煤炭挖掘、礦山鉆探工具選擇硬質合金材料

2021-01-07

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我國礦產資源十分豐富，煤炭資源是主要能源，大部分煤田具有儲量大、分布廣、品種全、質地好、埋藏淺和易開采等特點。于是，煤炭挖掘開采成了我們能源來源的最直接方式。然而，在煤礦開采施工的過程中，會遇到各種問題，由于煤礦地質結構自身的復雜性，加上煤炭挖掘環境的嚴苛性，對開采、鉆探提出了嚴峻的考驗。今天就由西迪小編來和大家聊聊煤炭挖掘、礦山鉆探的相關知識。

近年來，我國煤炭勘探鉆采施工技術取得了長足進步，但一些先進鉆探裝備研制、配套等方面還落后國外先進水平。在裝備方面，目前鉆探設備的數量及其先進程度，無法滿足勘探開發及外部市場開拓的需要。鉆機配置欠合理，標準化程度較低。測量儀器與國外相比差距較大，高溫、高壓測量、電磁波測量等方面也剛剛起步。

如何滿足煤礦勘探開發，進一步提高煤炭挖掘設備質量，加快鉆探采掘速度，降低勘探成本，是目前首要解決的問題。裝備、工具的高質量和先進的鉆探技術是煤炭挖掘高效率實施的保障。我們先來看看煤巖地質條件的狀況：

根據鉆探施工特點及地質情況，我們把復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。較為典型的有膠結性很差的砂石和石灰巖組成的二疊紀地層，這種地層含有大量的砂巖，部分地區存在泥巖、砂巖和礫巖以及部分卵石。受鉆具振動碰撞和泥漿沖蝕作用，鉆探鉆孔易發生坍塌、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。煤系地層硅質膠結，灰巖多破碎，且研磨性大，構造裂隙較發育，穩定性較差，透水性強，地下水豐富，承壓水力大，鉆孔縮徑或涌水時有發生。

在煤炭挖掘過程中，選擇合適的材料作為礦山鉆探工具是非常重要的。硬質合金因其特殊的耐腐蝕、高硬度、優良的斷裂韌性和抗壓強度，成為最適宜做煤炭挖掘工具的材料。硬質合金由難熔金屬硬質化合物和粘結金屬用粉末冶金工藝，經過粉末制備、壓制成形和高溫燒結形成。具有一系列優良特性。包括很高的硬度、耐磨性，在600℃時逾越高速鋼的常溫硬度，在1000℃時逾越碳鋼的常溫硬度；具有很高的抗壓強度和彈性模量；具有較低沖擊韌性和較小的熱收縮系數。這些優異性能是的硬質合金在煤炭開采、地質勘探、礦山開采等領域得到廣泛應用。

巖石按硬度的大小分為四類十二級，具體工作中需根據巖石可鉆性、研磨性、完整程度選擇磨料和鉆進方法。1～6級和部分7級巖石可選用硬質合金、金剛石、復合片鉆進；4 ～12 級巖石可選用金剛石回轉鉆進；7～12級巖石也可選用鋼粒鉆進；6～8級巖石可選用硬質合金沖擊回轉鉆進；6～12級可選用金剛石沖擊回轉鉆進。硬質合金材料是在煤炭挖掘、礦山鉆探過程中必不可少的工具。西迪技術股份有限公司專業生產硬質合金14余年，為煤化工行業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，歡迎關注西迪！