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管廊成品支架钢材的化学成分和力学指标管廊金属支架能使用的钢材,除要求材料来源广泛、成本低廉外,还应满足下列基本要求:

地下管廊支架

地下管廊支架

(1) 强度高,钢材强度高可以减小支架的重董,节约钢材, 减缓矿井的运输压力,降低成本。标志着钢材强度的指标是钢材 屈服强度和极限强度以,单位均为MPa。

(2) 塑性好,这是因为管廊成品支架必需经过压弯加工、修复整形,而且一般支架在服务期间,都要经历较大的变形,要求支架在加工、修复和使用过程中有较好的塑性,而不致于开裂破坏。重要的是支架具有良好的塑性性能,能在局部进入塑性状态后,自动调整围岩的压力大小与分布,从而提高支架的整体承载 能力。标志钢材的塑性指标是延伸率%,—般要求管廊金属支架的钢材延伸率不低于16%。

(3) 韧性好,钢材的韧性好,就能使构件有效地抵抗动力荷载和冲击荷载作用。管廊压力一般具有跳跃性,尤其是受采动影响的管廊,围岩的来压往往具有一定的冲击力,因此要求支架的钢材应有一定的抗冲击能力。钢材的韧性指标是冲击韧性值,它表示冲断一个有凹槽试件单位面积所需要的功,单位是MPam。

管廊成品支架钢材一般采用普通碳素钢和普通低合金钢,矿 用工字钢多用A5和A6普通碳素钢,而U型钢则多用6Mn、 20MnK和25MnK等,矿用工字钢和U型钢的常用钢材的化学成 分和机械性能见表1-3所示。

另外,管廊成品支架的钢材除了矿用工宇钢和U型钢外,还有制造卡缆,螺栓拉杆等配件的其他支护钢材,常见的化学成分及机械性能如表1-4所示。

进入90年代后我国也出现了调质U型钢,对U型钢进行热 处理,大大地提高了钢材的强度,调质后的U型钢,其强度可以提髙50%左右,抗弯能力能提髙40%-50%。而且延伸率仍 然保持在16%以上,屈服极限和强度极限比小于0.75,能满足技术要求,支架承载能力提髙30%以上,相当于U25可以代 U29, U29代U36使用。随着热处理技术的发展,热处理的成本也不断降低,目前热处理成本仅为钢材成本的5%左右。

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