[煤礦技術(shù)資料]無(wú)火花合金護(hù)基自旋截齒的研制

2020-06-05 14:20:26 來(lái)源：中國(guó)煤礦安全生產(chǎn)網(wǎng) 瀏覽量：1284

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井工煤礦綜采工作面采煤機(jī)截齒是易耗品，特別是面對(duì)硬度較高的結(jié)核或夾矸層時(shí)，消耗量加大，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增高。本期能源科技成果轉(zhuǎn)化服務(wù)平臺(tái)推薦的《無(wú)火花合金護(hù)基自旋截齒的研制》，介紹了一款適用于硬巖的采煤機(jī)截齒，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，截齒體合金附近熔覆無(wú)火花耐磨層，設(shè)計(jì)有自旋斜槽。經(jīng)實(shí)際應(yīng)用表明，效果良好。
項(xiàng)目背景
某礦十三層煤約為1600mm高，煤中存在有300～400mm不規(guī)則的夾矸，其中夾矸含有硬度較高的硫化亞鐵結(jié)核硬度極高。建井以來(lái)一直采用炮采產(chǎn)量不高，安全性無(wú)保障。隨著機(jī)械化程度的提高，為推行綜合機(jī)械化作業(yè)，決定使用大功率采煤機(jī)。經(jīng)多次對(duì)滾筒改進(jìn)，大功率采煤機(jī)基本上運(yùn)行較好。但由于高硬度硫化結(jié)核的存在，截齒質(zhì)量嚴(yán)重制約著正常的采煤，不到一百米長(zhǎng)的工作面，每采進(jìn)一刀，要損壞截齒50把，截齒損壞率達(dá)到50%，按每把245元計(jì)，截齒成本為1.2萬(wàn)元左右。后采用幾家進(jìn)口截齒試驗(yàn)，只有一家基本滿足要求，但價(jià)格昂貴，每把860元左右，每進(jìn)一刀要消耗截齒12把左右，成本近萬(wàn)元，雖然省去了換截齒的時(shí)間，但成本還是較高。針對(duì)上述情況，某機(jī)械有限公司組織技術(shù)人員，結(jié)合該公司原生產(chǎn)熔覆截齒及耐磨修復(fù)的經(jīng)驗(yàn)，與相關(guān)院校合作，研究出“無(wú)火花合金護(hù)基自旋截齒”產(chǎn)品，很好的解決了截齒質(zhì)量難題。
研究?jī)?nèi)容
1、原因分析通過(guò)對(duì)國(guó)外截齒合金、截齒基體的熱處理組織、釬焊工藝進(jìn)行認(rèn)真的分析和研究，并對(duì)井下截齒的使用條件進(jìn)行分析和研究，分析出原有截齒主要損壞的原因：一是合金硬度高、脆，碰到硬度較高的結(jié)構(gòu)后粉碎；二是基體磨損嚴(yán)重，合金不能充分發(fā)揮作用；三是結(jié)構(gòu)受力不合理。
2、技術(shù)改進(jìn)方案(1)在合金外形結(jié)構(gòu)上，采用某機(jī)械有限公司的合金護(hù)基截齒專利，采用等同于進(jìn)口截齒合金原成分的原料制作合金；(2)改進(jìn)釬焊工藝，采用國(guó)內(nèi)先進(jìn)的熱處理工藝。
3、技術(shù)特點(diǎn)(1)硬質(zhì)合金采用專利合金配方，采用國(guó)內(nèi)知名合金廠家獨(dú)特工藝生產(chǎn)；(2)合金結(jié)構(gòu)采用專利技術(shù)臺(tái)階式合金或錐臺(tái)式合金；(3)合金護(hù)基附近熔覆無(wú)火花耐磨層，即采用等離子熔覆截齒堆焊專用設(shè)備將無(wú)火花耐磨粉末熔覆到基體上；(4)對(duì)磨損處的受力情況進(jìn)行計(jì)算分析并優(yōu)化了設(shè)計(jì)，使受力和耐磨得到最大合理化；(5)基體設(shè)計(jì)有自旋斜槽，在工作中截齒能自行旋轉(zhuǎn)使截齒磨損均勻；(6)在熱處理上，硬度、組織接近國(guó)外截齒水平。
應(yīng)用效果為檢驗(yàn)產(chǎn)品效果，在某煤礦采煤工作面將該產(chǎn)品與原使用的進(jìn)口截齒進(jìn)行了10天的工業(yè)性對(duì)比試驗(yàn)。該工作面是復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層，煤層厚度0.37(0.3)0.7(0.01)0.07 m，中夾1-2層夾石，中間一層穩(wěn)定，厚0.30 m左右，巖性為較堅(jiān)硬的炭質(zhì)石英砂巖(f7～f9左右)，其余為層狀硫鐵礦夾石(f8～f11左右)，不穩(wěn)定，工作面含夾石煤厚1.4～1.7m，平均1.45米。純煤厚度1.1～1.4 m，平均1.2 m。工作面東西走向長(zhǎng)654～730米，平均692米，南北傾斜寬252米，傾斜面積147356m2。
由于采用了新工藝，“無(wú)火花合金護(hù)基自旋截齒”在性能上完全達(dá)到了進(jìn)口截齒水平，同時(shí)價(jià)格大幅降低，大大降低了開(kāi)采成本，減少了更換截齒的工作量，從而大幅度提升了開(kāi)采效率及經(jīng)濟(jì)效益。該產(chǎn)品具有極好的推廣應(yīng)用前景。
                

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