秦 可，郝世俊，赵永哲，祁宏军，莫海涛，公丕进

（中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西西安 710054）

大口径扩孔牙轮钻头结构优化设计

秦 可，郝世俊，赵永哲，祁宏军，莫海涛，公丕进

（中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西西安 710054）

通过对目前Ф550mm大口径扩孔牙轮钻头的牙掌结构布置、齿面结构和水力结构进行分析，提出设计优化思路。结合彬长矿区某矿大口径钻井工程，开展大尺寸扩孔牙轮钻头优快成孔工艺技术的现场试验研究。得出大口径扩孔牙轮钻头牙轮数量为9个时钻速优于6个，合理的牙掌结构布置、齿面结构的钻头结构可提高23.1%的钻速。

大口径；扩孔牙轮钻头；优化设计；煤矿救援孔

目前，大口径钻井技术已成为各煤矿区施工深孔救援孔、逃生孔、电缆孔、瓦斯排放孔、通风孔和送料孔等的必然选择和重要手段。随着大口径钻井技术的不断进步和提高，设计孔深孔径不断加大，多次扩孔成井成为常态。但随着钻孔深度增加地质条件越来越复杂，地层岩石硬度和强度增加，可钻性差，常规结构大尺寸扩孔牙轮钻头机械钻速低，单只钻头进尺少，钻效低的问题愈来愈明显，严重影响了大口径钻井的成井速度和效益。在制约大口径钻井钻速的诸多因素中，大口径扩孔牙轮钻头破岩速度是关键因素，由于Ф550mm扩孔钻头用量远远少于常规牙轮钻头，目前国内钻头生产厂家在大尺寸扩孔钻头设计制造方面投入的力量有限，产品结构单一，产品性能难以满足大口径快速钻井的要求。……