凿岩钎头修磨方法的应用
对凿岩钎头和钎杆上的硬质合金片(齿)进行修磨，其理由显然是因为用钝的钎具作业性能特别差，因此，舍得在修磨设备和修磨技术上面投资，就能在降低凿岩成本的同时，改善钎具的作业性能。凿岩钎具上的硬质合金片(齿)损的特点大不相同，这些差别是由钻凿的岩石的不同性质所决定的，尽管在一定程度上，钎头的设计和硬质合金的成份也会使情况有所改善。
因此，一支钎头的使用寿命在不同岩石条件下差异非常大，如在非常坚硬且磨蚀性很强的岩石条件下，例如石英岩，其进尺为75m;而钻较软岩石，如石灰岩，其进尺能达到数千米。当钻凿石英岩时，硬质合金片(齿)磨损非常快，一旦被磨钝，硬质合金片(齿)很快就会被冲击力损坏。因钻孔效率下降，只有较少能量被传递到岩石上，这些作用力最终把硬质合金片(齿)彻底损坏。如果能把硬质合金片(齿)恢复到初始形状，从而把凿岩机活塞的所有冲击能都传递到岩石上，使岩石破碎，则将受到用户的赞赏。
即使在钎头保持进尺状态，且合金没有明显磨损的情况下,也将会突然发生故障。岩屑和破碎的硬质合金将导致钎头报废，这种情况一般是由于硬质合金表面的疲劳微裂纹引起的,这种微裂纹会很快发展成大的裂纹，最终导致硬质合金碎裂。
但是，挽救的方法比较简单，对合金片(齿)进行修磨或作表面抛光就可消除其表面微裂纹。无论钎头的磨损程度一看便知还是用显微镜放大的方法才可看出，这种方法能显著地延长钎头的寿命，会使钎头寿命延长100%~500%。在正常磨损情况下，一支球齿钎头可以修磨6~8次,而十字型钎头或整钎，则可以修磨高达 10~15 次。
要使凿岩获得最佳经济效益和达到最高效率,要注意的方面很多。然而,选择合适的配套钎具和设备也是非常重要的。Sandvik凿岩钎具部设计了一种CASE冲击波计算机模拟程序，用以演示钎头选择的重要性。这一CASE程序带来了额外的经济效益。因为高效率的凿岩设备能够很好地适应作业环境,从而取得高的钻孔速度,同时又保证较长的使用寿命。应该选择正确的钎头,以便能使其适应凿岩条件而获得合适的凿岩抗凿阻力(RPR)值。当凿岩处于高效率时，大部分输入能量被用来钻凿岩石,而只有少量的被浪费掉。当RPR值变化而效率下降时,所有多余的能量将被钎具系统吸收从而产生热量和内应力,最终将会导致钎具磨损而过早报废。
此CASE模拟程序明显表示出正确选择钎头，对保证高生产率和延长整个钎具系统寿命是非常重要的。当钎头磨损时，岩石的阻力值增加，从而导致钻进速度降低，并在钎具系统产生内应力;当钻进速度明显降低时，就应该对钎头的硬质合金片(齿)进行修磨，使其恢复到初始形状，从而使RPR值重新达到原确定的设计数值。
一般来说，为取得最大的经济效益，当钎头上的球齿磨平部分的直径接近或达到球齿直径的1/3时，就应对球齿进行修磨;另一种情况是，当出现倒锥或“蛇皮”，或者由于钎头体被磨损而引起合金太凸出时，也需要对其进行修磨。对于破碎的或其它原因造成损坏的球齿必须磨掉，以防其掉碴损坏其它球齿。
很明显，如果钻孔速度降低了，钎头就应该修磨。但是 Atlas Copco 公司建议,当钎头钻进300m以后，即使钻进速度正常，且球齿看起来仍保持完好，也应对球齿进行修磨这样可以在微观疲劳裂纹,即“蛇皮”效应向更深发展之前将其消除。如果等硬质合金磨损太严重时再进行修磨，不仅会使钎具系统产生内应力,而且需要更多的时间进行修磨这样就增加了额外成本,并且对球齿本身也是一种浪费。因为本来可用于凿岩的球齿部分都被修磨掉了，这就意味着对合金齿(片)的修磨宁早勿晚。在实践中,应对修磨时间间隔作出规定,而这种时间间隔又是在实践经验基础上制定的(如,根据磨损速度每15个孔或10个孔修磨一次)。定期并正确地修磨可以带来多方面的好处,而且效益可立竿见影,如能延长钎头寿命,提高钻孔速度;另外还可延长钎杆、接杆套和钎尾的使用寿命,减少钎杆由于内部应力过高引起的故障;降低凿岩设备中其它部件中的内应力;钻孔更直。对买合适的修磨机进行的投资,很快可以通过钎头作业状况的改善而从产生的经济效益中得到补偿。所以,凿岩设备使用者没有任何理由不对钎头进行修磨。
作者：矫炳勇、金仁甫
