采矿台车钻杆异常失效类型及原因分析

  在常规情况下，与掘进钻杆相比，采矿钻杆出现异常失效的情况相对较少。根据失效形式的不同，我们可以将失效情况归纳为以下几个主要类别：螺纹的内外磨损、外螺纹根部的断裂、内螺纹的断裂、钻杆本体的断裂，以及钻杆弯曲导致的失效等。

01. 内外螺纹磨损失效

  采矿台车钻杆常见的失效形式就是内外螺纹磨损失效，其中内螺纹磨损失效居多。决定钻杆磨损的因素主要有：一是生产工艺，关键的是钎杆热处理硬度，渗层深度，螺纹光洁度，螺纹配合精度；二是工况条件，如岩层硬度和地质复杂度，复杂的工况条件下夹钎和钻孔偏斜会加速螺纹磨损；三是操作因素，包括操作人员的熟练度和使用时设置的推进压力、冲洗水压力等，不当的操作会导致钻杆异常磨损；四是钎具的使用维护因素，如钎头不及时修磨，不但影响正常凿岩进尺，还容易造成钻孔偏斜，钎杆磨损后未及时换下，新旧钎杆螺纹磨损差异较大仍然混用，不同企业产品混用，螺纹公差，配合间隙不同，都会加快钎杆螺纹磨损。

02. 外螺纹根部断裂失效

  常见的采矿钻杆失效形式还有：外螺纹根部断裂失效，采矿钻杆已经达到通常的进尺米数导致钻杆失效。一般情况，采矿钻杆多数内外螺纹失效是在螺纹根部断裂之前就已经磨损失效了，而部分产品内外螺纹没有磨损失效，但仍继续使用导致出现螺纹根部断裂失效。决定外螺纹根部断裂失效的因素，一是生产工艺，主要的是热处理水平决定钎杆的疲劳强度（热处理组织状态是否具备较强的韧性、疲劳性。钎杆表面高碳马氏体，基体是下贝氏体，他们之间是较宽的，平缓的过渡混合体是较好的组织状态），还有螺纹表面的加工光洁度；二是凿岩作业的工况条件，如果工况条件复杂，频繁出现夹钎，打孔偏斜也会造成钎杆螺纹根部的异常疲劳断裂；三是钎具的使用维护因素，如钎头不及时修磨，造成钻孔容易出现偏斜，造成钎杆螺纹根部异常断裂。

03. 内螺纹空刀处断裂

  内螺纹空刀处的断裂是钻杆失效的另一种情况，通常由两个原因引起：其一凿岩过程中外螺纹对内螺纹空刀处施加的作用力，由于这一区域是结构上的薄弱环节，容易导致断裂；其二，如果内螺纹外侧磨损严重，会进一步削弱空刀处的强度，增加断裂的风险。面对这种情况，选择具有加长内螺纹设计的钻杆可以显著提高其使用性，因为这种设计有助于分散作用力，减少薄弱区域的应力集中。

04. 杆身断裂

  钻杆杆身断裂是一种不常见的失效现象，通常与钢材本身的质量问题或轧制工艺不当有关，这种情况往往是个别发生的。然而，如果出现批量的杆身断裂，这可能表明存在显著的热处理问题，这时需要仔细检查热处理过程，以确定是否存在质量控制上的缺陷。

05. 杆身弯曲

  采矿钻杆经常需要多支串联使用，通常数量在10-20支之间。一旦出现弯曲，不仅会导致无法正常使用，还可能引发其他异常失效。因此，对于采矿钎杆而言，保持产品的直线度和同轴度是至关重要的质量标准。确保钎杆的这些几何精度，可以显著提高其在连续作业中的使用性。

  在钎杆的制造流程中，原材料和成品需经过多次校直处理。由于接收的钎杆原材料可能存在弯曲，进行校直才能继续加工。此外，热处理过程后钎杆也可能发生变形，因此需要进行校直以满足产品对直线度的严格标准。在钎杆的运输和存储过程中，也须采取措施确保钎杆保持平直，避免弯曲，以维护其质量和性能。

江西隧矿钻杆

江西隧矿采用钎具用的钢和热处理工艺及设备，保证了产品的使用性。