Кейс 5｜Горнодобыча
Клиентский Случай | Затраты на проходку по твердым породам на угольной шахте Вьетнама снизились на 90% за счет замены резцов?
Одна из угольных шахт Вьетнама, крепкая порода класса F10, с кварцевыми песчаными прослоями, высокой влажностью, работа проходческого комбайна EBZ280, сечение выработки 15 м², снижение точности держателя резца
Расход резцов снижен более чем на 90%, на 1,5 м проходки израсходовано всего 2 резца, без скалывания кромки и выпадения вставки, значительно снижены затраты на закупку, повышена эффективность работы оборудования
Категория:
Примеры применения резцов для горной добычи
Часть угольных шахт Вьетнама из-за высокой твердости пород, большого количества прослоев и высокой влажности всегда считалась зоной сложных условий эксплуатации для проходческого оборудования и расходных материалов. Многие местные шахты повсеместно сталкиваются с аналогичными проблемами: быстрый износ резцов, частая потеря зубьев, длительное время простоя, что затрудняет повышение эффективности проходки и приводит к сохранению высоких совокупных затрат.
Недавно «Синьда» и одна из угольных шахт Вьетнама провели сравнительное испытание на объекте, которое предоставило отрасли показательный пример и дополнительно продемонстрировало, что в сложных условиях эксплуатации «характеристики материала резцов» и «точное соответствие условиям эксплуатации» оказывают решающее влияние на фактические затраты на проходку.
Предыстория и анализ проблем
Глубинные причины высокого расхода
Предыстория проекта: одна из угольных шахт Вьетнама, сечение выработки около 15 м², работы выполняются проходческим комбайном EBZ280.
Ключевая проблема: В крепких породах класса F10 расход ранее использовавшихся резцов был огромным. Данные показывают, что при проходке 70 м требуется замена около 240 резцов, в среднем 3–4 резца на метр, что значительно превышает нормальный уровень для аналогичных условий эксплуатации и напрямую приводит к частым простоям и недостижению планового темпа проходки.
После обследования и анализа на месте нашими инженерами было подтверждено, что проблема обусловлена не только твердостью породы, а является результатом комплексного воздействия следующих четырех факторов:
Сильные ударные нагрузки
Процесс разрушения крепкой породы класса F10 сопровождается высокочастотными мощными ударами.
Высокоабразивные условия эксплуатации
Породные слои содержат кварцевые и песчаные прослои, которые вызывают непрерывный абразивный износ твердосплавной вставки резцов.
Неравномерное распределение нагрузок
Исполнительный орган проходческого комбайна (режущая головка) из-за длительной эксплуатации имеет износ, точность части держателей резцов снизилась, что усиливает неравномерный износ и аномальные нагрузки на резцы.
Сложные динамические нагрузки
Наложение вышеуказанных факторов приводит к тому, что резцы в процессе работы подвергаются комплексным нагрузкам: удару, износу, изгибу и кручению.
Износ ранее использовавшихся резцов
Измерения на объекте: значительная разница в характеристиках
Принцип испытаний
В условиях одного и того же проходческого комбайна, одной и той же бригады операторов и одинаковых параметров проходки только резцы на части позиций были заменены на сверхизносостойкие резцы для проходческих комбайнов XD35CC, предоставленные АО «Чжучжоу Синьда Технологии Машиностроения».
Результаты проверки
После проходки около 1,5 м было заменено всего 2 резца «Синьда», общая форма износа равномерная, отсутствуют такие отказы, как скалывание кромки и выпадение твердосплавной вставки. По сравнению с данными первоначального бренда «расход 3–4 резца на метр», расход резцов «Синьда» снижен более чем на 90%, фактический срок службы значительно увеличен.
Технический анализ причин
За различиями в характеристиках стоит «точное соответствие»
С учетом результатов испытаний мы провели анализ с точки зрения материаловедения и механики конструкций и считаем, что различия в характеристиках обусловлены главным образом следующими тремя факторами:
Различия в выборе твердосплавных материалов
От «погони за твердостью» к «приоритету вязкости»
Для условий сильных ударных нагрузок вязкость твердого сплава (способность сопротивляться ударному разрушению) важнее чистой твердости. «Синьда» применяет высоковязкий твердый сплав с ультракрупнозернистой структурой, что эффективно предотвращает скалывание кромки и преждевременный выход из строя, вызванные хрупкостью материала.
Технологические различия конструкции корпуса резца
Способность противостоять комплексным нагрузкам
Резцы в шахтных условиях подвергаются сложным изгибно-крутильным нагрузкам. Применяемая «Синьда» технология цельной холодной ковки и прецизионно контролируемой термообработки обеспечивает плотность структуры и однородность механических свойств корпуса резца от внутренних слоёв к наружным, благодаря чему при воздействии дополнительных напряжений, таких как неравномерный износ и кручение, деформация или разрушение хвостовика маловероятны.
Экономическая оценка и выводы
Применение оптимизированного решения с резцами принесло шахте значительный комплексный эффект:
1.Снижение прямых затрат: затраты на закупку и расход резцов и связанных компонентов (например, втулок резца) значительно снизились.
2.Повышение операционной эффективности: время простоев из-за замены резцов резко сократилось, что эффективно повысило коэффициент полезной работы оборудования и эффективность проходки.
3.Оптимизация управления производством: стабильный срок службы расходных материалов делает организацию производства и планирование технического обслуживания более предсказуемыми.
Вывод: сравнительное испытание на данной угольной шахте во Вьетнаме в полной мере доказывает, что в сложных условиях крепких пород успешное решение основывается на глубоком понимании условий эксплуатации и точном соответствии продукции. Настоящий контроль затрат основан на профессиональных технических решениях, обеспечивающих более низкие совокупные потери, меньшее время простоев и более стабильную эффективность производства.
