Прямостержневой сплав – надежная опора для разработки твердых пород, исключающая потери при тоннельной проходке

При проходке твердых пород в шахтных выработках частый износ, сколы и изломы хвостовиков резцов являются одной из распространенных проблем строительства.

Каждая замена резца приводит к остановке оборудования на полчаса; при многократных заменах за день сдвигаются сроки строительства и резко растут затраты.

Статистика показывает: в условиях твердых пород расходы на обслуживание режущей головки составляют более 30 % от общих затрат на техническое обслуживание всей машины, а выход резцов из строя – основная причина перерывов в работе.

Каким бы мощным ни было оборудование, при неверном подборе резцов под условия эксплуатации оно не способно эффективно разрабатывать твердые породы.

Три основные проблемы при работе в условиях твердых пород

① Частый износ, замена резцов становится обыденностью

Минералы высокой твердости, такие как кварц и полевой шпат, постоянно истирают режущую головку. Обычные резцы изнашиваются в твердых породах за один‑два дня. Стоимость одного резца невелика, но суммарные долгосрочные расходы получаются значительными.

② Сколы и изломы резцов, приводящие к цепным повреждениям

При разработке твердых пород возникают большие ударные нагрузки, вязкость обычных резцов недостаточная, поэтому появляются сколы сплава и изломы хвостовиков. Осколки сломанных резцов повреждают ролики и зубодержатели, увеличивая время и затраты на ремонт.

③ Частые остановки оборудования и сдвиг сроков строительства

При выходе резца из строя требуется остановка машины для его замены. Частые перерывы срывают планы работ – это одна из самых сложных задач для управления проектом.

Почему рекомендуются резцы с прямостержневым сплавом?

Многочисленные исследования и полевые испытания подтверждают: резцы с прямостержневым сплавом являются эффективным решением проблемы повышенных потерь при проходке твердых пород.

По сравнению с традиционными коническими и грибовидными головками из твердого сплава: у них при износе постоянно уменьшается площадь поперечного сечения, возрастают ударные нагрузки, и по мере износа прочность снижается.

При износе прямостержневого сплава площадь поперечного сечения остается стабильной, напряжения распределяются равномерно, резкого роста нагрузок не происходит. Благодаря фаске под 60° конструкция выдерживает повышенные ударные воздействия и хорошо адаптирована к равномерному износу в твердых породах.

Измеренные показатели:

Показатель отрыва головки сплава: с 43 % до 13 %

Показатель излома резцов: с 23 % до 11 %

Основные преимущества: стабильное распределение нагрузки, высокая стойкость к ударам, надежное паяльное соединение, длительный срок службы.

(Реальные результаты зависят от геологических условий пластов, параметров оборудования и соблюдения регламента эксплуатации)

Высокотехнологическое решение: комплексное совершенствование материалов и технологий

Усиленный корпус резца: основа из стали 35CrMnSi, обработанная закалкой и отпуском, твердость 40‑45 HRC при ударной вязкости ≥ 49 Дж/см², сочетает высокую вязкость и конструкционную прочность.

Специальный твердый сплав: состав на основе вольфрамового карбида с низким содержанием кобальта и сверхкрупным зерном, твердость HRA 87,7‑88,3, обладает высокой износостойкостью и стойкостью к сколам.

Вакуумная пайка + термообработка: металлургическое соединение, исключающее дефекты непропая и трещины, снижает остаточные напряжения, выдерживает высокочастотные ударные нагрузки.

Практическое подтверждение: характеристики выше обычных резцов

Множество полевых замеров в тоннелях и шахтах показывают, что износостойкость резцов с прямостержневым сплавом значительно превосходит обычные модели. Значительно сокращаются случаи сколов сплава и изломов хвостовиков, снижается частота остановок для замены резцов.

Общая производительность проходки возрастает более чем на 30 %, эффективно снижаются комплексные расходы на расходные материалы, техническое обслуживание и компенсации за сдвиг сроков строительства.

Для таких условий, как гранит, известняк и твердые породы с прослойками пустой породы, резцы с прямостержневым сплавом демонстрируют стабильные режущие характеристики, низкий износ и длительный срок службы, являясь оптимальным решением при проходке твердых пород.

Сокращение остановок для замены резцов, повышение производительности работ и снижение совокупных затрат на коренном уровне делают сроки строительства более прогнозируемыми.