Кейс 4｜Горнодобыча
Клиентский Случай | Известняк F14 на одной из угольных шахт Хэнань: Почему у резцов происходит интенсивное выпадение твердосплавной головки через несколько десятков минут работы?
Угольная шахта в провинции Хэнань, известняк F12–14, монолитная крепкая порода без трещин, высокая абразивность, проходка комбайном EBZ318
Из 10 резцов израсходовано только 4, без выпадения твердосплавных вставок, расход снижен вдвое, в сочетании с взрывным рыхлением обеспечена стабильная проходка и поддержан темп проходки
Категория:
Примеры применения резцов для горной добычи
В процессе проходки угольных шахт «монолитная крепкая порода» всегда считалась одной из наиболее сложных условий эксплуатации. Особенно когда порода представлена известняком с коэффициентом крепости F=12–14, а породный массив плотный, без трещин, с большим содержанием кварца и полевого шпата, резцы подвергаются уже не обычному абразивному воздействию, а высокочастотным сильным ударам, подобным ударному бурению.
Недавно в горной выработке одной из угольных шахт компании «Хэнань Энергия» мы вместе с шахтой прошли типичное «сражение с монолитной крепкой породой».
Предыстория проекта и реальные проблемы
Место работ: одна из угольных шахт компании «Хэнань Энергия»
Геологические условия: известняк, F=12–14, монолитная порода, без трещин, чрезвычайно высокая абразивность
Проходческий комбайн: EBZ318
Сложность при производстве работ: у ранее использовавшихся резцов массово наблюдались «выпадение твердосплавной вставки» и скалывание твердосплавных штырей.
По отзывам шахты: резцы не успевали нормально износиться — твердосплавную вставку «выбивало» ударными нагрузками, что значительно замедляло темпы проходки и приводило к сохранению высоких затрат на расходные материалы.
Такие условия эксплуатации уже выходят за пределы применимости стандартных резцов.
Почему твердосплавная вставка «выпадает, ещё не начав работать»?
При анализе изломов большого количества отработанных резцов была выявлена характерная особенность: корпус резца не имеет сильного износа, но твердосплавная вставка выпадает целиком.
Причина в том, что логика отказов в монолитной крепкой породе полностью отличается от песчаника:
1.Ударная нагрузка значительно превышает абразивное воздействие
Монолитная порода не имеет естественных трещин, и в момент внедрения резец подвергается чрезвычайно сильному удару. Если вязкость корпуса резца недостаточна или прочность пайки не хватает, твердосплавная вставка выбивается ударом напрямую.
2.Несогласованность термических напряжений
Высокое содержание кварца → резкий рост температуры резания. Если разница теплового расширения стального корпуса и твердого сплава плохо контролируется, в паяном шве возникают микротрещины, что в конечном итоге приводит к полному выпадению вставки.
Иными словами, ключевым фактором в таких условиях является не износ, а вязкость + прочность паяного соединения.
Сравнение на объекте
«Синьда» XD35C против ранее использовавшихся резцов
Время испытаний: 07.01.2026 — 11.01.2026
Способ установки: симметричная установка на одном исполнительном органе: «Синьда» XD35C (10 шт.) против ранее использовавшихся резцов (10 шт.)
Вспомогательный процесс: в связи с чрезвычайно высокой целостностью породного массива перед началом работ была выполнена необходимая предварительная подготовка методом взрывного рыхления.
Сравнение данных испытаний:
| Параметр | Ранее использовавшиеся резцы | «Синьда» XD35C |
| Количество израсходованных | 8 шт. | 4 шт. |
| Режим отказа | 6 шт. — выпадение твердосплавной вставки | Все — нормальный износ |
| Ключевое сравнение | Частое выпадение твердосплавной вставки | Отсутствие выпадения твердосплавной вставки |
Ключевой вывод: при одинаковой ударной нагрузке расход резцов «Синьда» составил лишь 50% от расхода ранее использовавшихся резцов, при этом достигнуто «нулевое выпадение твердосплавной вставки».
Технический анализ
Почему XD35C выдерживает?
Для монолитной крепкой породы с коэффициентом крепости F≈14 в XD35C реализованы три ключевых усиления:
1.Высоковязкий твердый сплав с ультракрупнозернистой структурой
Ставка сделана не на предельную твердость, а на ультракрупнозернистый сплав с повышенной ударной стойкостью, способный поглощать энергию при сильных ударных нагрузках и предотвращать скалывание.
2.Криогенная обработка + высокопрочная пайка
Криогенная обработка улучшает стабильность структуры, после чего применяется пайка с высокой прочностью на сдвиг, обеспечивающая прочное металлургическое соединение твердосплавной вставки с корпусом резца.
Прочность паяного соединения повышена более чем на 30%, что эффективно предотвращает выпадение вставки под воздействием ударных нагрузок.
3.Усиленная конструкция корпуса резца
Утолщенная шейка и повышенная вязкость обеспечивают более стабильную опору корпуса резца и предотвращают ослабление и выпадение твердосплавной вставки из-за микродеформации корпуса резца.
Важное напоминание
Резцы не универсальны — границы условий эксплуатации необходимо уважать
Как производитель мы обязаны откровенно указать:
Монолитный известняк класса F14 уже приближается к физическому пределу проходческого комбайна со стреловидным исполнительным органом.
Стабильная проходка в данном случае была достигнута благодаря следующему сочетанию «технология + резцы»:
1.Вспомогательное ослабление обязательно
Локальное взрывное рыхление, бурение шпуров или создание трещин являются необходимыми этапами; нельзя полностью полагаться на резцы при механическом разрушении монолитной породы.
2.Проходческий комбайн отвечает за «резание», резцы — за «стабильность»
Вспомогательное предварительное разупрочнение → резцы XD35C используются для резания и зачистки кромок, что позволяет поддерживать стабильный темп проходки, снижать процент выпадения твердосплавных вставок и защищать оборудование.
При полном отказе от предварительного разупрочнения и механическом разрушении крепкой породы класса F14 в случае повреждения двигателя резания, пальцев или редуктора потери будут значительно превышать стоимость самих резцов.
Заключение
Кейс одной из угольных шахт в Хэнани в очередной раз доказывает: соответствие условиям эксплуатации всегда было и остается главным. При столкновении с экстремальной монолитной крепкой породой «отсутствие выпадения твердосплавной вставки» важнее, чем «дешевизна и удобство»: именно это определяет, будет ли стабильным темп проходки, сохранится ли оборудование и останутся ли затраты под контролем.
Если в ваших условиях эксплуатации также наблюдаются: частое выпадение твердосплавной вставки, трудности проходки в монолитной крепкой породе, высокая частота замены резцов, низкая эффективность, — приглашаем вас связаться с нами для проведения диагностики условий эксплуатации.
«Синьда» — делаем проходку в крепких породах более управляемой и высокоэффективной.
