φ38~φ42mm三刃形钎头应逐步成为我国小直径凿岩用锥体连接钎头的主导产品

采掘业是国民经济基础产业,凿岩技术是采掘业的先导。我国是火药和冲击凿井术("顿钻")的发明国,鸦片战争前夕的1835年,凿成了世界上第一口超千米深井(四川自贡燊海井深1001.42米,为国家重点保护文物),谱写了人类冲击凿岩技术的辉煌历史。由于晚清的政治腐败和民国以来的社会动乱,从1840年到1949年的109年,我国的凿岩技术基本上仍停留在铁锤+实心钢钎的时代。我国凿岩技术和凿岩机具工业的现代化建设,是新中国成立后从学习苏联技术开始的。经过六十年特别是改革开放三十多年来,全国钎钢钎具、凿岩机械以及钢铁和硬质合金等超硬材料工作者的共同努力,我国钎钢钎具、凿岩机械、硬质合金工业已拥有众多创新技术,国产凿岩钎具和凿岩机械的质量、品种与性价比指标大幅提升,不少产品已经可以和世界名牌公司的同类产品一争高下。我们长期面对的全断面隧道掘进机(TBM)、全液压凿岩钻车,以及钻车凿岩用重型钎杆和硬质合金整体钎子等长钎具"瓶颈",也已经或即将取得重要突破,正向着建设世界头号钢铁、硬质合金、凿岩机械、钎钢钎具生产强国的目标迈进。高效低耗凿岩也正成为全世界凿岩工程科技界与产业界,共同追求的永无止境的目标。本文就我国采掘工程钻爆法施工中占很大比重的小直径凿岩技术存在的问题和努力方向,提出了一些分析和建议。

Φ38~Φ42mm三刃形钎头应逐步成为我国小直径凿岩用锥体连接钎头的主导产品(续)

采掘业是国民经济基础产业,凿岩技术是采掘业的先导。我国是火药和冲击凿井术("顿钻")的发明国,鸦片战争前夕的1835年,凿成了世界上第一口超千米深井(四川自贡燊海井深1001.42米,为国家重点保护文物),谱写了人类冲击凿岩技术的辉煌历史。由于晚清的政治腐败和民国以来的社会动乱,从1840年到1949年的109年,我国的凿岩技术基本上仍停留在铁锤+实心钢钎的时代。我国凿岩技术和凿岩机具工业的现代化建设,是新中国成立后从学习苏联技术开始的。经过六十年特别是改革开放三十多年来,全国钎钢钎具、凿岩机械以及钢铁和硬质合金等超硬材料工作者的共同努力,我国钎钢钎具、凿岩机械、硬质合金工业已拥有众多创新技术,国产凿岩钎具和凿岩机械的质量、品种与性价比指标大幅提升,不少产品已经可以和世界名牌公司的同类产品一争高下。我们长期面对的全断面隧道掘进机(TBM)、全液压凿岩钻车,以及钻车凿岩用重型钎杆和硬质合金整体钎子等长钎具"瓶颈",也已经或即将取得重要突破,正向着建设世界头号钢铁、硬质合金、凿岩机械、钎钢钎具生产强国的目标迈进。高效低耗凿岩也正成为全世界凿岩工程科技界与产业界,共同追求的永无止境的目标。本文就我国采掘工程钻爆法施工中占很大比重的小直径凿岩技术存在的问题和努力方向,提出了一些分析和建议。

空气锤钎头的结构优化及疲劳寿命研究

空气锤钎头在钻井过程中表现的低疲劳寿命,大大降低钻井效率,提高了钻井成本。为此,研究空气锤钎头的疲劳寿命并对其结构优化,以提高空气锤钎头的服役寿命。在12.25 in(1 in=2.54 cm)空气锤钎头的基础上,考虑防掉结构,对空气锤钎头整体结构进行设计。提出微型钎头概念并完成了微型钎头样品疲劳寿命实验,使用Ansys/Ls-Dyna和nCode DesignLife软件对微型钎头进行动力学与疲劳寿命分析并与实验结果相验证,对钎头基本结构和材料进行确定。将仿真过程运用到钎头本体,考虑钎头本体尺寸和活塞冲击速度等问题对钎头疲劳寿命的影响,对钎头本体进行结构优化。研究表明,采用40CrMnSiMoV的钎头疲劳寿命最佳;钎头本体基本尺寸中,直径对钎头疲劳寿命影响最大;当冲击功变化时,钎头疲劳寿命随末速度的增加而减小;冲击功恒定情况下,当钎头末速度的平方与钎头质量接近时,钎头疲劳寿命最佳。

一字形钎头应予淘汰

锥体连接一字形钎头，主要用在单轴抗压强度σｄ ≤１５０ Ｍ Ｐａ 的非磨蚀性完整岩石中钻凿直径 Φ３８ ～Φ４２ ｍ ｍ 、深度≤３ ｍ 的眼孔．在破碎或坚硬的强磨蚀性岩石中，由于破岩效率低和几何形状稳定性差，导致眼孔不圆，钻速慢，寿命短，修磨频繁，重磨费用高，合金利用率低，机械故障和辅助工时增加，工人劳动条件恶化．因此，瑞典 Ｓｅｃｏｒｏｃ ， Ｓａｎｄｖｉｋ 公司的产品目录中，从７０ 年代中期开始，就用锥体连接的十字和球齿钎头取代了一字形钎头．现在，我们建议用更具优势的复合片齿钎头（ 例如 Φ３８ － ３ Ｐ１ Ｃ，Φ４０ － ４ Ｐ１ Ｃ，Φ４２ － ４ Ｐ１ Ｃ，Φ４２ － ４ Ｐ２ Ｃ 钎头） ，逐步更新目前广泛使用的一字形钎头．新系列钎头寿命为传统一字、球齿钎头寿命的２～４ 倍，而价格仅比同直径一字、球齿钎头高１／５

复合钎头暨新型钎杆显现强劲生命力

两种新型ZK40SiMnCrNiMoH22×108鄄2000mm、ZK55SiMnMoH22×108鄄2100mm锥体连接钎杆及三种规格的复合钎头在f=8～10的砂岩中与某型号的钎杆、钎头进行对比凿孔,结果表明:复合钎头的重磨周期接近一字、十字型钎头的2倍,平均寿命则为一字、十字型钎头的3倍以上,两种新型钎杆的平均寿命,都已稳定地超过了200m,并且还有进一步提高的空间。

钎头在矿山采掘工程中的应用及发展

分析了各类型钎头的结构特点、使用性能 ,指出了各种钎头的应用范围 ,为合理选择钎头提供了理论和技术依据。

淘汰一字钎头废除手锤卸钎(一)

首批锥体连接一字型钎头，于１９３８年在德国问世，迄今已有６０年历史。该钎头主要用在单轴抗压强度σＤ≤１５０ＭＰａ的非磨蚀性完整岩石中，钻凿直径３８～４２ｍｍ、深度≤３ｍ的眼孔。在破碎或坚硬的强磨蚀性岩石中，由于破岩效率低和几何形状稳定性差，导致眼孔不圆、钻速慢、寿命短、修磨频繁、重磨费用高、合金利用率低、机械故障和辅助工时增加、工人劳动条件恶化。因此，瑞典Ｓｅｃｏｒｏｃ、Ｓａｎｄｖｉｋ公司的产品目录中，从７０年代中期开始，就用锥体连接的十字和球齿钎头取代了一字钎头。现在，我们建议用更具优势的复合片齿钎头（例如３８－３Ｐ１Ｃ、４０－４Ｐ１Ｃ、４２－４Ｐ１Ｃ、４２－４Ｐ２Ｃ钎头，中国专利号９６２０３０５４６），逐步更新目前广泛使用的一字钎头。同时建议推广使用ＤＹ－Ⅰ型滑锤式卸钎器卸钎，逐步废除会导致钎头、钎梢异常损坏的手锤砸打卸钎，从而实现我国锥体连接钎头和使用技术新的升级换代。

淘汰一字钎头废除手锤卸钎

在破碎坚硬的强磨蚀性岩石中，由于破岩效率低和几何形状稳定性差，导致眼孔不圆、钻速慢、寿命短、修磨频繁、重磨费用高、合金利用率低、机械故障多和辅助工时增加、工人劳动条件恶化，因此，国外从７０年代中期开始，就用锥体连接的十字和球齿钎头取代了一字钎头。建议用更具优势的复合片齿钎头（例如３８３Ｐ１Ｃ、４０４Ｐ１Ｃ、４２４Ｐ１Ｃ、４２４Ｐ２Ｃ钎头），逐步更新目前广泛使用的一字钎头。同时建议推广使用ＤＹⅠ型滑针式卸钎器卸钎，逐步废除会导致钎头、钎梢异常损坏的手锤砸打卸钎，从而实现我国锥体连接钎头及其使用技术新的升级换代。

大厂92号矿体凿岩的硬质合金钎头选型探讨

在分析当前矿用硬质合金及其钎头性能的基础上,针对具体的矿岩条件和所使用的凿岩机型号,参照国家标准GB/T 18376.2-2001和GB/T 6480-2002,对大厂92号矿体凿岩用的硬质合金钎头进行了初步选型。

钎头固齿技术及其在超前支护中的应用研究

本文根据球齿和柱齿钎头的技术特点与破坏特征，详细论述了两种钎头的各种先进固齿方法。通过在爆固式锚杆超前支护中的应用研究，分析和探讨了各种固齿方法的特点与适应性，并对其发展趋势进行了展望。

煤矿巷道专用钎头刃磨机的研制与应用

钎头的修磨一直是操作人员的技术难题,也是大多数员工不爱干的活,作业危险性大,经常伤到人,环境污染大,对钎头的修磨质量有要求,针对这一问题开展了研究,采用耐磨性能更好的金钢石砂轮片,封闭在保护罩内,用专用夹具夹紧定位钎头,通过调整好角度和位置的并固定好的刃磨座,来实现钎头的定量、定位、定角度的磨削,最大限度的保证磨钎头员工的作业安全,提高钎头的磨削质量,改善了作业人员的作业环境,为矿井安全生产提供可靠的保障。

凿岩钎头用钢及其热处理工艺研究

对高端凿岩钎头材料进行成分及工艺的优化,得到Si-Mn-Mo微合金化的新材料。调整热处理工艺,Si-Mn-Mo新材料具有高的强度、韧性及抗回火稳定性。利用该材料较高的抗回火稳定性及热膨胀系数,生产的高端凿岩钎头钢体冷却后对合金齿形成强大的固紧力,同时具有优良的强度、耐磨性和抗腐蚀性。在中硬岩凿岩作业条件下试验对比,新材料钎头同Cr-Ni-Mo材料钎头的凿岩进尺寿命相当,而材料成本下降较大。

试论球齿钎头的固齿工艺

综合国内外经验，论述了中小直径球齿钎头的沉底式感应钎焊固齿法和中大直径球齿钎头的热嵌固齿法的特点和发展趋势。

凿岩钎头结构与能量传递效率研究

运用波动力学理论分析了传统钎头结构的能量传递机制与凿岩能量分布特点,结果表明:传统钎头的应力波垂直入射点发生在钎头中心,其余各部位均产生倾斜入射,钎头的凿岩能量分布表现为中间大两边小,与钎头的破岩能量需求不匹配。新型钎头采用创新的螺旋副连接柱面承载结构,可实现钎头的凿岩能量重新分布,具有钎头的凿岩能量分布与钎头的破岩能量需求匹配程度好、能量传递效率高等特点。

淘汰一字形钎头

因一字形钎头破岩效率低和几何形状结构缺陷等问题，瑞典从７０年代中期就用锥体连接的十字和球齿钎头取代了一字形钎头。现在，我们建议用更具优势的复合片齿钎头逐步更新一字形钎头。新系列钎头寿命为一字、球齿钎头寿命的２～４ 倍，而价格仅比同直径一字、球齿钎头高１／５～１／３。

可在极坚硬强磨蚀性岩石中实现高效低耗凿岩的Φ41mm重型三刃形钎头——山西“阳五高速”佛岭隧道钎头攻关首轮产品的工业考核

文中阐述了山西省"阳五高速"佛岭隧道,一号斜井掌子面处于硬度特别高的石英岩和花岗片麻岩之间,原使用各种品牌一字型,球齿型钎头纷纷早期报废,造用钎头消耗剧增,工程进度剧降,工人劳动强度增加,经过钎头科研、生产、使用部门近半年的联合攻关,所研发的Φ41mm重型三刃形钎头暨配套的使用技术和方法,使钎头平均寿命提高了三倍以上,钎头重磨次数达到10次以上,钎头正常报废率趋近于100%,初步实现了高效低耗凿岩,值得在普氏坚固性系数f≥15、单轴抗压强度σD≥200MPa的极坚硬强磨蚀性岩石中普遍推广使用。

我国一字型硬质合金钎头的质量分析

本文在简要回顾我国一字型硬质合金针头发展历史的基础上，结合该产品的三次国家监督抽查结果，分析了该产品的质量现状，并就其存在的问题提出了建议。

淘汰一字钎头 废除手锤卸钎(二)

３２我国可取代一字钎头的优秀钎头品种３２１三刃钎头小直径镶芯三刃钎头，国外仅见于日本东芝公司１９７３年样本。瑞典三刃结构的钎具，只有整体钎子。１９８１年，武汉地质学院设计、试制成功我国首批《金龙》牌４０ｍｍ实芯结构的三刃钎头，１９８４年通过地...

锥体连接钎头工作状态的应力分析

本文采用组合变形的分析方法，对锥体连接钎头工作时进行受力分析；运用叠加原理，推导出钎头尾部应点的应力状态表达式，按第三强度理论，建立了钎头裤口危险点的强度条件，并对得到的结论进行了分析。

锥体连接复合片齿钎头的使用技术

锥体连接复合片齿钎头在使用中要采用精车钎梢连接 ,并保证其插入锥孔的深度 ;拆卸时应逐步推广使用卸钎器 ;修磨时建议使用修磨机进行机械修磨 ;采用复合片齿钎头可使矿山钎头费用降低 ,并节约硬质合金资源。