异形螺栓加工方法的改进及创新 |
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） 异形螺栓加工方法的改进及创新 杜玉萍， 孙志强 （ 河南能源义煤公司千秋煤矿， 河南义马 472300） 摘 要 ： 为保证井下人员的作业安全， 巷道掘进时需要架 U 形棚， 棚与棚的连接需大量异形螺栓。 改进异形螺栓加工工艺， 满足井下 生产需求。 关键词 ： 异形螺栓； 加工工艺； 模具 中图分类号 ： TH16 文献标识码 ： B DOI ： 10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2019.01.60 0 引言 煤矿冲击地压是井下围岩突然破坏， 引起剧烈震动， 并伴有 大量煤 （ 岩） 、 气体突然涌出的一种矿压释放现象， 是继瓦斯、 水、 火、 顶板、 煤尘、 高温等 6 大自然灾害后， 又一种严重威胁煤矿安 全生产的动力自然灾害。 最早记载的冲击地压发生在 1738 年英 国南史塔福煤矿。现在包括中国、 俄罗斯、 南非、 波兰、 美国、 德 国、 日本等 20 多个国家和地区均在不同程度上受到冲击地压的 威胁。 我国的义马、 大同、 抚顺、 北票、 兖州、 枣庄、 徐州、 北京等煤 炭公司都存在着冲击地压的危害。 开采深度 跃500 m 的大多数矿 井均不同程度的受到冲击地压的威胁。 冲击地压发生过程中， 井 下作业人员在有限空间内受到冲击波以及煤 （岩） 颠簸撞击， 人 身安全得不到保证。 1 采区事故概况 义马煤业集团公司千秋煤矿随着开采深度的逐步加大， 地 质构造复杂， 冲击地压灾害严重。 曾在 21201 工作面发生过严重 的冲击地压灾害， 造成下巷 310 余米巷道严重变形底鼓， 从底板 涌出的大量煤块把整个巷道全部堵实。 21221 下巷掘进工作面 2011 年 11 月 3 日发生冲击地压灾害，产生的冲击波造成人员 伤亡， 主要是人体器官的振动频率与冲击地压的震动频率一致， 产生共振造成的。而且冲击地压产生的震动加速度 （ 冲击波） 使 人撞击到物体 （或物体撞击到人） 后， 造成共振人员受伤。 专家研 究结果表明： 在震动释放的能量 跃105 J （ 里氏 1.7 级） 的情况下， 震动加速度的振动幅度可能为（ 2耀100 ） m/s 2 ，甚至 跃1000 m/s 2 。 2014 年 3 月 27 日 8 时 30 分， 21032 工作面 F3-7 和 F3-9 断层 上巷发生冲击地压， 造成巷道全部被毁。随着采深的加大， 冲击 地压发生的频率和强度有加重趋势，因此在掘进巷道时需架设 36U 形矿工钢。 2 异形螺栓加工工艺改进原因 由于巷道铺设用 M20伊214 mm伊180 mm 异形螺栓的数量 比以前增加近 3 倍以上， 改进前加工异形螺栓的工艺流程： 铁工 下料后转车工过丝再转铁工，铁工冲床冲压后在压力机或砧铁 上整形处理， 试挡距后成品。该加工方法已不能满足井下需要， 为此决定改进异形螺栓的加工工艺 3 改进方案 对异形螺栓加工设备进行实地测量并现场实验， 决定在压力 机上做一个模具， 把过好丝的 U 形丝放在模具上一次压成形。下 模具底板用 380 mm伊230 mm伊30 mm 铁板固定在压力机底部， 两端用 150 mm伊100 mm伊10 mm 的铁板固定 2 个小轮，小轮中 心与底板的距离为 70 mm ，两轮之间的中心距根据异形螺栓的 宽度确定为 270 mm ，异形螺栓被压成形后取下时小轮转动， 便 于取下。 上模具用 椎 90 mm 的圆钢， 一端加工成 椎 65 mm伊85 mm 打顶丝眼后固定到压力机上， 另一端焊接 190 mm伊65 mm伊90 mm 的长方形铁块， 铁块锻打成形后热处理以增加强度， 保证在冲压过 程中不变形， 以增加使用时间。模具加工成后经使用效果良好， 加 工成的异形螺栓 （ 图 1 ） 符合图纸要求。 4 改进效果 改进后加工异形螺栓的 工艺流程：铁工下料后转车 工过丝，过丝后转铁工在压 力机模具上一次冲压成形， 最后用样板试挡距后成品。 改进后异形螺栓的加工减少 了 2 道工序，改进前需要 3 个人共同完成， 改进后只需 1 个人独立工作，减少了 2 个 劳动力， 劳动强度降低 2/3 ， 改进前日加工异形螺栓 180 条， 改进 后日加工异形螺栓 300 多条。 改进后， 因降低了工人的劳动强度， 大大缩短了异形螺栓加工 时间， 成品数量提高一倍以上， 最大限度满足了井下的生产需要。 〔编辑 李 波 |
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