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一种改善钻掘问题的特殊钻头

2017-06-07赵博

科技与创新 2017年10期
关键词:岩石

赵博

文章编号:2095-6835(2017)10-0081-02

摘 要:目前,我国常用的旋转挖掘钻头多种多样,结构形式也各不相同,但有一个共同的特点——直接焊接或加工成形,没有活动部件;在旋转进入地下后,靠本身钢性进行破岩作业;没有缓冲,遇到硬度较高的岩层时易对钻头本身造成损坏。因此,重点介绍了一种能够改善钻掘问题的特殊钻头,从而为破岩作业提供参考。

关键词:钻掘;岩石;螺旋钻头;特殊钻头

中图分类号:TG713.1 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2017.10.081

1 常見普通钻头

目前,市场常见的螺旋钻头形式如图1、图2、图3和图4所示。

在实际施工过程中,这类钻头在遇到坚硬岩石时,非常容易挤入岩层中,进退不得,造成设备和部件损坏,进而影响施工工期和加大施工成本。

2 特殊钻头

特殊钻头是指既能够满足旋转挖掘钢性,遇到高硬度岩层时还能有适当缓冲,并且截齿可以回缩的破岩钻头,如图5和图6所示。

这种钻头包括钻头本体、六方体连接头、钻臂座,开合臂、固定臂和截齿等,在工作时顺时针旋转,钻头正常工作,并可根据所钻地质条件更换不同类型的截齿。

在遇到坚硬的岩层时,钻掘受阻,不能正常进行。此时,如果强行钻掘,就会对钻头造成损伤,而本文中的钻头可以进行逆时针旋转将外侧截齿收回,重新换位再进行钻掘,如图7和图8所示。

此时,钻头的外径有效缩小,可以收回钻头。截齿与水平方向之间的夹角可以根据实际情况在0°~70°之间进行调整,实现最佳钻掘效率,截齿也可以根据地质条件不同进行更换。这种设备可随钻头旋转开合臂打开形成钻头的完整状态进行钻掘,在遇到应力集中或钻头阻力过大时可反向旋转,开合臂收回,钻头外径缩小释放应力,变换位置继续钻掘,从而避免损坏钻头,延长钻头寿命。钻头安装、拆卸方便,使钻入地下的钻

杆更易于拔出,且在钻头中间还设有通孔,可以在土层、岩层钻掘时通入水,在水下钻掘时,通入空气进行降温润滑和排出异物,有效地提高了钻掘效率。具体如图9所示。

3 结束语

采用新形式的钻头后,在钻掘中可以有效提高钻掘效率,降低钻头出现故障的概率。以往,使用普通钻头发现损坏时,钻头只能停用,损失较大,且在原位置不能继续施工,新式钻头可以有效解决这类问题。

参考文献

[1]李鹏.矿山多层空区探测用反循环钻头的试验研究[D].长春:吉林大学,2016.

[2]何勇.冲切分离式复合PDC钻头及工具技术研究[D].成都:西南石油大学,2016.

[3]谢德龙.深孔钻探金刚石钻头用FeCoCu预合金粉的制备及性能研究[D].长沙:湖南大学,2016.

〔编辑:张思楠〕

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