Fel på bergborrstång: Vanliga orsaker och lösningar du behöver känna till

Inom gruvdrift är borrstavar viktig utrustning, vars prestanda direkt påverkar både effektivitet och säkerhet. Även om fel på gruvstavar är mindre vanliga jämfört med tunnelstavar, kan de, när de väl inträffar, orsaka betydande produktionsstörningar. Idag ska vi dyka in i de vanligaste fellägena för gruvdrift, orsakerna bakom dem och lösningarna för att undvika dessa driftsfallgropar.

1. Slitage på inre och utvändiga gängor: Den vanligaste irritationen

Bland de olika typerna av fel på gruvstänger är slitage på inre och utvändiga gängor det vanligaste problemet, med inre gängslitage som det dominerande problemet. Detta liknar hur skruvar i vardagsbruk slits ut med tiden och lossnar, vilket gör dem svåra att dra åt. Gängorna på borrstänger upplever samma fenomen.

Så, vilka faktorer avgör slitstyrkan hos en stångs gängor?

• Tillverkningsprocess: Borrstångens hårdhet, det härdade lagrets djup, gängornas ytfinish och gängpassningens precision är alla avgörande faktorer. Precis som när man tillverkar ett hållbart verktyg påverkar materialkvaliteten och bearbetningsprecisionen direkt dess livslängd.

• Driftsförhållanden: Berglagrens hårdhet och den geologiska komplexiteten spelar en betydande roll. Under komplexa arbetsförhållanden kan problem som fastnade stänger eller avvikelser i borrriktningen uppstå, vilket accelererar gängslitaget, ungefär som sandpapper.

• Operativa faktorer: Operatörernas skicklighetsnivå, såväl som borrparametrar som tryck och spolvattentryck, kan också påverka hur snabbt gängorna slits. Felaktig användning är som att utsätta borrstången för extrema förhållanden, vilket orsakar onormalt slitage.

• Underhållspraxis: Om borrkronan inte slipas om i tid kan det leda till ineffektiv borrning och borravvikelser. Dessutom kan blandning av nya och slitna stänger eller användning av stänger från olika tillverkare med varierande gängtoleranser ytterligare accelerera gängslitaget.

2. Brott vid roten av utvändiga trådar: "Konsekvenserna" av överanvändning

Brott vid roten av utvändiga gängor är ett annat vanligt feltillstånd, som ofta uppstår när borrstången har överskridit sin typiska livslängd och fortfarande används. Vanligtvis slits de invändiga och utvändiga gängorna på de flesta gruvstänger ut innan rotbrotten uppstår. Men om gängorna inte har slitits ut till brott kan fortsatt användning leda till sådana brott.

De viktigaste faktorerna som bidrar till detta misslyckande är:

• Tillverkningsprocess: Värmebehandling är avgörande för att bestämma stångens utmattningshållfasthet. Den värmebehandlade strukturen måste ha hög seghet och utmattningsbeständighet, där en idealisk struktur är martensit med hög kolhalt på ytan och bainit i kärnan, med en jämn, bred övergång mellan de två. Gängornas ytfinish påverkar också deras hållbarhet.

• Driftsförhållanden: Ofta fastnade stänger och borrningsavvikelser under komplexa förhållanden kan leda till onormala utmattningsbrott vid roten av de utvändiga gängorna.

• Underhållspraxis: Om borrkronan inte slipas om i tid kan det orsaka borrningsavvikelser, vilket i sin tur kan leda till utmattningsbrott vid gängroten.

3. Brott vid den inre gängan "Void": Den strukturella svagheten

Brott vid den invändiga gängan "voi" är ett annat feltillstånd, vanligtvis orsakat av två faktorer. För det första, under borrprocessen, utövar de utvändiga gängorna kraft på de invändiga gängorna, en svag punkt i strukturen som lätt kan spricka. För det andra, om stångens utvändiga gängor utsätts för betydande slitage, försvagas den invändiga gängan ytterligare och ökar risken för brott.

Lösningen? Att välja borrstänger med förlängda invändiga gängor kan avsevärt förbättra deras hållbarhet. Denna design hjälper till att fördela kraften jämnare och minska spänningskoncentrationen vid de svaga punkterna, ungefär som att lägga till ett skyddslager på ett sårbart område.

4. Stångkroppsbrott: "Översikt" i kvalitetskontroll

Stångkroppsbrott är relativt sällsynta men kan uppstå på grund av kvalitetsproblem med själva stålet eller felaktiga valsningsprocesser. Vanligtvis är sådana brott isolerade incidenter. Om stångkroppsbrott dock uppstår i bulk kan detta tyda på betydande problem med värmebehandlingsprocessen. I sådana fall är det viktigt att noggrant inspektera värmebehandlingsprocessen för att identifiera brister i kvalitetskontrollen och förhindra ytterligare problem.

5. Stångkroppsböjning: Den "Osynliga mördaren" i serieoperationer

Gruvborrstavar används ofta i serie, vanligtvis mellan 10 och 20 stavar åt gången. När en stav böjs blir den inte bara oanvändbar, utan kan också orsaka att andra stavar går sönder i förtid. Att bibehålla rakhet och koaxialitet är därför en kritisk kvalitetsstandard för gruvborrstavar. Att säkerställa dessa geometriska egenskaper kan avsevärt förbättra stavarnas tillförlitlighet och hållbarhet under kontinuerlig drift.

För att förhindra att stångkroppen böjs bör råmaterial och färdiga stänger genomgå flera rätningsprocesser under produktionen. Råmaterial som kan ha inneboende böjningar måste rätas ut före vidare bearbetning. Efter värmebehandling kan stänger också deformeras och behöva exakt rätning för att uppfylla strikta rakhetsstandarder. Dessutom bör åtgärder vidtas under transport och lagring för att säkerställa att stängerna förblir raka och inte böjs.

Genom att förstå de vanliga orsakerna till fel och implementera rätt åtgärder kan du avsevärt förbättra tillförlitligheten och livslängden hos borrstänger för gruvdrift, vilket säkerställer smidig och effektiv drift.