煤炭挖掘、礦山鉆探工具選擇硬質(zhì)合金材料

2021-01-07

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我國(guó)礦產(chǎn)資源十分豐富，煤炭資源是主要能源，大部分煤田具有儲(chǔ)量大、分布廣、品種全、質(zhì)地好、埋藏淺和易開(kāi)采等特點(diǎn)。于是，煤炭挖掘開(kāi)采成了我們能源來(lái)源的最直接方式。然而，在煤礦開(kāi)采施工的過(guò)程中，會(huì)遇到各種問(wèn)題，由于煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)自身的復(fù)雜性，加上煤炭挖掘環(huán)境的嚴(yán)苛性，對(duì)開(kāi)采、鉆探提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。今天就由西迪小編來(lái)和大家聊聊煤炭挖掘、礦山鉆探的相關(guān)知識(shí)。

近年來(lái)，我國(guó)煤炭勘探鉆采施工技術(shù)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，但一些先進(jìn)鉆探裝備研制、配套等方面還落后國(guó)外先進(jìn)水平。在裝備方面，目前鉆探設(shè)備的數(shù)量及其先進(jìn)程度，無(wú)法滿足勘探開(kāi)發(fā)及外部市場(chǎng)開(kāi)拓的需要。鉆機(jī)配置欠合理，標(biāo)準(zhǔn)化程度較低。測(cè)量?jī)x器與國(guó)外相比差距較大，高溫、高壓測(cè)量、電磁波測(cè)量等方面也剛剛起步。

如何滿足煤礦勘探開(kāi)發(fā)，進(jìn)一步提高煤炭挖掘設(shè)備質(zhì)量，加快鉆探采掘速度，降低勘探成本，是目前首要解決的問(wèn)題。裝備、工具的高質(zhì)量和先進(jìn)的鉆探技術(shù)是煤炭挖掘高效率實(shí)施的保障。我們先來(lái)看看煤巖地質(zhì)條件的狀況：

根據(jù)鉆探施工特點(diǎn)及地質(zhì)情況，我們把復(fù)雜煤巖地層分為以下幾類：

（1）松散破碎地層：主要包括松散破碎和硬、脆、碎破碎地層。較為典型的有膠結(jié)性很差的砂石和石灰?guī)r組成的二疊紀(jì)地層，這種地層含有大量的砂巖，部分地區(qū)存在泥巖、砂巖和礫巖以及部分卵石。受鉆具振動(dòng)碰撞和泥漿沖蝕作用，鉆探鉆孔易發(fā)生坍塌、漏失、超徑等事故。

（2）水敏性地層：主要包括水化松散、水化剝落、水化膨脹和水化溶蝕煤系地層。

（3）漏、涌水地層：這類地層鉆探施工護(hù)孔堵漏難度極大，漏失分大、中、小漏；涌水地層一般涌水量為10～50 m3/h。煤系地層硅質(zhì)膠結(jié)，灰?guī)r多破碎，且研磨性大，構(gòu)造裂隙較發(fā)育，穩(wěn)定性較差，透水性強(qiáng)，地下水豐富，承壓水力大，鉆孔縮徑或涌水時(shí)有發(fā)生。

在煤炭挖掘過(guò)程中，選擇合適的材料作為礦山鉆探工具是非常重要的。硬質(zhì)合金因其特殊的耐腐蝕、高硬度、優(yōu)良的斷裂韌性和抗壓強(qiáng)度，成為最適宜做煤炭挖掘工具的材料。硬質(zhì)合金由難熔金屬硬質(zhì)化合物和粘結(jié)金屬用粉末冶金工藝，經(jīng)過(guò)粉末制備、壓制成形和高溫?zé)Y(jié)形成。具有一系列優(yōu)良特性。包括很高的硬度、耐磨性，在600℃時(shí)逾越高速鋼的常溫硬度，在1000℃時(shí)逾越碳鋼的常溫硬度；具有很高的抗壓強(qiáng)度和彈性模量；具有較低沖擊韌性和較小的熱收縮系數(shù)。這些優(yōu)異性能是的硬質(zhì)合金在煤炭開(kāi)采、地質(zhì)勘探、礦山開(kāi)采等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

巖石按硬度的大小分為四類十二級(jí)，具體工作中需根據(jù)巖石可鉆性、研磨性、完整程度選擇磨料和鉆進(jìn)方法。1～6級(jí)和部分7級(jí)巖石可選用硬質(zhì)合金、金剛石、復(fù)合片鉆進(jìn)；4 ～12 級(jí)巖石可選用金剛石回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)；7～12級(jí)巖石也可選用鋼粒鉆進(jìn)；6～8級(jí)巖石可選用硬質(zhì)合金沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)；6～12級(jí)可選用金剛石沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。硬質(zhì)合金材料是在煤炭挖掘、礦山鉆探過(guò)程中必不可少的工具。西迪技術(shù)股份有限公司專業(yè)生產(chǎn)硬質(zhì)合金14余年，為煤化工行業(yè)提供多種耐磨耐腐蝕工具零件，為客戶提供各類惡劣工況解決方案，歡迎關(guān)注西迪！