在煤矿掘进施工过程中,“整板硬岩”一直被视为最棘手的工况之一。尤其是当岩性为石灰岩,硬度系数 F=12–14,且岩体致密无裂隙、含大量石英与长石时,截齿承受的将不再是常见的磨蚀力,而是近似冲击钻般的高频强冲击。
近期,在河南能源某煤矿巷道,我们与矿方共同经历了一场典型的“整板硬岩硬仗”。
项目背景与真实痛点
工程地点: 河南能源某煤矿
地层情况: 石灰岩,F=12–14,整板岩、无裂隙、极强研磨性
掘进设备: EBZ318
施工挑战: 原用截齿大面积出现“合金头脱落”、合金豆崩裂情况
矿方反馈:截齿还没来得及正常磨损,合金头就被“震”飞,大幅拖慢掘进进度,让耗材成本居高不下。
这种工况已经超出了常规截齿的适配范围。
为何合金头“还没干活就脱落”?
通过对大量废齿断口分析,发现一个明显特征:齿体未磨损严重,但合金头整体脱落。
究其原因,整板硬岩的失效逻辑与砂岩完全不同:
1、冲击力远大于磨蚀性
整板岩无天然裂隙,截齿入岩瞬间承受极强冲击。如果齿体韧性不足或钎焊强度不够,合金头会直接被震脱。
2、热应力不匹配
石英含量高 → 切削温度急剧上升。钢体与合金的热膨胀差异若控制不好,焊缝会产生微裂纹,最终导致整体脱落。
换言之,这一工况的核心不是磨损,而是韧性 + 钎焊结合强度。
现场对比:信达 XD35C VS 原用截齿
测试时间: 2026/1/7 — 1/11
安装方式: 同一炮头对称安装:信达XD35C(10支) vs 原用截齿(10支)
辅助工艺:由于岩体完整度极高,施工前做了必要的松动爆破预处理
测试数据对比:
关键结论:在同等冲击载荷下,信达截齿损耗量仅为原用截齿的50%,且实现 “零掉头”。
技术解析:XD35C为什么扛得住?
针对F=14左右整板硬岩,XD35C做了三项核心强化:
1. 高韧性超粗晶粒硬质合金
不追求极致硬度,而是选择抗冲击性能更强的超粗晶粒合金,能够在强冲击条件下吸收能量、防止崩裂。
2. 深冷处理 + 高强度钎焊
通过深冷处理改善组织稳定性,再采用高剪切强度钎焊,使合金头与齿体形成稳固的冶金结合。
焊接强度提升30%+,有效避免“震头”脱落。
3. 加强型齿体设计
加粗颈部、提升韧性,使齿体能够提供更稳定的支撑,避免因齿体微变形导致的合金松脱。
重要提醒:截齿不万能,工况边界必须尊重
身为制造商,我们必须坦诚指出:
F14级整板石灰岩已经逼近悬臂掘进机的物理极限。
本次能实现稳定掘进,是因为采取了以下“工艺+截齿”组合:
1. 辅助弱化必不可少
局部松动爆破、打孔或致裂是必要步骤,不可完全依靠截齿硬推整板岩。
2. 掘进机负责“切”,截齿负责“稳”
辅助预裂 → XD35C 截齿用于切削与修边,才能保持进尺稳定、降低掉头率、保护设备。
如果完全不预裂,硬推 F14级硬岩,一旦截割电机、销轴或减速机受损,损失远大于截齿本身。
结语
河南某煤矿案例再次证明:工况适配永远是王道。
面对极端整板硬岩,“合金不掉头”比“便宜好用”更重要,它决定你的进尺能不能稳、设备能不能保、成本能不能控。
如果你的工况也遇到:合金头频繁脱落、整板硬岩推进困难、换齿频率高、效率低,欢迎联系我们做一次工况诊断。
信达机械,让硬岩掘进变得更可控、更高效。
热门跟贴