硬质合金钻头是靠钻压和自身旋转产生的冲击载荷破碎岩石的。在凿岩钻进中,钻头经受高频率的冲击载荷,且受到扭转、弯曲、拉伸、压缩等多种复合应力的作用,在高速回转碰撞的环境下经受岩石、岩粉和矿水等工作介质的磨损与腐蚀。
国内外使用的牙轮钻头,多为三牙轮钻头。这种钻头的特点是:轴压和冲击载荷分布范围较大且均匀,并能充分利用有效空间,钻进平稳。牙轮钻头用硬质合金齿的尺寸和形状适用于岩石的特性,要求耐磨性好,强度高,不易碎裂和折断。牙轮钻头使用的硬质合金齿主要有:球形齿,锥球齿,楔形齿,边楔齿和用于轮背与爪尖的平顶齿等。
煤钻头是煤炭部推广的三小产品,硬度上共分为两类,I型适用于软岩钻孔,Ⅱ型适用于硬岩和坚硬岩石钻孔。具有钻进速度快,钻削范围广,省时、省力、连接方式简单、等优能。煤钻头主要用于较软煤质、硬煤层和煤岩的钻孔工作。
煤钻头的规格
煤钻头规格按照直径两翼大小分为:Ф28 ,Ф30 ,Ф32 ,Ф38 ,Ф42。
煤钻头的分类
根据工作方式不同,煤钻头可以分为干式和湿式两种。干式钻头为钻孔过程中不供应降尘水、钻头体没有供水通道的钻头;湿式钻头:钻孔过程中供应降尘水,钻头体有供水通道的钻头。
根据两翼材质不同,煤钻头分为硬质合金钻头和金刚石复合片(PDC)钻头。
煤钻头的用途
安装在煤电钻上,主要用于软—中硬岩中锚固支护孔的钻进。广泛用于岩石硬度f≤8的巷道,特别适应煤巷的锚杆支护作业,即可钻顶板锚杆孔。
金刚石复合片钻头有限元力学分析优化钻头结构。
根据钻探岩性特点,采用有限元力学模型优化,改进设计了新型多翼组合齿PDC不取芯钻头,在传统的刮刀式钻头基础上设计了新的副切削齿和保径齿,金刚石复合片钻头并将抗冲击性好的锥形齿、球形齿和高耐磨的平面齿组合装配,优化了机械性能,金刚石复合片钻头提高对硬岩层的抗冲击能力。