等強度錨桿制造技術及設備

1、等強度錨桿制造技術及設備一、項目簡介由于錨桿錨尾螺紋部分的小徑(即螺紋根部直徑)較錨桿公稱直徑減少了15左右，導致錨桿的實際承載能力減少2025，錨桿在實際使用中多在錨尾螺紋部分發(fā)生斷裂，致使錨桿桿體部分的強度和塑性無從發(fā)揮，影響了錨桿的支護效果。等強度錨桿加工技術是利用熱處理對錨桿錨尾進行強化，使其強度高于錨桿桿體強度，這樣錨桿的承載能力和塑性（延伸率）均有大幅度提高。具體試驗結(jié)果如下：20MnSi螺紋鋼錨尾狀態(tài)錨尾螺紋試樣數(shù)量屈服載荷(KN)極限載荷(KN)延伸率5 (%)斷裂部位18不熱處理M16353.787.013.8錨尾錨尾熱處理M16392.0137.020.7桿體20不熱處理M

2、18365.9102.016.4錨尾錨尾熱處理M183114.0171.021.3桿體22不熱處理M20387.0136.316.6錨尾錨尾熱處理M203141.0215.823.3桿體Q235圓鋼16mm屈服載荷極限載荷塑性（延伸率）KN相對值KN相對值原始長度mm拉伸長度mm伸長量mm相對伸長普通錨桿等強錨桿45.456.81.001.2570.583.71.001.1917001700180620161063186.2%18.7%錨桿錨尾熱處理專用設備已獲得國家實用新型專利，并已在開灤、淮南等煤礦應用。主要技術經(jīng)濟指標：設備投資：4.8萬元(小時生產(chǎn)能力5070根)、8.4萬元(小時生產(chǎn)

3、能力100120根)直接生產(chǎn)成本：0.300.50元/根。二、服務方式提供技術和設備，指導安裝調(diào)試，進行技術培訓。項目負責人：中國礦業(yè)大學 材料學院 江利電話：05163885355、手mail地址：jiangli高強度錨桿技術及生產(chǎn)設備一、項目簡介在我國，隨著煤礦開采深度的增加及軟巖巷道和受采動的影響，高強度錨桿的需求量將越來越大。中國礦業(yè)大學，在消化吸收澳大利亞SCT公司技術的基礎上，開發(fā)的高強度錨桿技術及生產(chǎn)設備。高強度錨桿與普通熱軋螺紋鋼錨桿相比，屈服強度提高55以上；極限強度提高45，其性能對比見表1 表1. 高強度螺紋鋼錨桿與普通熱軋螺紋鋼錨桿的力學性能對

4、比屈服強度(MPa)極限強度(MPa)延伸率(%)普通熱軋螺紋鋼錨桿34052016高強度螺紋鋼錨桿53076015二、技術經(jīng)濟分析高強錨桿與普通錨桿的極限承載能力比較，見表2 表2. 高強度錨桿的承載能力(現(xiàn)場實測值)錨桿161816高強2018高強2220高強2422高強破斷載荷KN110137169171206216257258320以直徑16mm高強錨桿代替普通18mm錨桿，破斷載荷還提高23.4；以直徑18mm高強錨桿代替普通20mm錨桿，破斷載荷還提高20.5；若按增大一個規(guī)格使用，所節(jié)約的鋼材和降低的成本，見表3,年經(jīng)濟效益50萬元。表3. 經(jīng)濟效益分析錨桿規(guī)格每米重量kg/m節(jié)

5、約鋼材(2m長) kg/根降低成本 元/根(按4000元/t計)年經(jīng)濟效益 萬元(按20萬根/年計)161.580.42×20.843.361.212.15平均(2.15+2.55+2.87)/32.522.52元/根×20萬根50.4182.000.47×20.943.761.212.55202.470.51×21.024.081.212.87222.980.56×21.124.481.213.27243.54該技術及設備已在邢臺、鐵法應用，并于2000年獲得煤炭工業(yè)科技進步特等獎(邢臺煤巷錨桿支護成套技術裝備)。高強度螺紋鋼錨桿生產(chǎn)，是在原

6、有錨桿生產(chǎn)的基礎上，增加一條高強錨桿生產(chǎn)線和循環(huán)水系統(tǒng)(蓄水池或蓄水槽、水泵、管網(wǎng))；占地面積大于10×5m2；項目投資約56萬元；小時生產(chǎn)能力60根；直接生產(chǎn)成本1.21元/根(平均)；年經(jīng)濟效益約50萬元(平均)。三、服務方式提供技術和設備，指導安裝調(diào)試，進行技術培訓。項目負責人：中國礦業(yè)大學 材料學院 江利 電話：05163885355、手mail地址：jiangliMn-B系低合金貝氏體鋼高強度錨桿一、項目簡介目前國外錨桿支護先進的澳大利亞、美國、英國等國家，大都采用高強度、大直徑錨桿進行巷道支護。在我國隨著開采深度的增加及軟巖巷道和受采動的影響，高

7、強度錨桿的需求越來越大。Mn-B系低合金貝氏體鋼高強度錨桿與普通熱軋螺紋鋼錨桿相比屈服強度提高50；極限強度提高40，其性能對比見表1和表2表1. 高強度螺紋鋼錨桿與普通熱軋螺紋鋼錨桿的力學性能對比屈服強度(MPa)極限強度(MPa)延伸率(%)普通熱軋螺紋鋼錨桿35051016高強度螺紋鋼錨桿54075016表2. 現(xiàn)場生產(chǎn)條件下高強度錨桿的性能錨桿直徑mm錨桿類型屈服載荷KN破斷載荷KN延伸率18普通錨桿9213720.7高強度錨桿17520617.520普通錨桿11417121.3高強度錨桿20625717.222普通錨桿14121520.2高強度錨桿25431417.7二、Mn-B系低

8、合金貝氏體鋼高強度錨桿的生產(chǎn)Mn-B系低合金貝氏體鋼含2Mn，微量的B，因而價格便宜，經(jīng)過熔煉，軋制成螺紋鋼后，再經(jīng)一次回火，即可達到屈服強度提高50；極限強度提高40。直接生產(chǎn)成本約比普通錨桿增加1.01.5元/根。三、服務方式可提供技術和設備，指導安裝調(diào)試，進行技術培訓。項目負責人：中國礦業(yè)大學 材料學院 江利 電話：05163885355、手mail地址：jiangli低合金相變誘發(fā)塑性超高強螺紋鋼錨桿一、項目簡介目前, 我國煤礦的煤層開采深度平均每年增加9m, 采深大于700m的礦井有50多處,最深的已超過1000m; 而我國煤炭資源總量的53%埋深大于100

9、0m. 由于深層開采的高地應力, 高沖擊地壓和大的圍巖流變, 給巷道錨桿支護帶來了嚴重的困難, 因此廉價的超高強度TRIP鋼錨桿具有廣闊的應用前景.在我國隨著開采深度的增加及軟巖巷道和受采動的影響，高強度錨桿的需求越來越大。相變誘發(fā)塑性超高強度螺紋鋼錨桿是中國礦業(yè)大學利用最新材料技術相變誘發(fā)塑性效應研制的，同時具備高強度和高塑性的，并具有目前國際上最高強度且價格低廉的超高強度錨桿。它是在現(xiàn)有螺紋鋼基礎上少量添加碳、硅、錳合金元素，經(jīng)過貝氏體等溫淬火而成。其屈服強度比普通熱軋螺紋鋼錨桿提高2.85倍；極限強度提高2.6倍，其性能對比見表1和表2表1. 超高強度螺紋鋼錨桿與普通螺紋鋼錨桿力學性能對

10、比錨桿類型屈服強度(MPa)極限強度(MPa)延伸率(%)超高強度錨桿10001100135014501517高強度螺紋鋼錨桿53075015普通熱軋螺紋鋼錨桿35051016表2.超高強度錨桿的承載能力錨桿直徑mm錨桿類型屈服載荷(KN)破斷載荷(KN)延伸率()18超高強度錨桿25434315高強度錨桿17520617.5普通錨桿9213720.720超高強度錨桿31442415高強度錨桿20625717.2普通錨桿11417121.322超高強度錨桿38051315高強度錨桿25431417.7普通錨桿14121520.2二、超高強度螺紋鋼錨桿生產(chǎn)超高強度螺紋鋼的冶煉和軋制與普通螺紋鋼基本相同，只是在現(xiàn)有螺紋鋼基礎