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摘要：五沟煤矿采煤超前支护采用的是沈阳天安矿山机械科技有限公司生产的ZT2×3200/18/35型巷道超前支护支架，用以替代传统的DZ-25单体液压支柱。由于五沟矿井下压力比较大，帮顶等受到不同方向的压力，这就造成了超前支架的顶梁、掩护梁以及护臂板等受到不同方向的扭曲变形。此整形机就是专门为平直该型号支架而设计。
关键词：超前支护支架 整形机 全框架结构 矿用工字钢 正面弯曲 侧弯曲 工作阻力 工作压力 有效行程
ZT2×3200/18/35型巷道超前支护支架，经过规定的型式试验和严格的出厂验收，主要构件和液压元件的强度足够，性能可靠，在正常情况下一般不会发生大的故障。但是，支架在井下使用过程中，由于五沟矿煤层地质条件复杂多变，结构件出现局部焊缝开裂和塑性变形。由于我们矿务局是第一次使用该设备，没有专门的整形设备。用一些传统的整形设备，比如压力机、金火焰等只能平直一般变形不大，而且只向一侧弯曲的护板。如果遇到变形比较复杂的，只能报废或者外委整形，这样既不效率，也不经济。在这种情况下，根据我维修站现有条件，由铆焊组骨干成员带头设计出了符合要求而且又非常实用的超前支架整形机。该整形机采用矿用11#工字为框架，用两块650×680的δ20钢板特制的工作台，整体焊接而成。具体结构及原理如下图：
■
1、11#矿用工字钢；2、主油缸（一级护帮千斤顶）；3、辅助油缸（一级护帮或者二级护帮千斤顶；4、顶梁（δ16钢板）；5、工作台（δ20钢板650×680）。
1 动作原理
该整形机是主要是由乳化泵、操纵阀组、主机架以及双立柱千斤顶构成。整形支架的动力源为BRW125/31.5乳化液泵供液，通过操纵阀组使进、回液管路的液体进入各自独立的分支系统管路，并通过主机架上的两个千斤顶的伸缩而完成整个动作过程。一般的操作流程是首先将待整形的护板或其它构件放在特制的工作台上，开动乳化液泵，使乳化液进入液压系统，使液压油进入油缸。整个整形系统包括两个油缸，通过操纵阀组，带动双向油缸的捣杆缓慢移动。两个油缸一直顶到待整形的构件上，视其护板或其它构件的弯曲程度进行操纵。如护板弯曲程度较大或多处弯曲时，可以适度延长操纵阀的动作时间，从而达到平直到符合要求的形状。经测定，选用ZY7600/24/50掩护式液压支架的一级护帮千斤顶，工作阻力为749KN，推力为633KN，行程507mm，利用平板弯曲计算公式，设钢板边长为b，厚度为h，在力P作用下产生的挠度为f。以下公式使用条件：h≤0.2b中心点的应力为：σ=-c8P/h^2，式中：c8——矩形平板系数8，查表得c8=0.0611中心点的挠度为：f=c8Pb^2/（Eh^3），式中：E——材料的弹性模量；c8同上。经过测试与实验，最多可形弯曲度不大于82度40mm的钢板，完全能达到使用要求。运用二级护帮，推力为158KN，工作阻力187KN，可起到固定被整形物的作用。
2 架侧护板整形机的技术特征
①乳化液泵
公称压力：31.5Pa
公称流量：125L/mm
电机功率：55KW
②结构型式：双立柱全框架结构
③整形机高度：1800mm
④整形机宽度：900mm
⑤被整形物最大尺寸
⑥最大工作阻力：749KN
⑦操作方式：操纵阀组操作
⑧主千斤顶
缸径/杆径：ф160/ф105
行程：507mm
推力P=31.5MPa：633KN
工作阻力P=37.3Pa：749KN
⑨辅助千斤顶
缸径/杆径：ф80/ф60
行程：230mm
推力P=31.5MPa：158KN
工作阻力P=37.3Pa：187KN
3 超前维护支架侧护板整形机工作特点及经济效益
3.1 结实耐用 整形机以11#工字钢为主架，全框架焊接而成。
3.2 简单高效 仅通过一组操纵阀组就可实现全部动作；普通的GZH200X型整形机，工作压力为25MPa，有效行程325mm，回经速度40.75mm/s，且整形空间受平台限制。支架側护板整形机，工作压力为31.5MPa（泵压），有效行程507mm，回经速度65mm/s。
3.3 经济效益 以整形超前支架护板为例：①每整形一块超前支架护板，平均用时为20分钟（3块/h）；②每整形一块超前支架掩梁，平均用时为30分钟（2块/h）；③超前支架护板价格为1134元/块，16架共计88块。④掩护梁价格为17000元/块，共计16块。
如全按外委计算，为1134×88×0.3+17000×16×0.3=111537.6元，如全换新件，价格为1134×88+17000×16=371792元。可见，每维修一个工作面的超前支架（全部整形为8个工作日），最低节约成本为111537.6元，最高为371792元。
参考文献：
[1]郭俊生.斜沟矿区综采液压支架阻力监测与适应性评价[J].价值工程，2012（19）.
[2]曾明胜.深部综放工作面巷道强力超前支护系统设计[J].煤炭科学技术，2011（06）.
[3]张崇宏.兖州矿区综放面端头及两巷超前液压支架研制与应用[J].煤矿开采，2010（03）.
关键词：超前支护支架 整形机 全框架结构 矿用工字钢 正面弯曲 侧弯曲 工作阻力 工作压力 有效行程
ZT2×3200/18/35型巷道超前支护支架，经过规定的型式试验和严格的出厂验收，主要构件和液压元件的强度足够，性能可靠，在正常情况下一般不会发生大的故障。但是，支架在井下使用过程中，由于五沟矿煤层地质条件复杂多变，结构件出现局部焊缝开裂和塑性变形。由于我们矿务局是第一次使用该设备，没有专门的整形设备。用一些传统的整形设备，比如压力机、金火焰等只能平直一般变形不大，而且只向一侧弯曲的护板。如果遇到变形比较复杂的，只能报废或者外委整形，这样既不效率，也不经济。在这种情况下，根据我维修站现有条件，由铆焊组骨干成员带头设计出了符合要求而且又非常实用的超前支架整形机。该整形机采用矿用11#工字为框架，用两块650×680的δ20钢板特制的工作台，整体焊接而成。具体结构及原理如下图：
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1、11#矿用工字钢；2、主油缸（一级护帮千斤顶）；3、辅助油缸（一级护帮或者二级护帮千斤顶；4、顶梁（δ16钢板）；5、工作台（δ20钢板650×680）。
1 动作原理
该整形机是主要是由乳化泵、操纵阀组、主机架以及双立柱千斤顶构成。整形支架的动力源为BRW125/31.5乳化液泵供液，通过操纵阀组使进、回液管路的液体进入各自独立的分支系统管路，并通过主机架上的两个千斤顶的伸缩而完成整个动作过程。一般的操作流程是首先将待整形的护板或其它构件放在特制的工作台上，开动乳化液泵，使乳化液进入液压系统，使液压油进入油缸。整个整形系统包括两个油缸，通过操纵阀组，带动双向油缸的捣杆缓慢移动。两个油缸一直顶到待整形的构件上，视其护板或其它构件的弯曲程度进行操纵。如护板弯曲程度较大或多处弯曲时，可以适度延长操纵阀的动作时间，从而达到平直到符合要求的形状。经测定，选用ZY7600/24/50掩护式液压支架的一级护帮千斤顶，工作阻力为749KN，推力为633KN，行程507mm，利用平板弯曲计算公式，设钢板边长为b，厚度为h，在力P作用下产生的挠度为f。以下公式使用条件：h≤0.2b中心点的应力为：σ=-c8P/h^2，式中：c8——矩形平板系数8，查表得c8=0.0611中心点的挠度为：f=c8Pb^2/（Eh^3），式中：E——材料的弹性模量；c8同上。经过测试与实验，最多可形弯曲度不大于82度40mm的钢板，完全能达到使用要求。运用二级护帮，推力为158KN，工作阻力187KN，可起到固定被整形物的作用。
2 架侧护板整形机的技术特征
①乳化液泵
公称压力：31.5Pa
公称流量：125L/mm
电机功率：55KW
②结构型式：双立柱全框架结构
③整形机高度：1800mm
④整形机宽度：900mm
⑤被整形物最大尺寸
⑥最大工作阻力：749KN
⑦操作方式：操纵阀组操作
⑧主千斤顶
缸径/杆径：ф160/ф105
行程：507mm
推力P=31.5MPa：633KN
工作阻力P=37.3Pa：749KN
⑨辅助千斤顶
缸径/杆径：ф80/ф60
行程：230mm
推力P=31.5MPa：158KN
工作阻力P=37.3Pa：187KN
3 超前维护支架侧护板整形机工作特点及经济效益
3.1 结实耐用 整形机以11#工字钢为主架，全框架焊接而成。
3.2 简单高效 仅通过一组操纵阀组就可实现全部动作；普通的GZH200X型整形机，工作压力为25MPa，有效行程325mm，回经速度40.75mm/s，且整形空间受平台限制。支架側护板整形机，工作压力为31.5MPa（泵压），有效行程507mm，回经速度65mm/s。
3.3 经济效益 以整形超前支架护板为例：①每整形一块超前支架护板，平均用时为20分钟（3块/h）；②每整形一块超前支架掩梁，平均用时为30分钟（2块/h）；③超前支架护板价格为1134元/块，16架共计88块。④掩护梁价格为17000元/块，共计16块。
如全按外委计算，为1134×88×0.3+17000×16×0.3=111537.6元，如全换新件，价格为1134×88+17000×16=371792元。可见，每维修一个工作面的超前支架（全部整形为8个工作日），最低节约成本为111537.6元，最高为371792元。
参考文献：
[1]郭俊生.斜沟矿区综采液压支架阻力监测与适应性评价[J].价值工程，2012（19）.
[2]曾明胜.深部综放工作面巷道强力超前支护系统设计[J].煤炭科学技术，2011（06）.
[3]张崇宏.兖州矿区综放面端头及两巷超前液压支架研制与应用[J].煤矿开采，2010（03）.