重机公司先对旧支架进行了压架，将工作阻力从3000kN至3300kN逐渐升压，对旧支架结构件状况有了初步了解；根据压架情况，在金马重机公司支架分厂，对旧ZZ3000/12/28型支架改造部位、改造措施进行了讨论；后来又对连杆、掩护梁、顶梁等关键结构件加固方案进行了强度核算，确定了改造中的一些关键技术参数。经研究改造方案确定为：
2.1.将旧支架中四个φ160立柱更换为φ180立柱；2、顶梁顶板、顶梁主筋加强，并将封板全部换掉； 3、前连杆及前推杆按原结构加强做新件；4、底座底面、底座主筋加强，并设计新踏板等；5、后连杆在原基础上加强；6、掩护梁在原顶板上整体贴焊δ12高强板；7、铰接孔变形严重的，先整形，预镗孔，采取镶套工艺修复，8、销轴全部加强新做。
由于ZZ3000/12/28支架数量不能满足21211工作面使用，又增补10架ZF2800/16/24支架作为补充，同一工作面使用两种架型及两种架型之间的配套，也成为这次改造能否成功的关键因素。2009年底，将两种支架经三机配套，在保证空顶距相同的前提下，确定将ZZ3000/12/28支架前梁改造加长，使得支架改造后完全能够同ZF2800/16/24支架配套使用。
3.改造样机试制及批量制作
12月5日-12月8日对旧支架改造部件进行了测绘，并画出样机图纸、编制详细改造工艺。样机制作期间，技术开发中心确保24小时现场有技术人员，及时解决改造中出现的各种问题。12月中旬样机在金马重机公司支架分厂组装完成，随即对支架样机进行了压架实验。压架时试支架变形情况，阻力增加至3680kN时，变形达到MT312-2000标准下限，压架成功完成，后又将样机进行了拆检，各结构件及销轴完好，修复部件未出现焊缝开裂、结构件变形等问题，并出具了ZZ3000/12/28支架压架拆检报告。
由于是旧架改造，结构件变形程度不一，尺寸变化范围大，所以样机及批量改造图纸尺寸多为动态尺寸，批量改造时现场照配工作量相当大，经研究确定了先根据测量将修复改造部件分类统计，据分类情况进行板材下料及对应修复。技术人员对旧支架损坏情况进行了统计，分类编号，最终确定了批量改造图纸及工艺，大大提高了批量改造的效率。
为确保改造质量，采取多种措施，从旧架切割开始，调用有工作经验的铆焊工，并保证室内焊接温度不低于5°C；焊接采用ER-60高强焊丝，对焊缝区域严格修磨，保证焊缝质量，对结构件变形合理校正，确保改造支架的外观质量。
根据配套及样机压架情况对前梁进行了加长加固，以增强支架对定板的适应性。将四架过渡架前梁千斤顶缸径由φ140增大至φ160，并对前梁及顶梁千斤顶耳座进行加固，销轴更换为螺栓螺母结构；同千秋矿相关技术人员协商对支架装车方案进行了确定。
金马重机公司齐全的加工设备，优秀的技术力量为该支架成功改造提供了可靠保障，已于2010年元月25日如期完成改造任务。该批支架现正在千秋矿21211工作面正常使用，经技术人员定期跟踪了解支架使用情况，支架改造达到预期效果，支架结构件没有大的变形及焊缝开裂现象。
4.经济效益分析
ZZ3000/12/28支架改造费用6.3万元/架。如果新设计制作新支架，整个工作面支架费用在1155.1万元，改造节约了910.8万元，并且解决了旧支架长期占用租赁公司场地，逐年锈蚀等问题，节约等于盈利，这一省一费差价巨大。
5.结束语
在经济危机的大形势下，在技术上可行的前提下，对现有闲置设备进行挖潜改造，将炮采改为综合机械化开采，提高回采率，也是节约煤矿设备投资的一个发展方向。此次改造为集团公司节约了设备采购的费用，也为集团公司资源整合，各项资源循环利用，降低生产成本开拓了一个新的思路，也是提高集团公司经济效益和建设和谐社会的有效途径，为今年集团公司上市后适应市场运营探索了道路。
作者简介：陈飞（1985-）， 男，河南义马市人，助理工程师，毕业于河南理工大学，现从事技术工作。
关键词 ： ZZ3000/12/28 支架 改造
1.基本情况
在国内其他煤炭企业，对旧支架进行改造重复利用已有不少例子，支架改造技术也日趋成熟，显示了良好的经济效益和社会效益。千秋矿21211工作面原计划2010年2月上炮采，如果设计生产新支架，工期紧张，投入大，而且难以保证生产按时接替。集团公司经过研究，决定将闲置ZZ3000/12/28旧支架进行改造，并将炮采改为综采，以适应千秋矿21211工作面地质及巷道状况，满足使用要求。
ZZ3000/12/28支架是苏南煤机厂1991年为湖南一个地方矿生产的，九十年代末集团公司外购的二手设备。经耿村多个工作面使用，月出煤十几万吨，创造了相当可观的经济效益。该支架结构设计合理，经湖南地方矿和耿村矿多个工作面使用后，主体结构件基本完好，具备改造条件。
由于该批支架是集团公司外购的二手设备，缺少图纸及使用资料，仅从租赁站找到一张总图，支架损坏变形情况复杂，改造难度很大。根据千秋矿21211工作面地质条件，要求将支架工作阻力由3000kN提高至3500-3600kN，工作高度改造为1.6m-2.5m，改造后型号为ZZ3500/16/25。
2.改造方案的确定
由于ZZ3000/12/28支架技术资料不全，给改造带来了相当大的困难，结构件损坏程度不一，改造方案的确定显得尤为重要。为充分了解该批旧支架的实际情况，计划抽样对旧支架进行压架实验，工作阻力从3000kN、3200kN开始，视支架变形量逐渐升压，加压至3300kN；計划改造后的支架压架工作阻力从3400kN开始，按MT312-2000标准作压架试验，压架成功后再批量制作。
2009年11月，集团公司生产技术部、租赁站、千秋矿和金马重机公司有关技术人员到千秋矿21211工作面进行了实地考察，详细了解了地质状况及工作面参数。2009年12月，金马重机公司先对旧支架进行了压架，将工作阻力从3000kN至3300kN逐渐升压，对旧支架结构件状况有了初步了解；根据压架情况，在金马重机公司支架分厂，对旧ZZ3000/12/28型支架改造部位、改造措施进行了讨论；后来又对连杆、掩护梁、顶梁等关键结构件加固方案进行了强度核算，确定了改造中的一些关键技术参数。经研究改造方案确定为：
2.1.将旧支架中四个φ160立柱更换为φ180立柱；2、顶梁顶板、顶梁主筋加强，并将封板全部换掉； 3、前连杆及前推杆按原结构加强做新件；4、底座底面、底座主筋加强，并设计新踏板等；5、后连杆在原基础上加强；6、掩护梁在原顶板上整体贴焊δ12高强板；7、铰接孔变形严重的，先整形，预镗孔，采取镶套工艺修复，8、销轴全部加强新做。
由于ZZ3000/12/28支架数量不能满足21211工作面使用，又增补10架ZF2800/16/24支架作为补充，同一工作面使用两种架型及两种架型之间的配套，也成为这次改造能否成功的关键因素。2009年底，将两种支架经三机配套，在保证空顶距相同的前提下，确定将ZZ3000/12/28支架前梁改造加长，使得支架改造后完全能够同ZF2800/16/24支架配套使用。
3.改造样机试制及批量制作
12月5日-12月8日对旧支架改造部件进行了测绘，并画出样机图纸、编制详细改造工艺。样机制作期间，技术开发中心确保24小时现场有技术人员，及时解决改造中出现的各种问题。12月中旬样机在金马重机公司支架分厂组装完成，随即对支架样机进行了压架实验。压架时试支架变形情况，阻力增加至3680kN时，变形达到MT312-2000标准下限，压架成功完成，后又将样机进行了拆检，各结构件及销轴完好，修复部件未出现焊缝开裂、结构件变形等问题，并出具了ZZ3000/12/28支架压架拆检报告。
由于是旧架改造，结构件变形程度不一，尺寸变化范围大，所以样机及批量改造图纸尺寸多为动态尺寸，批量改造时现场照配工作量相当大，经研究确定了先根据测量将修复改造部件分类统计，据分类情况进行板材下料及对应修复。技术人员对旧支架损坏情况进行了统计，分类编号，最终确定了批量改造图纸及工艺，大大提高了批量改造的效率。
为确保改造质量，采取多种措施，从旧架切割开始，调用有工作经验的铆焊工，并保证室内焊接温度不低于5°C；焊接采用ER-60高强焊丝，对焊缝区域严格修磨，保证焊缝质量，对结构件变形合理校正，确保改造支架的外观质量。
根据配套及样机压架情况对前梁进行了加长加固，以增强支架对定板的适应性。将四架过渡架前梁千斤顶缸径由φ140增大至φ160，并对前梁及顶梁千斤顶耳座进行加固，销轴更换为螺栓螺母结构；同千秋矿相关技术人员协商对支架装车方案进行了确定。
金马重机公司齐全的加工设备，优秀的技术力量为该支架成功改造提供了可靠保障，已于2010年元月25日如期完成改造任务。该批支架现正在千秋矿21211工作面正常使用，经技术人员定期跟踪了解支架使用情况，支架改造达到预期效果，支架结构件没有大的变形及焊缝开裂现象。
4.经济效益分析
ZZ3000/12/28支架改造费用6.3万元/架。如果新设计制作新支架，整个工作面支架费用在1155.1万元，改造节约了910.8万元，并且解决了旧支架长期占用租赁公司场地，逐年锈蚀等问题，节约等于盈利，这一省一费差价巨大。
5.结束语
在经济危机的大形势下，在技术上可行的前提下，对现有闲置设备进行挖潜改造，将炮采改为综合机械化开采，提高回采率，也是节约煤矿设备投资的一个发展方向。此次改造为集团公司节约了设备采购的费用，也为集团公司资源整合，各项资源循环利用，降低生产成本开拓了一个新的思路，也是提高集团公司经济效益和建设和谐社会的有效途径，为今年集团公司上市后适应市场运营探索了道路。
作者简介：陈飞（1985-）， 男，河南义马市人，助理工程师，毕业于河南理工大学，现从事技术工作。