《岩土钻掘工程学》第四章回转钻进用钻头培训T99

第四章

回转钻进用钻头

一、硬质合金钻头及其孔底的碎岩过程二、金刚石钻头及其孔底碎岩过程三、钢粒钻头及其孔底碎岩过程四、牙轮钻头及其孔底碎岩过程五、全面钻进与钻头国家精品课程第四章

回转钻进用钻头

岩土钻进（井）方法绝大多数是机械方式，主要有：①

伴有循环冲洗介质的硬质合金、金刚石、钢粒、牙轮钻头回转钻进和长螺旋干式回转钻进；②

采用液动、气动孔底冲击器的冲击回转钻进；③

钢丝绳冲击钻进；④

振动钻进。使用最广泛的是回转钻进。冲击回转钻进是在回转的基础上增加孔底冲击载荷；钢丝绳冲击钻进主要用于水井施工；振动钻进、长螺旋干式回转钻进主要用于在土壤和软岩中打浅孔（工程施工）。

11/27/2022中国地质大学勘查教研室回转钻进选择钻头的一般原则是：

①

在软岩和中硬岩层中用硬质合金回转钻头；②

在中硬及部分中硬以上岩层中采用铣齿牙轮钻头；③

在硬岩中采用金刚石钻头或钢粒钻头；④

在硬脆岩层中采用镶齿牙轮钻头。⑤

金刚石钻头主要用于59、76（75）、91mm的小口径；⑥

钢粒钻头主要用于91mm以上的口径；⑦硬质合金和牙轮钻头则既可钻进小口径，又可钻进大口径水井、工程施工孔和浅井。

第四章

回转钻进用钻头

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硬质合金钻进孔底碎岩过程

0、硬质合金钻进的基本概念与特点1、硬质合金钻进的基本概念利用镶焊在钻头钢体上的硬质合金切削具作为碎岩的工具，这种钻进方法称为硬合金钻进。硬合金钻进是岩土钻掘工程中的一种主要钻进方法，它用于软岩层及中硬岩层的钻进（1—4级软的沉积岩、中硬的5—7级及部分8级岩浆岩和变质岩）。11/27/2022中国地质大学勘查教研室第一节

硬质合金钻进孔底碎岩过程

一、钻探用硬质合金

1、硬质合金的特性（1）钻探用的钨(WC)

-钴(Co)合金,以碳化钨粉末为骨架，钴粉末为粘结剂，用粉末冶金方法制成。称为YG类合金。（2）牌号的意义：如YG8c：YG—钨-钴系硬质合金；8—钴的百分含量为8%；c（x）—粗（细）粒合金。（3）硬质合金特性：含钴量↑——相对密度↓,硬度↓,耐磨性↓,抗弯强度↑,冲击韧性↑；WC的颗粒↓——硬度↑,耐磨性↑；反之WC的颗粒↑——则抗弯强度↑、韧性↑。

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硬质合金钻进孔底碎岩过程

2、选用硬质合金切削具的基本原则

合金切削具形状主要有：薄片状、方柱状、八角柱状和针状等。11/27/2022中国地质大学勘查教研室第一节

硬质合金钻进孔底碎岩过程

选择切削具形状的一般原则是：（1）片状硬质合金：刃薄易于压入和切削岩石，但抗弯能力差，适用于Ⅰ～Ⅴ级软岩；

（2）柱状硬质合金：抗弯能力较强，压入阻力也较小，主要适用于Ⅳ～Ⅶ级中硬岩石；八角柱状合金的抗崩能力强，利于排粉和破岩，并易于焊牢，在裂隙发育和较硬地层中应用广泛；

（3）针状和薄片状硬质合金：主要用于镶焊自磨式钻头，在硬地层或研磨性岩石中使用。

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硬质合金钻进孔底碎岩过程

二、硬合金钻进的孔底碎岩过程

硬合金钻进的过程，实际上是切削具在轴向力的作用下，压入岩石；在回转水平力的作用下，沿孔底切削碎岩；在轴向力和水平力的共同作用下，孔底岩石以薄的螺旋层形式连续被破碎。Vm=60nmh1根据所钻岩石的不同，其破碎方式也不相同，可分为塑性岩石的碎岩和弹-塑性岩石的碎岩两种情况。11/27/2022中国地质大学勘查教研室第一节

硬质合金钻进孔底碎岩过程

（一）塑性岩石的碎岩情况1、切入岩石的过程钻头上切削具切入岩石的必要条件是：切削具与岩石接触面上的单位压力必须大于或至少等于岩石的抗压入硬度。即：

Py≥HyF0

式中：Hy——岩石的压入硬度；F0——切削具刃尖处与岩石的接触面积。11/27/2022中国地质大学勘查教研室第一节

硬质合金钻进孔底碎岩过程

塑性岩石中，切削具切入岩石如图示（切削具未磨钝），根据各力的平衡关系，可推导出切入深度的关系式：

式中：Py——切削具上的轴载力，N；b——切削具的刃宽，mm；

β——切削具的刃角，度；Hy——岩石的压入硬度；

η——摩擦力影响系数（η小于1）。11/27/2022中国地质大学勘查教研室第一节硬质合金钻进进孔底碎岩过过程上式表明：塑性岩石的切切入深度h0与轴向力Py成正比，而与与切削具的刃刃角β、刃宽b、岩石的压入硬硬度Hy成反比。虽然β角越小切削具具刃尖切入岩岩石越容易，，但如果β很小则切削具具会很快崩裂裂，实际上β角的最小值为为45°～50°。11/25/2022中国地地质大大学勘勘查教教研室室第一节节硬质合合金钻钻进孔孔底碎碎岩过过程2、回转转切削削过程程切削具具切入入岩石石并回回转，，在水水平力力Px作用下下，压压迫前前面的的岩石石使发发生塑塑性变变形并并不断断地向向自由由面滑滑移——切削作作用。在切屑屑的裂裂隙尚尚未发发展到到全面面断裂裂之前前，下下一切切屑又又发生生滑移移。因因此切屑是是连续续、平平稳的的，其其切削削槽宽宽与切切削具具刃宽宽相同同。实际上上，由由于振振动、、冲刷刷，岩屑将将碎裂裂并被被冲洗洗液带带至地地表；；在Py和Px共同作作用下下的切入入比Py单独作作用下下切入更更容易易，也切入的的更深深。11/25/2022中国地地质大大学勘勘查教教研室室第一节节硬质合合金钻钻进孔孔底碎碎岩过过程（二））弹塑塑性岩岩石的的孔底底破碎碎过程程弹塑性性岩石石是硬硬质合合金钻钻头的的主要要钻进进对象象。理理论上上，切切削具具切入入需要要很大大的轴轴向力力，而而在双双向力力的同同时作作用下下实际际的Py力为（（1/6~1/13）。碎岩显显著特特点：：以跳跳跃式式的剪剪切破破碎为为主。。岩石石破碎碎大体体分三三个阶阶段：：1、切入岩岩石，，岩石石剪切切破碎碎，前前移碰碰撞刃刃前岩岩石。。2、刃前接接触面面很小小，挤挤压力力较大大，小小剪切切破碎碎。继继续前前移产生若若干次次小剪剪切。。11/25/2022中国地地质大大学勘勘查教教研室室第一节节硬质合合金钻钻进孔孔底碎碎岩过过程3、当刃前接接触面面较大时时，前前进受受阻。。继续续挤压压刃前岩石（（部分被压压成粉粉状））；同同时，，Px力急剧增增大，，当Px力达到极极限值值时，，产生大大的剪剪切破破碎，，然后后Px力突突然然减减小小。。11/25/2022中国国地地质质大大学学勘勘查查教教研研室室第一一节节硬质质合合金金钻钻进进孔孔底底碎碎岩岩过过程程切削削具具不不断断向向前前推推进进，，重重复复着着压压碎碎、、小小剪剪切切、、大大剪剪切切的的循循环环过程。切槽断面面近似于于梯形。切槽宽度度有规律律地变化化，B1为大剪切时的的切槽宽宽。孔底底的破碎碎过程沿沿着倾角为γ的螺旋面面进行。。11/25/2022中国地质质大学勘勘查教研研室第一节硬质合金金钻进孔孔底碎岩岩过程综上所述述，用切切削具破破碎弹-塑性岩石石时，在在每个剪剪切循环环中和各各个循环环之间，，水平力力Px都是跳跃跃式；而在塑性性岩石中中，水平平力Px没有显著著的变化化，基本本上是常常量。三、硬质质合金切切削具的的磨损1.关于切削削具磨损损和钻速速问题的的研究费得洛夫夫得出磨磨损曲线线。反映映切削具具单位时时间磨损损量W与切削具具刃端面面积上比比压σ关系。在在分界点点σ=σ0前后属于于两种不不同性质质的磨损损。11/25/2022中国地质质大学勘勘查教研研室第一节硬质合金金钻进孔孔底碎岩岩过程(1)曲线Ⅰσ<σ0，切削具未未能有效效地吃入入岩石，，钻进处处于表面面破碎状状态。切切削具单单位磨损损量W正比于切切削具上上的比压压σ;(2)曲线Ⅱσ>σ0，岩石呈体体积破碎碎。随着着切削具具上的比比压↑，，磨损量量W不仅未↑↑，反而而出现↓↓。即在在体积破破碎条件件下，切切削具的的磨损主主要不不取决于于轴向压压力，而而取决于于岩石的的硬度、、切削具具的材质质及切削削具的磨磨钝面积积。费得洛夫夫提出，，在一定定条件下下切削具具的磨钝面面积与其其初始面面积和钻钻进时间有关S(t)=S0+θt；θ——磨损系数数11/25/2022中国地质质大学勘勘查教研研室第一节硬质合金金钻进孔孔底碎岩岩过程A——岩性、钻钻进规程程及钻头头一定时时为常量量。切削具的的磨损面面积与钻钻进时间间成正比比，而机机械钻速速与切削削具接触触面积的的平方成成反比。。设钻进的的初始钻钻速为v0=A/S02，上式可写写成：式中：k0——钻速下降降的特征征系数，，k0=θ/S0。钻头在t时间内总总进尺为为得得到11/25/2022中国地质质大学勘勘查教研研室第一节硬质合金金钻进孔孔底碎岩岩过程平均钻速速是进尺尺H的一元线线性方程程，v0是纵坐标标上的截截距，k0为直线的的斜率。。平均钻速速和进尺尺H在钻进很很容易测测得，可以用一一元回归归分析的的方法，在若干观观测计算算值的基基础上求求出k0和v0，从而利用用（4-7）式来预预测切削削具磨损损对钻速速的影响响。Hvmv0k011/25/2022中国地质质大学勘勘查教研研室第一节硬质合金金钻进孔孔底碎岩岩过程2、硬质合合金切削削具在孔孔底磨损损的实际际状况前述理论论分析的的基础是是假定切切削具刃刃部为均均匀磨损损，实际际钻进中，切削具出出刃的内内、外侧侧磨损量是是不均匀匀的，即：y外＞y内＞y，t外＞t内＞t切削具底底端也不不是被磨磨损成平面，而而是呈圆圆弧形，，刃前缘缘和后缘磨磨损更厉厉害。11/25/2022中国地质质大学勘勘查教研研室第一节硬质合金金钻进孔孔底碎岩岩过程3、减轻切切削具磨磨损的措措施(1)避免切削削具在表表面破碎碎状态下下工作。。尤其在高高转速、、低钻压压的条件下下钻进研研磨性岩岩石时，，切削具具磨损更更快。(2)切削具的的磨损速速度取决决于切削削具的硬硬度与所所钻岩石石的硬度度之比、岩石石的研磨磨性、裂裂隙性等等性质，，还取决决于切削削具在钻钻头唇面面的布置。应根据岩岩性选用用合适的的硬质合合金牌号号和型号号，采用用合理的的钻头唇面结结构。(3)及时修磨磨切削具具，减小初始始接触面面积，以以降低其其磨损率率。(4)采取等强强度磨损损的原则则，对磨损严严重的内内外侧面面进行补补强。(5)采用有润润滑作用用的乳化化液或泥泥浆洗孔孔，减轻切削削具的磨磨损。11/25/2022中国地质质大学勘勘查教研研室第二节硬质合金金钻头一、取心心式硬质质合金钻钻头结构构要素一定数量量的硬质质合金切切削具，，按一定定的形式式排布在在钻头体体上，形形成钻进进不同地地层的钻钻头结构构。硬质合金金钻头的的结构要要素主要要包括：：切削具具出刃、、切削具具的镶焊焊角度、、切削具具在钻头头体上的的数目及及布置方方式等。。1、钻头体体硬合金切切削具的的支撑体体，传递递轴载和和扭矩，，承受切切削具破破岩的反反作用力力、孔底底的动载载和摩擦擦。DZ-40无缝钢管管制成。。上有外外螺纹与与岩心管管连接，，内壁有有内锥，，便于卡卡取岩心心。11/25/2022中国地质质大学勘勘查教研研室第二节硬质合金金钻头2、切削具具出刃（1）内、外出出刃——使钻头体与与孔壁、、岩心之之间的间间隙，避避免摩擦擦孔壁和和岩心，，提供循循环冲洗洗通道。。出刃过大大，合金金抗外力力的能力力降低、、碎岩断面和功功耗增大大，钻孔孔易弯曲。出刃过小小，流阻阻增大，容易易堵塞岩岩心、冲冲毁孔壁壁、漂浮浮钻具。。合理选择择出刃：一般1~3mm。岩硬、孔孔壁稳、、钻速低低，取小小值；反反之取大大值。遇水膨胀胀或大量量岩粉的的软地层层，加焊焊肋骨，，增大内内、外环环状空间间，一般般取内、、外出刃刃3～6mm，底出刃4～5mm。11/25/2022中国地质大学学勘查教研室室第二节硬质合金钻头头（2）底出刃作用：保证切削具能能顺利地切入入岩石，并为为冲洗液冷却却切削具和排除孔底岩粉粉提供通道。。底出刃大小：：由切入深度和和过水间隙两两部分组成。H值过大，在硬硬岩和裂隙性性岩层中容易造成崩刃刃，应增加补补强。一般为为2~5mm。底出刃有平底底式、阶梯式式。阶梯式可增加切削具破破碎岩石的自自由面，容易易产生体积破碎。。11/25/2022中国地质大学学勘查教研室室第二节硬质合金钻头头3、切削具的镶镶焊角度具有一定刃角β的切削具以不不同的前角（亦称镶焊角））镶焊在钻头体上，形成成不同的切削角α，从而获得不同同的钻进效果果。切削具在钻头头唇面上有三种镶焊方式式：正斜镶，直镶，负斜镶。11/25/2022中国地质大学学勘查教研室室第二节硬质合金钻头头（1）刃角β的选择：β=45°~50°，Ⅰ～Ⅳ级非裂隙性岩岩石；β=65°，Ⅴ～Ⅶ级岩石；β=90°的小切削具，，用于自磨式式钻头。（2）选择镶焊形式式（正斜镶、、直镶、负斜斜镶）应考虑虑下述原则：：对所钻岩石切切入和回转阻阻力小；可保证钻头体体上的切削具具有较大的抗抗弯和抗磨损损能力；有利于及时排排除岩粉；磨损后的端面面接触面积不不能过快增大大，应保持一一定的切削能能力。上述条件很难难同时满足，，设计钻头应应根据岩性有有所侧重地考考虑。11/25/2022中国地质大学学勘查教研室室(3)三种镶焊形式式的特征分析析切入深度相同同时，切入所需轴向向力Py和水平力Px：正斜镶>直镶>负斜镶磨损体积相相同时，切切削刃端的的磨损面积积:正斜镶>直镶>负斜镶三者出刃一一致时，切切削刃上的的弯矩:正斜镶>直镶>负斜镶排粉条件:正斜镶>直镶>负斜镶通常正斜镶镶的钻头在在软岩中中具有高钻钻速，而负负斜镶钻头头适用于硬硬岩和非均均质岩层，，最常用的的是直镶。。第二节硬质合金钻钻头11/25/2022中国地质大大学勘查教教研室第二节硬质合金钻钻头4、硬质合金金切削具在在钻头体上上的布置方方式切削具的排排列方式有有：单环排排列、多环环排列、密密集排列等等。（1）确定切削削具布置方方式的原则则：①能保证钻头头在孔底工工作平稳；；②多环排列时时，每个切切削具只破破碎孔底的的一部分，，叠加起来来完成整个唇面的的切削，若若各环之间间能相互造造成自由面面，则破岩岩效果更佳佳；③尽量使每个个切削具负负担的破岩岩量接近，，避免局部部磨损过甚甚；④切削具之间间应保持一一定的距离离，以利于于排粉；⑤对切削具的的镶焊和修修磨方便。。11/25/2022中国地质大大学勘查教教研室第二节硬质合金钻钻头（2）切削具布布置方式①单环排列：：一个或二个个切削具并并联覆盖唇唇面，加工工简单；②多环排列：：多个切削具具分环覆盖盖唇面，造造成多的碎碎岩自由面面；③密集排列：：多个切削具具集中为一一组排列，，前刃掏槽槽，后刃扩扩槽，相互支撑，，承载大，，抗弯、抗抗磨损好。。11/25/2022中国地质大大学勘查教教研室第二节硬质合金钻钻头5、切削具在在钻头体上上的数目钻头上切削削具数目越越多，切削削点就多，，单位时间间完成的切切削量就大，钻钻速也越高高，钻头寿寿命较长。。但是，由由于轴向载载荷有限，单个切切削具上的的载荷不足足，只能形形成表面破破碎；同时时，切削具数目太太多，使剪剪切体变小小，孔底冷冷却效果变变差。切削具数目目取决于岩岩性、钻头头直径和切切削具形状状。对软岩取较少的数量量，对较硬硬和非均质质及研磨性性岩石，为为保证钻头头寿命，一一般应取密密集式排列列。11/25/2022中国国地地质质大大学学勘勘查查教教研研室室第二二节节硬质质合合金金钻钻头头6、钻钻头头的的水水口口和和水水槽槽（1）作作用用：：是冲冲洗洗液液流流经经钻钻头头、、冲冲洗洗孔孔底底并并返返回回钻钻柱柱外外环环空空间间的通通道道。。保保证证切切削削具具的的冷冷却却和和孔孔底底及及时时排排粉粉。。（2）水水口口形形状状：：矩形形、、半半圆圆形形、、梯梯形形和和三三角角形形，，三三角角弧弧形形水水口口效果果最最好好。。（3）水水口口的的数数目目：：等于于切切削削具具的的数数目目或或组组数数。。总总面面积积应应大大于于或或等于于钻钻头头外外环环空空间间（（包包括括回回水水槽槽））的的面面积积。。11/25/2022中国国地地质质大大学学勘勘查查教教研研室室二、、取取心心式式硬硬质质合合金金钻钻头头取心心式式硬硬质质合合金金钻钻头头分分为为磨磨锐锐式式和和自自磨磨式式。。1、磨磨锐锐式式硬硬质质合合金金钻钻头头钻头头上上的的合合金金切切削削具具磨磨钝钝后后可可用用砂砂轮轮修修磨锐锐利利的的钻钻头头。。切削削具具一一般般是是单单斜斜面面锐锐角角，，钻进进中中，，随随切切削削具具磨磨损损，，机机械械钻钻速速逐逐渐渐下下降。。一一般般适适用用于于研研磨磨性性小小的的软软及及中中硬硬岩岩石石。。2、自自磨磨式式硬硬质质合合金金钻钻头头采用用小小断断面面切切削削刃刃，，磨磨损损后后，，接接触触面面积积不变变，，无无变变钝钝的的弱弱点点，，机机械械钻钻速速基基本本平平稳稳。。第二二节节硬质质合合金金钻钻头头11/25/2022中国国地地质质大大学学勘勘查查教教研研室室第二二节节硬质质合合金金钻钻头头3、典型型钻头头结构构举举例例（1）螺螺旋旋肋肋骨骨钻钻头头外焊焊三三块块呈呈45°°螺旋旋肋肋骨骨，，有有助助液液流流上上返返，，提提高高清清粉粉能能力力。。正斜斜镶镶，，利利于于切切软软岩岩。。通通水水截截面面积积大大，，循循环环阻阻力力小小，，使使孔孔底底比比较较干干净净，，避避免免重重复复破破碎碎，，提提高高钻钻进进效效率率。。适用用于于钻钻进进Ⅱ~ⅣⅣ级（（部部分分Ⅴ级））松松软软岩岩层层、、粘粘土土层层、、风风化化砂砂岩岩及及铝铝土土页页岩岩等等。。11/25/2022中国国地地质质大大学学勘勘查查教教研研室室第二二节节硬质质合合金金钻钻头头（2）薄薄片片硬硬合合金金钻钻头头：：切削削具具锋锋利利，，采采用用掏掏槽槽刃刃容容易易切切入入岩岩石石；；出刃刃较较大大，，保保证证较较大大间间隙隙冲冲洗洗岩岩粉粉；；主要要用用于于钻钻进进粘粘结结性性较较小小的的软软岩岩。（3）“品品””字字形形硬硬合合金金钻钻头头三颗颗合合金金呈呈““品品””字字形形焊焊成成一一组组。中间间的的出出刃刃较较大大———掏槽槽，，两两边边的的出出刃刃较较小小———扩槽槽。。主要要用用于于Ⅳ~ⅥⅥ级和和软软硬硬互互层层的的岩岩石石。。切削具具可以以直镶镶也可可以以正斜斜镶。。11/25/2022中国地地质大大学勘勘查教教研室室第二节节硬质合合金钻钻头（4）针状自自磨式式钻头头把预制制好的的胎块块焊在在钻头头体上上。胎胎块内内包裹裹针状状硬质质合金金。支撑体体胎体体硬度度要合合适，，保证证超前前磨耗耗，以以利于于针状状硬质质合金金自磨磨出刃刃。钻头可可用于于钻进进5~7级中等等研磨磨性的的岩石石。11/25/2022中国地地质大大学勘勘查教教研室室三、硬硬质合合金钻钻头选选型表表钻头类类型岩岩石石可钻钻性级级别岩岩石石螺旋肋肋骨钻钻头Ⅱ~ⅣⅣ松散可可塑性性岩层层阶梯肋肋骨钻钻头Ⅲ~Ⅴ页岩，，砂砂页岩岩薄片式式钻头头Ⅱ~Ⅳ砂页岩岩，，碳质质泥岩岩方柱状状钻头头Ⅲ~Ⅴ均质大大理岩岩,灰岩,软砂岩岩,页岩单双粒粒钻头头Ⅳ~Ⅵ中研磨磨性砂砂岩，，灰岩岩品字形形钻头头Ⅳ~Ⅵ灰岩，，大大理岩岩，细细砂岩岩破扩式式钻头头Ⅲ~Ⅴ砂砾岩岩，，砾岩岩负前角角阶梯梯钻头头Ⅴ~Ⅶ玄武岩岩，，砂岩岩，辉辉长岩岩，灰灰岩胎体针针状钻钻头Ⅵ~Ⅷ中研磨磨性片片麻岩岩，闪闪长岩岩钢柱针针状钻钻头Ⅵ~Ⅷ研磨性性石石英砂砂岩，，混合合岩薄片式式自磨磨钻头头Ⅵ~Ⅷ研磨性性粉粉砂岩岩，砂砂页岩岩第二节节硬质合合金钻钻头11/25/2022中国地地质大大学勘勘查教教研室室第三节节金刚石石及其其孔底底碎岩岩过程程金刚石石是迄迄今最最坚硬硬的研研磨切切削材材料，，钻探用用金刚刚石约约占世世界工工业金金刚石石1/5。一、钻探用用金刚石石1、钻探用用金刚石石的分类钻探用用金刚刚石分分为天天然的的、人人造的的两大大类。。天然金金刚石石“包布布兹””（Bortz）——制造表表镶钻钻头；；天然金金刚石石“刚果””（Congo）——孕镶钻钻头；；天然“卡邦纳纳多””（Carbonado）“巴拉斯斯”（Ballas）——首饰；；天然“雅库库特””（якуут）——主要在在前苏苏联境境内使使用。。11/25/2022中国地地质大大学勘勘查教教研室室第三节节金刚石石及其其孔底底碎岩岩过程程人造金金刚石石单晶晶人造金金刚石石聚晶晶——由细小小的金金刚石石颗粒粒、粘粘合剂剂烧结结成较较大颗颗粒的的多晶晶金刚刚石人造金金刚石石复合合片（PDC）——由一层层金刚刚石多多晶薄薄层、、一层层较厚厚的硬硬质合合金层层复合合而成成。2.天然金金刚石石的特特性金刚石石为结结晶体体碳原原子之之间以以共价价键相相连，，结构构非常常稳定定。金刚石石的弱弱点：：①脆脆性较较大，，遇冲冲击出出现碎碎裂；；②热热稳定定性较较差，，高温温下氧氧化并并“石墨化化”。金刚石石工具具制造造过程程中，，须隔隔氧，，避长长时间间高温温；在在使用用中，，须避避免承承受冲冲击载载荷并并及时时冷却却切削削刃。。11/25/2022中国地质大大学勘查教教研室第三节金刚石及其其孔底碎岩岩过程3.与钻探有关关的金刚石石物理力学学性质(1)硬度极高，，研磨硬度度是刚玉的的150倍，石英的的1000倍。(2)有极大的抗抗静压强度度。天然金金刚石的抗抗压强度大大约8600MPa，约为刚玉的的3.5倍，硬质合合金的1.5倍，钢的9倍。用于钻钻探的人造造金刚石一一般要求强强度达2500MPa以上。(3)极高的耐磨磨性是刚玉玉的90倍，硬质合合金的40~200倍，钢的2000~5000倍。人造金金刚石聚晶晶体一般与与中硬碳化化硅砂轮的的磨耗比在在1：30000以上。(4)金刚石是热热的良导体体，它散热热比硬质合合金刃具快快。线膨胀胀系数仅为为硬质合金金的1/4~1/5，钢的1/8~1/10，但随温度度升高而增增长较快，，这对金刚刚石的包镶镶和钻头使用不利。金刚石容易易受热损伤伤，虽然温温度低于燃燃烧温度，，但金刚石石的强度、、耐磨性已已受到严重重影响。所所以钻进中中必须充分分冷却，防防止发生金金刚石钻头头烧钻事故故。11/25/2022中国地质大大学勘查教教研室第三节金刚石及其其孔底碎岩岩过程4、钻探用金金刚石的粒粒度和品级级（1）金刚石的的粒度国际上通用用的计量单单位是克拉拉。钻探用金刚刚石常用一一克拉(0.2g)多少粒或过过筛网目数数来衡量。。钻探用的金金刚石粒度度：粗粒——5～20粒/克拉；中粒——20～40粒/克拉；细粒——40～100粒/克拉；粉粒——100～400粒/克拉。粗、中粒多多用于表镶镶钻头和表表镶扩孔器器，细、粉粉粒多用于于孕镶钻头头和孕镶扩扩孔器。11/25/2022中国地质大大学勘查教教研室第三节金刚石及其其孔底碎岩岩过程（2）金刚石的的品级11/25/2022中国国地地质质大大学学勘勘查查教教研研室室第三三节节金刚刚石石及及其其孔孔底底碎碎岩岩过过程程二、金刚刚石石钻钻进进的的孔孔底底碎碎岩岩过过程程1.表镶镶金金刚刚石石钻钻头头的的孔孔底底碎碎岩岩过过程程把钻钻头头上上的的一一粒粒金金刚刚石石看看作作在在轴轴向向压压力力Py和切切向向力力Px作用用下下沿沿岩岩石石表表面面移移动动的的切切削削具具，岩石石破破碎碎时时力力Px克服服岩岩石石抵抵抗抗破破碎碎的的反反力力Pg和摩摩擦擦力力T上，，Px=Pg+T=Pg+Pyff———金刚刚石石与与岩岩石石的的摩摩擦擦系系数数；；Py———每粒粒金金刚刚石石上上的的载载荷荷。。11/25/2022中国国地地质质大大学学勘勘查查教教研研室室第三三节节金刚刚石石及及其其孔孔底底碎碎岩岩过过程程表镶镶单单粒粒金金刚刚石石在在Py,Px联合合作作用用下下，，类类似似球球体体压压入入岩岩石石(弹脆脆性性岩岩石石)产生生大大小小剪剪切切体体，，切切槽槽宽宽度度＞＞金金刚刚石石颗颗粒粒直直径径。。金刚刚石石被被磨磨钝钝时时，，在在Py,Px作用用下下岩岩石石中中出出现现一一些些微微小小的的裂裂纹纹，，岩岩石石的的致致密密结结构构被被改改变变。。孔底底某某一一点点经经多多次次重重复复加加载载产产生生破破碎碎，，具具有有疲疲劳劳破破碎碎的的性性质质。。11/25/2022中国国地地质质大大学学勘勘查查教教研研室室第三三节节金刚刚石石及及其其孔孔底底碎碎岩岩过过程程2.孕镶镶金金刚刚石石钻钻头头的的孔孔底底碎碎岩岩过过程程孕镶镶金金刚刚石石钻钻头头的的孔孔底底碎碎岩岩过过程程不不同同于于表表镶镶钻钻头头。。金刚刚石石颗颗粒粒小小埋埋藏藏于于胎胎体体之之中中，，孕孕镶镶钻钻头头必必须须在在钻钻进进规规程程中中保保持持自自磨磨出出刃刃的的性性能能（（““自自锐锐””）），，才才能能维维持持钻钻速速恒恒定定而而不不衰衰减减。。其碎碎岩岩机机理理类类似似于于砂砂轮轮磨磨削削工工件件。。以以唇唇面面上上多多而而小小的的硬硬质质点点（（金金刚刚石石））对对加加工工件件（（孔孔底底岩岩石石））进进行行刻刻划划、、磨磨削削，，随随着着硬硬质质点点的的逐逐渐渐磨磨损损和和消消失失及及粘粘结结胎胎体体的的不不断断磨磨耗耗，，新新的的硬硬质质点点又又裸裸露露出出来来参参加加工工作作。。唇面金刚石出出露较好时，，也存在孔底底的微剪切和和微压碎作用用。11/25/2022中国地地质大大学勘勘查教教研室室第三节节金刚石石及其其孔底底碎岩岩过程程如果胎胎体性性能与与所钻钻岩石石不适适应或或没有有保证证足够够的钻钻压，，胎体体不能能超前前磨耗耗并让让丧失失破岩岩能力力的金金刚石石颗粒粒自行行脱落落，则则孔底底过程程中表表现为为钻头头“打打滑””，钻钻速迅迅速下下降。。微动载载碎岩岩有学者者认为为，无无论表表镶或或孕镶镶钻头头在孔孔底的的碎岩岩过程程中，，孔底底还存存在着着微动动载的的碎岩岩过程程。钻压、、钻柱柱弹性性变形形、回回转振振动和和泵压压脉动动对孔孔底岩岩石的的破碎碎起到到了积积极的的促进进作用用。11/25/2022中国地地质大大学勘勘查教教研室室第四节节金金刚刚石钻钻头和和扩孔孔器根据碎碎岩特特点，，可分分为表表镶金金刚石石钻头头、孕孕镶金金刚石石钻钻头和和聚晶晶烧结结体(包括复复合片片)金刚石石钻头头。11/25/2022中国地地质大大学勘勘查教教研室室第四节节金金刚刚石钻钻头和和扩孔孔器11/25/2022中国地地质大大学勘勘查教教研室室第四节节金金刚刚石钻钻头和和扩孔孔器一、表表镶金金刚石石钻头头1.金刚石石的粒粒度和和选择择表镶金金刚石石钻头头大都都选用用天然然金刚刚石，，常用用的粒粒度为为15~60粒/克拉。表镶钻钻头用用的金金刚石石粒度度粒度粗粒中粒细粒粒/克拉15~2525~4040~60岩层中硬硬坚硬11/25/2022中国地地质大大学勘勘查教教研室室第四节节金金刚刚石钻钻头和和扩孔孔器2.金刚石石在唇唇面的的排列列钻进过过程中中，钻钻头外外侧的的规径径刃和和内边边棱部部的金金刚石石负担担最重重，其其次为为底刃刃，再再次为为侧刃刃。制造钻钻头时时须选选择优优质金金刚石石作规规径刃刃和内内边刃刃，用用回收收的金金刚石石作侧侧刃，，以求求均衡衡磨损损。金刚石石在钻钻头唇唇面上上的排排列方方式有有放射射排列列，螺螺旋排排列和和等距距离排排列等等。金刚石石在钻钻头唇唇面厚厚度方方向多多采用用同心心环分分列，，并在在径向向有一一定的的重叠叠度，，以保保证钻钻进中中不会会在孔孔底形形成“岩脊”。11/25/2022中国国地地质质大大学学勘勘查查教教研研室室第四四节节金金刚刚石石钻钻头头和和扩扩孔孔器器3.钻头头的的唇唇面面断断面面形形状状(1)圆弧弧形形唇唇面面：：较较好好保保护护内内外外径径，，用用于于中中硬硬和和硬硬岩岩层层；；(2)半圆圆形形唇唇面面：：可可布布置置较较多多金金刚刚石石，，缓缓解解规规径径刃刃过过分分磨磨损损，，适适用用于于坚坚硬硬和和软软硬硬互互层层的的研研磨磨性性岩岩层层；；(3)多阶阶梯梯形形唇唇面面：用于于厚厚壁壁钻钻头头(绳索索取取心心)用于于中中硬硬和和硬硬岩岩，，有有利利于于破破岩岩和和导导向向；；(4)内锥锥形形唇唇面面：用于于强强研研磨磨性性和和破破碎碎岩岩层层及及内内边边刃刃过过早早磨磨损损的的岩岩层层，，也也可可钻钻砾砾岩岩用用于于厚厚壁壁钻钻头头；；11/25/2022中国国地地质质大大学学勘勘查查教教研研室室第四四节节金金刚刚石石钻钻头头和和扩扩孔孔器器(5)外锥锥形形唇唇面面:用于于较较软软和和易易碎碎地地层层，，双双管管和和绳绳索索取取心心钻钻头头。。4.钻头头的的水水口口与与水水槽槽钻头头的的水水路路直直接接影影响响着着孔孔底底冲冲洗洗及及钻钻进进效效果果。。表镶镶钻钻头头的的主主水水路路是是唇唇面面与与孔孔底底之之间间的的间间隙隙，，水水口口和和水水槽槽的的数数目目不不能能太太多多，，可可强强制制冲冲洗洗，，有有效效地地冷冷却却唇唇面面金金刚刚石石和和及及时时排排除除孔孔底底岩岩粉粉。。11/25/2022中国国地地质质大大学学勘勘查查教教研研室室二、、孕孕镶镶金金刚刚石石钻钻头头我国钻探探生产主主要用孕孕镶钻头头，比表表镶钻头头优越性性：对于金刚刚石品级级的要求求低于表表镶钻头头；抗冲击载载荷能力力较好，，如果唇唇面金刚刚石发生生剪崩对对钻进效效果的影影响小，，对违反反操作规规程的敏敏感程度度也小。。不必用手手工摆放放金刚石石颗粒，，工业制制造过程程更简单单。孕镶钻头头用的金金刚石孕镶钻头头使用的的天然和和人造金金刚石粒粒度取决决于所钻钻岩性。第四节金金刚刚石钻头头和扩孔孔器粒度(目)人造＞4646~6060~8080~100天然20~3030~4040~6060~80岩层中硬—硬硬—坚硬11/25/2022中国地质质大学勘勘查教研研室2.金刚石在在胎体中中的含量量浓度表示示金刚石石在胎体体中的含含量，是是影响孕孕镶钻头头性能的的重要参参数。浓度沿用用砂轮制制造业的的“400%浓度制””，当金金刚石的的体积占占胎体工工作层体体积1/4时浓度为为100%，全部是是金刚石石浓度400%。选择金刚刚石浓度度的依据据是所钻钻岩性、、金刚石石的品级级和粒度度，兼顾顾胎体的的包镶能能力和钻钻压值的的大小。。岩石越坚坚硬致密密，金刚刚石质量量好，粒粒度细，，浓度宜宜较低；；唇面比比压较大大时可选选较高的的浓度，，这样对对提高胎胎体耐磨磨性也有有好处。。常用浓浓度70%~120%，过高了了将影响响胎体的的包镶能能力和钻钻速。第四节金金刚刚石钻头头和扩孔孔器11/25/2022中国地质质大学勘勘查教研研室第四节金金刚刚石钻头头和扩孔孔器3.钻头的胎胎体性能能孕镶钻头头钻进时时，胎体体的磨损损速度应应适当超超前于金金刚石的的磨损速度，，使金刚刚石不断断出刃。。如果胎体不磨磨损或磨磨损极慢慢，则金金刚石出刃刃甚甚小小，，发发挥挥不不了了多多刃刃微微切切削削作作用，，钻钻速速很很低低。。反反之之，，如如果果胎胎体体磨磨损太太快快，，则则造造成成金金刚刚石石过过早早的的崩崩刃刃或脱脱粒粒，，从从而而失失去去钻钻进进能能力力、、钻钻头头寿命命缩缩短短。。合合适适的的胎胎体体耐耐磨磨性性应应能能使唇唇面面金金刚刚石石正正常常出出刃刃，，且且在在每每粒粒金刚刚石石的的后后面面形形成成蝌蝌蚪蚪状状支支撑撑。。11/25/2022中国地地质大大学勘勘查教教研室室第四节节金金刚刚石钻钻头和和扩孔孔器当岩石石更硬硬时，，金刚刚石磨磨损得得更快快，但但这时时产生生的岩岩屑更更薄，，数量量更少少，因因此岩岩屑对对胎体体的磨磨蚀作作用弱弱于稍稍软的的岩石石。所所以在在坚硬硬的岩岩石中中钻进进时，，必须须选择择低耐耐磨性性（硬硬度较较小））的胎胎体。。由于测测定硬硬度的的方法法简单单，虽虽然胎胎体的的硬度度不能能完全全代表表其耐耐磨性性，但但目前前仍习习惯用用胎体体的硬硬度来来表示示其耐耐磨性性。11/25/2022中国地地质大大学勘勘查教教研室室第四节节金金刚刚石钻钻头和和扩孔孔器4.钻头的的唇面面形状状孕镶金金刚石石钻头头的唇唇面形形状比比较简简单，，多为为平底底形，，在孔孔内磨磨合一一段时时间后后便自自然形形成圆圆弧形形。坚硬、、弱研研磨性性的岩岩石或或钻头头壁较较厚，，唇面面做成成同心心环槽槽、锯锯齿状状或阶阶梯形形，使比压压集中中并在在孔底底形成成破岩岩自由由面。。孕镶金金刚石石钻头头常用用聚晶晶保径径，可可取得得满意意的钻钻进效效果。。11/25/2022中国地地质大大学勘勘查教教研室室第四节节金金刚刚石钻钻头和和扩孔孔器5.钻头的的水口口与水水路对孕镶镶金刚刚石钻钻头而而言，，因为为它的的金刚刚石出出刃非非常小小，故故它的的主水水路不不是钻钻头唇唇面与与孔底底的间间隙，，而是是水口口。在唇面面扇形形块的的下面面只存存在漫漫流（（或湿湿润））区，，用于于冷却却和排排粉的的水流流主要要通过过水口口和水水槽。。孕镶钻钻头往往往设设计成成多水水口、、小水水口，，这样样对防防止烧烧钻有有利。。11/25/2022中国地地质大大学勘勘查教教研室室第四节节金金刚刚石钻钻头和和扩孔孔器三、金金刚石石扩孔孔器金刚石石扩孔孔器安安装于于钻头头和岩岩心管管之间间，是是金刚刚石钻钻进不不可缺少的的组成成部分分。扩孔器器的作作用：：修扩孔壁，，保证证钻孔孔直径径符合合要求求减少新新钻头头下孔孔的扩扩孔量量；保持孔孔内钻钻具的的稳定定性，，使钻钻具在在高转转速下下保持持动平平衡状状态；；四、金金刚石石钻头头及扩孔器器制造造无压浸浸渍法法热压法法电铸法法11/25/2022中国地地质大大学勘勘查教教研室室第五节节钢粒钻钻头及及其孔孔底碎碎岩过过程用未镶镶焊切切削具具的钻钻头压压住自自由状状态的的钢粒粒，并并带动动它们们在孔孔底滚滚动而而破碎碎岩石石的钻钻进方方法称称为钢钢粒钻钻进。。曾广泛泛用于于Ⅶ~Ⅻ级岩石石，随随着金金刚石石钻进进普及及，它它在中中小口口径中中已逐逐渐被被取代代。但但在大大口径径硬岩岩钻进进中仍仍有一一席之之地。。一、钢钢粒及及钢粒粒钻进进用钻钻具1.钢粒的的特性性抗压碎碎强度度、硬硬度、、耐磨磨性和和屈服服极限限较高高，可可减少少破岩岩过程程中自自身的的消耗耗，，在轴轴向载载荷下下不至至于产产生明明显的的塑性性变形形，利利于在在孔底底翻滚滚。为保证证钢粒粒在孔孔底容容易翻翻滚，，钢粒的的形状状：高高等于于直径径，2.5~4mm的圆柱柱体。。钢粒的的材质质：一一般60号、70号高碳碳钢，，经调调质、、淬火火可达达到较较高硬硬度。。11/25/2022中国地地质大大学勘勘查教教研室室第五节节钢粒钻钻头及及其孔孔底碎碎岩过过程2.钢粒钻钻头与与钻具具钢粒钻钻头的的功能能是将将轴向向载荷荷和水水平回回转力力传递递给钢钢粒，，带动动其在在孔底底翻滚滚。钻头呈呈圆筒筒形下开弧弧形水水口，，用于于排除除岩粉粉、分分选钢钢粒和和“导砂”。整套钻钻具由由钻头头、岩岩心管管、异异径接接头、、取粉管和和钻杆杆柱组组成。。11/25/2022中国地地质大大学勘勘查教教研室室第五节节钢粒钻钻头及及其孔孔底碎碎岩过过程二、钢钢粒钻钻进的的孔底底碎岩岩过程程圆柱形形钢粒粒在钻钻头轴轴向和和回转转力（（联系系力））作用用下在孔底底岩面面不断断翻滚滚，以以动压压入体体积破破碎方方式和和动疲疲劳破破碎方方式破破岩。。1.动压入体体积破碎碎圆柱形钢钢粒在孔孔底每翻翻滚一次次都会给给岩石一一个微动动载作用用。完整钢粒粒的棱边边与岩石石接触类类似于楔楔形工具具动压入入破岩，钢粒与岩岩石的接接触面积积很小，，压应力力集中，，周围的的岩石出出现裂纹纹，继而而产生跳跳跃式体体积破碎碎。由于孔底不平，，可能轴轴载瞬时时集中在在少数钢钢粒上，，更加强强了这种种动压入入体积破破碎。11/25/2022中国地质质大学勘勘查教研研室第五节钢粒钻头头及其孔孔底碎岩岩过程2.动疲劳破破碎钢粒在不不断翻滚滚中，逐逐渐被磨磨成椭球球形或球球形。以一定的的压力压压于岩石石表面时时，类似于球形形压模动动压入岩岩石的情情况，下下部岩石石存在着着两个危危险极值值带，压压力边缘缘存在拉拉伸应力力，有助助于产生生一定深深度的表表面裂纹纹。11/25/2022中国地质质大学勘勘查教研研室第五节钢粒钻头头及其孔孔底碎岩岩过程众多钢粒粒的重复复碾压，裂纹纹加深加加密，加加之冲洗洗液的侵侵蚀作用用，使交交叉发育育的裂纹纹以岩屑屑的形式式被剥离离下来离离开母体。。这就是是钢粒钻钻进的主主要破岩岩方式——动疲劳破破碎。若轴载越越大，则则造成疲疲劳破碎碎所需要的重重复次数数越少，，破岩效效果越好好。在实际生生产过程程中，上上述两种种破岩方方式往往往是同时时发生的的，只是是新鲜的的圆柱形形钢粒以以第一种种为主，，被磨圆圆的钢粒粒以第二二种为主主。由于孔底底不平，，经冲洗洗液分选选后的钢钢粒形状状不一、尺寸寸不均、、压力不不均，加加之孔底底环状间间隙大，，这些都都造成钢钢粒钻具具振动加加剧，这这种振动动对钢粒动动压入、、动疲劳劳破岩是是有利的的11/25/2022中国地质质大学勘勘查教研研室第六节牙轮钻头头及其孔孔底碎岩岩过程0.牙轮钻进进概述牙轮钻进进——利用牙轮轮钻头在在井底回回转，使使牙轮在在井底滚滚动，以以冲击和和压碎剪剪切方式式破碎岩岩石的一一种钻进进方法。。牙轮钻进进一般不不取心，，广泛用于于油气和大口口径施工工钻进，，适应性性广，在在Ⅵ～Ⅹ级的岩石石中效果果最好。。牙轮钻的的类型：：铣齿、、镶齿；；有体式式、无体体式；单单牙轮、、双牙轮轮和三牙牙轮等。。生产中中以三牙牙轮钻头头应用最最多。11/25/2022中国地质质大学勘勘查教研研室第六节牙轮钻头头及其孔孔底碎岩岩过程塑性岩石石：自洗洗式牙轮轮钻头。。硬和坚硬硬岩石：：镶齿式式牙轮钻钻头。冲洗：中中心冲洗洗式和圆圆周冲洗洗式。带带喷嘴的的水力喷喷射式钻钻头更有有利于提提高软岩岩的破岩岩效果。。牙轮钻头头的轴承承是最容容易磨损损的薄弱弱环节。。一、牙轮轮钻头的的结构由钻头体、、牙轮爪爪、牙轮轮、轴承承、水眼眼和储油油密封补补偿系统统等组成。。11/25/2022中国地质大大学勘查教教研室第六节牙轮钻头及及其孔底碎碎岩过程二、牙轮钻钻头的孔底底碎岩过程程1.牙轮的自转转与公转牙齿随钻头头一起绕钻钻头轴线顺顺时针旋转转——公转，速度=钻机回转速速度。外齿齿公转线速速度最大。。牙齿绕牙轮轮轴逆时针针旋转——自转。牙轮自转是是破岩时牙牙齿与地层层岩石之间间相互作用用的结果。。11/25/2022中国地质大大学勘查教教研室第六节牙轮钻头及及其孔底碎碎岩过程由牙轮牙齿齿与孔底单单齿、双齿齿交替接触触，使钻头头沿轴向作作上下往返返运动，造造成静载外外的冲击载载荷。还由于孔底底不平叠加加了振幅较较大的低频频振动。钻头在孔底底的纵向振振动，使钻钻柱不断压压缩与伸张张，周期变变化的弹性性能通过牙牙齿转化为为冲击作用用破碎岩石石，与静载载压入一起起形成了钻钻头对地层层的冲击、、压碎作用用，这是牙牙轮钻头的的主要形式式。2、钻头的纵向向振动及对对地层的冲冲击、压碎碎作用11/25/2022中国地质大大学勘查教教研室第六节牙轮钻头及及其孔底碎碎岩过程3.牙齿对地层层的剪切作作用剪切作用主主要是由于于牙轮在滚滚动的同时时还伴有牙牙齿对孔底底的滑动而产生生的，产生生滑动的原原因在于牙牙轮的超顶顶、复锥和和移轴三种结构。。3.1超顶引起的的滑动牙轮锥顶超超过钻头轴轴心的结构构称为超顶，超过过的距离ob为超顶距c。设工作时牙牙轮上每一一点的公转转为ωb，自转转速为为ωc。11/25/2022中国地质大大学勘查教教研室第六节牙轮钻头及及其孔底碎碎岩过程牙轮与地层层接触母线线上x点，由ωb引起的的速速度Vbx呈直线分布布，oa段向前ob段向后，vbo=0。由ωc引起的速度度vcx也呈直线分分布方向向向后，在b点vcb=0。速度合成后后，在ob段形成向后后滑动速度度vsx，此时牙轮受受一滑动阻阻力Ps，因而有滑动动阻力矩Ms(-)=PsR。使牙轮的角角速度ωc降低。在oa段由vbx和vcx合成的滑动动速度vsx。近o处产生与Ms(-)同向的滑动动阻力矩M’s(-)，在近a处产生一个个Ms(-)反向的滑动动阻力矩Ms(+)。11/25/2022中国地质大大学勘查教教研室第六节牙轮钻头及及其孔底碎碎岩过程Ms(-)、M’s(-)及Ms(+)达到平衡，，使ΣMs=0。于是牙轮的的角速度稳稳定,不再减慢。。牙轮相对于于岩石的滑滑动速度，，呈直线与与ab线交于M点，vsM=0为纯滚动点点，bM段向后滑动动，aM段向前滑动动。滑动速度随随超顶距c的增大而增增大。3.2复锥引起的的滑动复锥牙轮包包括主锥和和副锥，主主锥顶与钻钻头中心重重合，而副副锥锥顶的的延伸线是是超顶的。。11/25/2022中国地质大大学勘查教教研室第六节牙轮钻头及及其孔底碎碎岩过程复锥牙轮线线速度不作作直线而是是折线分布布，所以产产生滑动。。3.3移轴引起的的滑动牙轮轴线在在钻头水平平投影沿钻钻头旋转方方向平移一一段距离——牙轮的移轴轴。移轴后将产产生牙轮的的轴向滑动动。低硬、高塑塑岩层，偏偏移大；高高硬度、低低塑性岩层，，偏移值小小；研磨性性的硬地层层，偏移为为零。11/25/2022中国地质大大学勘查教教研室第六节牙轮钻头及及其孔底碎碎岩过程综上所述：：超顶和复锥锥引起切线线方向滑动动，除冲击击、压碎方方式碎岩外外，还可剪剪掉同一齿齿圈相邻牙牙齿破碎坑坑之间的岩岩脊；移轴的轴向向滑动，可可剪掉齿圈圈之间的岩岩脊，轴向向滑动虽可可提高破岩岩效率但牙牙齿也磨损损剧烈，因因此须铣齿齿加固。实际上，用用于软—中硬地层的的钻头一般般兼有移轴轴、超顶和和复锥；一一部分用于于中硬或硬地层钻钻头有超顶顶和复锥；；用于坚硬和和强研磨性性地层的牙牙轮钻头是是纯滚动而而无滑动的的（即单锥，不