在隧道及矿山工程领域,项目管理者常面临一个困惑:
相邻的两个标段,地质报告相似,使用的是同型号的徐工或三一EBZ260悬臂式掘进机,但最终进尺却相差巨大:
A标段施工顺畅,月掘进进尺轻松突破300米,设备故障率低;
B标段进度受阻,月进尺仅徘徊在150米左右,不仅进度滞后,截齿消耗量还是A标段的两倍,且设备长期处于高温、高震动负荷状态。
排除操作手熟练度的差异,造成这种效率鸿沟的根本原因,往往不在设备本身,而在“耗材匹配”的策略上。
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“通用化”误区,是效率低下的根源
部分采购部门或施工队为了简化库存管理,习惯采用“一种截齿打到底”的策略。无论掌子面是软质泥岩还是高硬度砂岩,均使用同一款通用型截齿。
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这种“以不变应万变”的思维,正是导致高损耗、低进尺的核心症结。
机械破岩的本质,是截齿与岩石之间的物理博弈。当岩石的物理力学性质(如硬度、研磨性、完整性)发生变化时,如果破岩工具不随之调整,必然导致系统效率的崩塌:
1、硬齿软用:用针对硬岩设计的钝头截齿去切割软岩,会导致切入阻力大、切削比能高,表现为“光吃油不进尺”。
2、软齿硬用:用针对软岩设计的尖头截齿去硬抗高硬度岩石,会导致合金头瞬间崩裂,表现为“截齿成批报废”。
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科学匹配:不同工况的选型法则
高效施工团队的秘诀,在于建立**“动态选型”**机制。针对不同围岩等级,匹配最具性价比的截齿方案:
软岩与煤系地层:追求“切削效率”
工况特征: 泥岩、页岩、煤层,单轴抗压强度低(F值<4),但岩体韧性大。
匹配方案: 选用“大截距、尖锥型、长齿体”截齿。
技术逻辑: 尖锥结构更易侵入岩体,长齿体有利于岩屑快速排出,防止产生“泥包齿”现象。此类截齿能大幅降低截割扭矩,提升转速,从而最大化单位时间的进尺量。
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中硬岩与高研磨地层:追求“耐磨寿命”
工况特征: 砂岩、石灰岩,硬度中等(F值5-8),但石英含量高,研磨性极强。
匹配方案: 选用“带耐磨熔覆层、合金头适中”的截齿。
技术逻辑: 在齿头下方增加耐磨堆焊层,如同给齿体穿上铠甲,防止岩粉流冲刷导致齿体变细、合金头过早脱落,确保截齿能“用到最后”。
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硬岩与复合地层:追求“抗冲击性”
工况特征: 花岗岩、含结核砂岩,硬度高(F值>10),冲击载荷大。
匹配方案: 选用“超粗晶粒合金、重型齿体、短粗型”截齿。
技术逻辑: 此时破岩主要靠“压碎”而非“剪切”。短粗的齿体抗弯抗折能力强,大体积合金头能分散瞬时冲击力。虽然单次切深减小,但因不停机、不崩齿,整体掘进连续性反而最高。
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算清背后的“隐形账”
关于专用截齿的采购成本,部分管理者存在顾虑。但若从全生命周期成本角度分析,结论截然不同。
若工况不匹配,造成的损失远超截齿差价:
停机成本
每天因频繁换齿多停机1小时,累计一月即损失3-4个班的产量。对于赶工期的项目,时间就是最大的金钱。
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设备损耗
截齿失效后,反作用力直接传递至截割臂和减速机,极易导致截割电机烧毁、销轴断裂等重大故障,维修成本高昂。
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能耗激增
破岩效率低下意味着比能耗上升,每掘进一米需要消耗更多的电力和燃油。
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优秀的施工队之所以利润更高,并非因为他们买的截齿最便宜,而是因为他们懂得通过科学匹配,杜绝了设备的“无效功”。
结语
在精细化管理日益重要的今天,工况变,方案必须变。
只有摒弃“一套截齿打天下”的粗放模式,根据岩性实时调整耗材配置,才能真正实现降本增效。
如果您的项目正面临掘进效率低、耗材成本高的问题,或者对于复杂地层下的截齿型号选择存疑:
欢迎在后台或评论区留言您的【设备型号】及【地质参数】(如岩石种类、硬度F值)。
信达机械技术团队将为您提供免费的工况分析与选型建议,助您匹配最优掘进方案。
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