采礦臺車鉆桿異常失效類型及原因分析

  在常規情況下，與掘進鉆桿相比，采礦鉆桿出現異常失效的情況相對較少。根據失效形式的不同，我們可以將失效情況歸納為以下幾個主要類別：螺紋的內外磨損、外螺紋根部的斷裂、內螺紋的斷裂、鉆桿本體的斷裂，以及鉆桿彎曲導致的失效等。

01. 內外螺紋磨損失效

  采礦臺車鉆桿常見的失效形式就是內外螺紋磨損失效，其中內螺紋磨損失效居多。決定鉆桿磨損的因素主要有：一是生產工藝，關鍵的是釬桿熱處理硬度，滲層深度，螺紋光潔度，螺紋配合精度；二是工況條件，如巖層硬度和地質復雜度，復雜的工況條件下夾釬和鉆孔偏斜會加速螺紋磨損；三是操作因素，包括操作人員的熟練度和使用時設置的推進壓力、沖洗水壓力等，不當的操作會導致鉆桿異常磨損；四是釬具的使用維護因素，如釬頭不及時修磨，不但影響正常鑿巖進尺，還容易造成鉆孔偏斜，釬桿磨損后未及時換下，新舊釬桿螺紋磨損差異較大仍然混用，不同企業產品混用，螺紋公差，配合間隙不同，都會加快釬桿螺紋磨損。

02. 外螺紋根部斷裂失效

  常見的采礦鉆桿失效形式還有：外螺紋根部斷裂失效，采礦鉆桿已經達到通常的進尺米數導致鉆桿失效。一般情況，采礦鉆桿多數內外螺紋失效是在螺紋根部斷裂之前就已經磨損失效了，而部分產品內外螺紋沒有磨損失效，但仍繼續使用導致出現螺紋根部斷裂失效。決定外螺紋根部斷裂失效的因素，一是生產工藝，主要的是熱處理水平決定釬桿的疲勞強度（熱處理組織狀態是否具備較強的韌性、疲勞性。釬桿表面高碳馬氏體，基體是下貝氏體，他們之間是較寬的，平緩的過渡混合體是較好的組織狀態），還有螺紋表面的加工光潔度；二是鑿巖作業的工況條件，如果工況條件復雜，頻繁出現夾釬，打孔偏斜也會造成釬桿螺紋根部的異常疲勞斷裂；三是釬具的使用維護因素，如釬頭不及時修磨，造成鉆孔容易出現偏斜，造成釬桿螺紋根部異常斷裂。

03. 內螺紋空刀處斷裂

  內螺紋空刀處的斷裂是鉆桿失效的另一種情況，通常由兩個原因引起：其一鑿巖過程中外螺紋對內螺紋空刀處施加的作用力，由于這一區域是結構上的薄弱環節，容易導致斷裂；其二，如果內螺紋外側磨損嚴重，會進一步削弱空刀處的強度，增加斷裂的風險。面對這種情況，選擇具有加長內螺紋設計的鉆桿可以顯著提高其使用性，因為這種設計有助于分散作用力，減少薄弱區域的應力集中。

04. 桿身斷裂

  鉆桿桿身斷裂是一種不常見的失效現象，通常與鋼材本身的質量問題或軋制工藝不當有關，這種情況往往是個別發生的。然而，如果出現批量的桿身斷裂，這可能表明存在顯著的熱處理問題，這時需要仔細檢查熱處理過程，以確定是否存在質量控制上的缺陷。

05. 桿身彎曲

  采礦鉆桿經常需要多支串聯使用，通常數量在10-20支之間。一旦出現彎曲，不僅會導致無法正常使用，還可能引發其他異常失效。因此，對于采礦釬桿而言，保持產品的直線度和同軸度是至關重要的質量標準。確保釬桿的這些幾何精度，可以顯著提高其在連續作業中的使用性。

  在釬桿的制造流程中，原材料和成品需經過多次校直處理。由于接收的釬桿原材料可能存在彎曲，進行校直才能繼續加工。此外，熱處理過程后釬桿也可能發生變形，因此需要進行校直以滿足產品對直線度的嚴格標準。在釬桿的運輸和存儲過程中，也須采取措施確保釬桿保持平直，避免彎曲，以維護其質量和性能。

江西隧礦鉆桿

江西隧礦采用釬具用的鋼和熱處理工藝及設備，保證了產品的使用性。