在矿山施工圈里,流传着这样一句话:“不怕硬岩,就怕半煤岩。”
很多机电矿长在实际作业中发现一个反直觉的现象:有时候打全岩巷道,截齿损耗反而尚可控;一进入半煤半岩的工作面,截齿就像进了“粉碎机”,断柄、崩头现象频发,损耗率直线飙升。
为什么会出现这种“软硬夹杂反而更费齿”的怪象?
隐形杀手:高频脉冲式冲击
INVISIBLE KILLER
半煤岩巷道最显著的特征是介质的不均匀性:巷道断面上,一部分是较软的煤层(F≈1-3),另一部分是较硬的岩石(F>6)。
当掘进机截割头旋转工作时,每一把截齿在每一圈的旋转周期内,都要经历“煤-岩-煤”的交替切削过程。
1.载荷突变
截齿从软煤层瞬间切入硬岩层时,受到的阻力会在毫秒级时间内激增数倍甚至十倍。这种突变载荷,对截齿合金头和齿体构成了极大的考验。
2.脉冲震动
这就好比汽车高速行驶时,不停地撞击减速带。截齿承受的不再是稳定的切削力,而是高频的脉冲式冲击。这种震动极易导致合金头钎焊层产生疲劳裂纹,最终引发崩落;同时也容易在齿体颈部产生应力集中,导致疲劳断裂。
结论: 在半煤岩工况下,打败截齿的往往不是岩石的绝对硬度,而是频繁的冲击震动。
选型误区:迷信“高硬度”
MISCONCEPTION
面对这种高损耗,很多采购人员的第一反应是:“齿坏得快,那我就买更硬的!”于是盲目追求高硬度合金、高耐磨涂层。
这恰恰是最大的选型误区。
在材料学中,硬度与韧性往往呈反比。
过硬则脆:极高硬度的截齿,虽然耐磨,但通常较脆。在半煤岩的剧烈震动下,它就像玻璃一样,极易发生脆性断裂。
结果:还没等到磨损,截齿就先崩了。钱花在了“硬度”上,却输在了“韧性”上。
正确策略:韧性为王,抗冲击优先
TACTICS
针对半煤岩巷道的特殊工况,信达机械建议遵循“抗冲击优先”的选型原则。
1.合金选型
应选用粗晶粒、高钴含量的硬质合金牌号。虽然其绝对硬度略低于纯耐磨齿,但其抗冲击韧性大幅提升,能像“吸能盒”一样吸收脉冲震动的能量,确保合金头不崩裂。
2.齿体结构
推荐使用短粗型齿体设计。缩短力臂,增大齿颈部截面积,能有效抵抗侧向剪切力和弯矩,防止断柄。
3.工艺加持
必须采用冷锻成型及深冷处理工艺,消除内应力,让截齿整体更加“皮实耐造”。
结语
CONCLUSION
半煤岩巷道的掘进,本质上是一场“抗疲劳战”。
面对这种“软硬兼施”的对手,我们不能硬碰硬,而要用“强韧”去化解“冲击”。只有选对了抗冲击型特种截齿,才能在保证不断齿、不崩头的前提下,稳步提升进尺效率。
如果您的工地正面临半煤岩巷道的“高耗齿”困扰,欢迎联系信达技术团队。我们将根据您的岩层比例与硬度,为您匹配最科学的抗冲击配齿方案。
热门跟贴