趙博


文章編號:2095-6835(2017)10-0081-02
摘 要:目前,我國常用的旋轉挖掘鉆頭多種多樣,結構形式也各不相同,但有一個共同的特點——直接焊接或加工成形,沒有活動部件;在旋轉進入地下后,靠本身鋼性進行破巖作業;沒有緩沖,遇到硬度較高的巖層時易對鉆頭本身造成損壞。因此,重點介紹了一種能夠改善鉆掘問題的特殊鉆頭,從而為破巖作業提供參考。
關鍵詞:鉆掘;巖石;螺旋鉆頭;特殊鉆頭
中圖分類號:TG713.1 文獻標識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2017.10.081
1 常見普通鉆頭
目前,市場常見的螺旋鉆頭形式如圖1、圖2、圖3和圖4所示。
在實際施工過程中,這類鉆頭在遇到堅硬巖石時,非常容易擠入巖層中,進退不得,造成設備和部件損壞,進而影響施工工期和加大施工成本。
2 特殊鉆頭
特殊鉆頭是指既能夠滿足旋轉挖掘鋼性,遇到高硬度巖層時還能有適當緩沖,并且截齒可以回縮的破巖鉆頭,如圖5和圖6所示。
這種鉆頭包括鉆頭本體、六方體連接頭、鉆臂座,開合臂、固定臂和截齒等,在工作時順時針旋轉,鉆頭正常工作,并可根據所鉆地質條件更換不同類型的截齒。
在遇到堅硬的巖層時,鉆掘受阻,不能正常進行。此時,如果強行鉆掘,就會對鉆頭造成損傷,而本文中的鉆頭可以進行逆時針旋轉將外側截齒收回,重新換位再進行鉆掘,如圖7和圖8所示。
此時,鉆頭的外徑有效縮小,可以收回鉆頭。截齒與水平方向之間的夾角可以根據實際情況在0°~70°之間進行調整,實現最佳鉆掘效率,截齒也可以根據地質條件不同進行更換。這種設備可隨鉆頭旋轉開合臂打開形成鉆頭的完整狀態進行鉆掘,在遇到應力集中或鉆頭阻力過大時可反向旋轉,開合臂收回,鉆頭外徑縮小釋放應力,變換位置繼續鉆掘,從而避免損壞鉆頭,延長鉆頭壽命。鉆頭安裝、拆卸方便,使鉆入地下的鉆
桿更易于拔出,且在鉆頭中間還設有通孔,可以在土層、巖層鉆掘時通入水,在水下鉆掘時,通入空氣進行降溫潤滑和排出異物,有效地提高了鉆掘效率。具體如圖9所示。
3 結束語
采用新形式的鉆頭后,在鉆掘中可以有效提高鉆掘效率,降低鉆頭出現故障的概率。以往,使用普通鉆頭發現損壞時,鉆頭只能停用,損失較大,且在原位置不能繼續施工,新式鉆頭可以有效解決這類問題。
參考文獻
[1]李鵬.礦山多層空區探測用反循環鉆頭的試驗研究[D].長春:吉林大學,2016.
[2]何勇.沖切分離式復合PDC鉆頭及工具技術研究[D].成都:西南石油大學,2016.
[3]謝德龍.深孔鉆探金剛石鉆頭用FeCoCu預合金粉的制備及性能研究[D].長沙:湖南大學,2016.
〔編輯:張思楠〕