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分享:礦用U型鋼加工開(kāi)裂原因分析

隨著(zhù)煤炭開(kāi)采深度的增加,尤其中原地區部分煤礦已開(kāi)采到地下千米深,開(kāi)采井下環(huán)境越來(lái)越復雜,巷道斷面不斷增大,巷道承受礦壓也明顯增加,對巷道支護強度提出越來(lái)越高的要求。經(jīng)過(guò)長(cháng)期的實(shí)踐,礦用U型鋼加工成的可伸縮性拱形金屬支架獲得了廣泛的應用,該支架具有承載能力強、有一定的可伸縮性、維修量小、復用次數高等一系列優(yōu)點(diǎn),還可以延長(cháng)巷道使用壽命,改善安全生產(chǎn)。

唐鋼中型作業(yè)區1964年開(kāi)始研制、生產(chǎn)礦用支護型鋼,先后開(kāi)發(fā)18U、25U、29U、36U、40U,材質(zhì)主要為20MnK、Q400。唐鋼中型作業(yè)區著(zhù)力于U型鋼的標準制定,工藝技術(shù)的完善,產(chǎn)品規格系列化,建立了按國際先進(jìn)標準組織生產(chǎn)的工藝生產(chǎn)路線(xiàn),形成了年產(chǎn)系列礦用U型鋼40萬(wàn)t的生產(chǎn)能力,產(chǎn)品在國內的覆蓋面達40%以上,成為我國礦用U型鋼最早也是最主要的生產(chǎn)廠(chǎng)家。

1. 生產(chǎn)工藝

U型鋼作為制造煤礦巷道柔性金屬支架的主要型鋼,具有諸多優(yōu)點(diǎn):優(yōu)良的力學(xué)性能、較高的抗拉、抗壓強度和良好的韌性性能,有利于提高支架承載能力。唐鋼生產(chǎn)礦用U型鋼成分和性能如表1表2。U型鋼的抗彎截面模量在縱向和橫向上比較接近,材料使用比較經(jīng)濟,同時(shí)有利于提高支架的穩定性。U型鋼連鎖后在鎖緊和受力過(guò)程中,上下型鋼能內外吻合,接觸面積大,滑移平穩,并使其受力良好。U型鋼的幾何形狀還有利于鋼材軋制、支架的加工制造以及修理、搬運[1]。因此礦用U型鋼在國內外得到廣泛使用。


U型鋼生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。

2. 開(kāi)裂原因分析

礦用U型鋼拱形支架是由三節(或多節)U型鋼構件組成,并用螺栓箍緊如圖2所示。U型鋼可縮性支架具有良好的伸縮性,連接(卡緊)裝置有一定摩擦力,支架足夠的初撐力,斷面利用率高,承載能力比同規格的金屬支架大,穩定性好等優(yōu)點(diǎn)。

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