钎具使用时的注意事项——益矿科技
发布时间:
2020-03-03
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钎杆在钻爆工程中受到凿孔直径的的限制，其横截面积均很小，这种细长的杆件要在剧烈磨损和具有腐蚀介质作用条件下，承受高频率、高冲击功凿岩机施加拉、压、弯、扭等循环应力。根据负载大小和岩石固性等条件的不同，其凿岩寿命往往只有十几个小时到一百多个小时不等，是人类所有机械工具中受力条件最苛刻、使用寿命短、技术含量高、基础工业必备的消耗量巨大的工程工具。
作为每一个钎具使用者都希望花最小的成本来获取最大的利润，这就要求减少钎具的损耗；所以钎具生产者和使用者应该紧密配合，共同商讨，为提高凿岩钎具的使用寿命共同出谋划策。
1、从使用者的角度来说，选择钎具产品应具有以下特点：
（1）高质量的钎具产品：通常要求钎尾产品具有高的寿命，以减少拆机更换钎尾时间。对钎杆和钎头的要求也相当高，因为钎杆断裂不仅会丢失钎杆、钎头，还会造成废孔。由于液压凿岩钻车自动化程度高，操作人员在正常生产时并不需付出大的劳动强度，而拆机更换钎尾、打捞断裂钎杆或修磨钎头，不仅浪费工时，也增加了操作人员的劳动强度与劳动成本。因此，用户在选择钎具产品时，重视的的不仅是产品的价格，更重视的是产品的质量。
（2）最佳的凿岩速率：在台车作业中，除人工报酬和钎具购买费用外，其他工时成本均视为固定成本，而钎具费用在凿岩作业中所占成本很高，因此，提高凿岩速度就意味着降低施工成本，所以，用户对于提高凿岩速度非常重视。
（3）最小的炮孔偏斜度：在中深孔凿岩爆破中，炮孔偏斜意味着装药量减少和炮孔间距缩短，也就导致开采量的降低，所以，用户对炮孔的平直度要求很高，通常控制在误差很小的范围内。导致炮孔偏斜的主要原因为开钻时进孔误差、标定炮孔误差和钎具凿岩过程中产生的平直度误差，在全液压凿岩钻车或电脑控制液压钻车凿岩中前两项误差基本可以消除，而由于钎具产品结构原因导致的炮孔偏斜就成为主要原因，随着凿孔深度的加深，偏斜程度会加剧，最终造成废孔，减少或消除炮孔偏斜的最好方法是采用导向式凿岩钎具。
2、钎具损耗原因分析
（1）钎具组不同心
钎尾、连接套、钻杆三者之间不同心造成钎具的弯曲变形，产生应力，导致钎具组联接处不配合，引起联接部位松动。
（2）推进压力
压力过低，使凿岩穿透效率降低，引起组合松动，使钎具组传递的能量损失，引起很大的应力，造成接触结合端面的瞬间接触与分离。推进压力不足的表现为钎具发热，联接处“咯哒”作响，过热使螺纹磨损超常，出现熔蚀坑。压力过高，钻头转动速度低，有卡钻危险，同时钻杆弯曲应力增大。
（3）冲击压力
如果冲击压力调整不当，将直接影响回转速度、转进凿岩效率以及钎具寿命。
（4）回转速度
回转速度应与钻头直径和凿岩机的冲击频率相匹配。钻头越大，回转速度越低，回转速度过高会损坏钻头的周边。
（5）回转压力
正常的回转压力是非常重要的，它不但可以给钻杆提供适当的防卡保护，还是确保一定的回转压力的前提。回转压力的增量是保持钎具组紧度的关键因素，紧度不够，往往造成联接部位发热，螺纹表面剥落，螺纹早期磨损甚至是断裂。
（6）使用方法不当
使用后的钎具组合，若与新的钎具配合使用会缩短钻具的使用寿命，另外接杆时不对中，螺纹上有泥沙，螺纹连接时不抹润滑油也容易损坏钻具。“空打”损坏钻具最严重，应尽量避免。
3、钻机凿岩参数与凿岩效果的关系：
冲击压力：压力越高，活塞速度越高且产生的能量越大，当钻头和完整的硬岩很好的接触时，冲击波能量可以得到最大利用。反之，当钻头和岩石接触不好时，能量不能离开钻具传递到岩石，而作为张力波反射回钻具链。只有在足够硬的岩石上钻孔时，每次冲击最大的能量才能被利用。在钻凿软岩时为了减少能量反射，冲击压力或能量必须要降低。给定的任何冲击压力越大，钻杆截面的应力就越大。为使钎杆、钎尾的使用寿命尽可能的长，必须保证任何时候工作压力都要和钻具链匹配。
推进压力：推进的目的是使钻头和岩石紧密的接触，同时钻头还能够回转。推进力必须和冲击压力合理匹配。正确的推进力可使钻孔最经济；推进压力过低造成穿透速度降低并使钻具螺纹连接部位松动；连接套过热并产生咯咯的噪音预示着太低的推进压力设定；如果连接部分松动后继续钻孔，会使能量损失加大，连接套温度过高，从而造成钻具螺纹联接部分烧蚀和断裂；如果推进力过大，转速会降低，穿透率也降低并且带来卡钻的危险；另外还会产生钻孔偏斜的危险，因为推进力过大同时使钻具链产生弯曲倾向。
回转速度：回转的目的是将钻头转到一个新的位置进行下一次冲击。使用柱齿钻头时，两次冲击之间周边大约10mm 左右。因此，转速必须根据冲击频率和钻头直径的变化而调整。钻头直径越大转速应越低。过高的转速会造成钻头边齿的过度磨损。
4、在钎具使用过程当中，应注意以下几点：
（1）进杆前，根据不同的地质岩层，调整合适的冲击压力、推进压力、回转速度、缓冲压力，调试各压力值使压力值之间地质岩层、岩石硬度相互匹配。
（2）打孔时，要使钎具组同心，避免钎尾、钎杆、钎头产生弯曲变形。
（3）避免出现空打现象，出现空打立即停止打孔，避免对钻具造成过大损伤。
（4）钎杆打孔完毕，退下的每一只钎杆都应该在钎杆螺纹端和快接口内涂抹冷却润滑油——凿岩作业钻凿爆破孔完毕后，钎杆螺纹联接处高温且有部分碎石块和矿水，涂抹冷却油起到润滑、降温、防腐蚀以及提高螺纹耐磨性的作用。
（5）退杆过程中，尽量避免反复振杆的情况出现（此操作是对钻杆损伤最大的原因之一），当钎杆螺纹联接处出现难以拧松的情况时，第一时间向螺纹处注入润滑油，再进行退杆或是振杆松动，减小振杆过程当中对钎杆螺纹的直接损害——振杆时，凿岩机将传输将近 200bar 的冲击压力，高频冲击压力的持续作用下，造成应力集中，反复振动导致高温高热将造成钎杆螺纹端出现冷焊点烧损即烧蚀坑，甚至达到金属熔化温度形成熔蚀坑，进而形成疲劳源导致钎杆早期失效。
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