煤矿割缝设备又称高压水力割缝机,是在煤矿开采过程中利用高压水射流技术进行钻孔和割缝,从而提高低渗透煤层瓦斯抽放效率的一套设备。该设备由液压驱动机构、连续钢管缠绕机构、换向机构、行走机构、连续钢管压紧机构、推进夹紧机构、矫直机构以及支撑液压系统组成。其中,连续钢管缠绕机构是针对井下巷道的有限空间和高压钢管的长距离输送问题,而专门设计的将柔性钢管缠绕在滚筒上的一套机构,这样既方便了连续钢管的长距离运输和传送又保证了最小的巷道空间。市场上生产的连续钢管最长达到10米,对于深埋藏煤层,我们就需要把钢管连接起来。实践证明：通过短距钢管焊接而成的连续钢管可以达到使用要求。长距离连续钢管缠绕在直径为1280mm的滚筒上,经过矫直机构反复单向弯曲和矫直,这就要求钢管具有较好的塑性、韧性和可焊性；连续钢管被推进夹紧机构反复拉拽,这就要求其具有较高的强度；70MPa的高压水要流经连续钢管,这就要求其具有较高的密封性；在靶距确定的条件下,钻孔和割缝时要求高压水有一定的方向性,这就要求钢管具有一定的刚度。这就对连续钢管的焊接技术提出了更高的要求。大量实验表明,高压锅炉用20G无缝钢管通过合理的焊接工艺可以达到此使用要求。本文针对规格为￠25X3无缝钢管的焊接工艺进行了研究与实验,并对焊后实际工作状况下无缝钢管的弯曲应力进行了模拟分析,探讨了无缝钢管焊缝部分合理的倾斜角度及正确的弯曲方向,这就确定了钢管的缠绕方式。通过对焊接后的钢管焊缝进行CT扫描试验,可以清晰地看出焊缝成形的好坏,焊缝缺陷的所在以及缺陷形成的原因,这为焊工的操作和焊接工艺进一步的完善指明了方向。以20g锅炉板为例,利用ANSYS软件的APDL编程语言,模拟了工件在焊接过程中的温度场变化历程。本论文的主要研究内容包括以下几个方面：(1)制定了20G无缝钢管的焊接工艺,重点研究了20G无缝钢管单面焊双面成形的操作技术。(2)使用ANSYS的APDL语言,模拟了20g锅炉板的焊接温度场。通过ANSYS的后处理功能,分析了焊件上各个节点在焊接过程中的温度变化。(3)给定30°、45°、60°三个焊缝角度下的弯曲变形,使用ANSYS软件分析了三种角度下的弯曲应力,得出了较为理想的焊缝倾斜角度。(4)针对45°方向的焊缝,使用ANSYS软件分析了四种方向下的弯曲应力,得出水平弯曲时钢管的最大主应力最小；从而确定了钢管的合理缠绕安装位置。(5)通过对20G无缝钢管焊缝进行CT扫描试验,检测单面焊双面成形的焊接质量,找出焊缝缺陷位置并分析焊缝产生的原因,进一步改善焊接工艺和提高焊工的操作水平。