花岗岩地层新型取芯钻头设计与试验研究

作     者：姬海东 刘郡 陈力 JI Haidong;LIU Jun;CHEN Li

作者机构：中国铁建重工集团股份有限公司长沙410100 

出 版 物：《机械设计与研究》 (Machine Design And Research)

年 卷 期：2024年第40卷第3期

页      面：189-193页

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：中国铁建股份有限公司2019年度科研计划项目(2019-B14) 

主　　题：地质勘探 取芯钻头 钻进速度 花岗岩 排渣性能 应力分析 

摘      要：岩芯钻探是最直接有效的地质勘探方法之一,可直接揭露隧道掌子面前方地质体及其性质。为提高花岗岩地层中岩芯钻探钻进速度,根据钻头内外径的特殊参数要求,设计了5种新型取芯钻头,并仿真分析了花岗岩地层中不同钻头的切削受力情况、排渣性能,通过试验测试了不同钻头的钻进速度、岩心完整情况、钻头磨损情况。结果表明:PDC钻头钻进速度最快,但岩心破碎,应力较大,排渣性能较差;表镶金刚石钻头排渣性能较好,岩心完整,但应力较大,钻进速度较慢;孕镶金刚石钻头钻进速度较快,岩心完整,应力较小,排渣性能较好,更适合在花岗岩地层钻进,其中,深尖齿孕镶金刚石钻头磨损程度较小,为较优钻头。