《岩土钻掘工程学》第四章回转钻进用钻头培训

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）。

3/5/2023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

3/5/2023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

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）。3/5/2023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。3/5/2023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。3/5/2023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。3/5/2023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）。3/5/2023中国地质大学勘查教研室第一节硬质合金钻钻进孔底碎碎岩过程上式表明：：塑性岩石的的切入深度度h0与轴向力Py成正比，而而与切削具具的刃角β、刃宽b、岩石的压入入硬度Hy成反比。虽然β角越小切削削具刃尖切切入岩石越越容易，但但如果β很小则切削削具会很快快崩裂，实实际上β角的最小值值为45°～50°。3/4/2023中国地质大学勘勘查教研室第一节硬质合金钻进孔孔底碎岩过程2、回转切削过程程切削具切入岩石石并回转，在水水平力Px作用下，压迫前前面的岩石使发发生塑性变形并并不断地向自由由面滑移——切削作用。在切屑的裂隙尚尚未发展到全面面断裂之前，下下一切屑又发生生滑移。因此切屑是连续、平平稳的，其切削削槽宽与切削具具刃宽相同。实际上，由于振振动、冲刷，岩屑将碎裂并被被冲洗液带至地地表；在Py和Px共同作用下的切入比Py单独作用下切入更容易，也切入的更深。3/4/2023中国地质大学学勘查教研室室第一节硬质合金钻进进孔底碎岩过过程（二）弹塑性性岩石的孔底底破碎过程弹塑性岩石是是硬质合金钻钻头的主要钻钻进对象。理理论上，切削削具切入需要要很大的轴向向力，而在双双向力的同时时作用下实际际的Py力为（1/6~1/13）。碎岩显著特点点：以跳跃式式的剪切破碎碎为主。岩石石破碎大体分分三个阶段：：1、切入岩石，岩岩石剪切破碎碎，前移碰撞撞刃前岩石。。2、刃前接触面很很小，挤压力力较大，小剪剪切破碎。继继续前移产生若干次小小剪切。3/4/2023中国地质大学学勘查教研室室第一节硬质合金钻进进孔底碎岩过过程3、当刃前接触面较大时，前进进受阻。继续续挤压刃前岩石（部分被压成粉状状）；同时，，Px力急剧增大，当当Px力达到极限值时时，产生大的剪切切破碎，然后后Px力突然减小。。3/4/2023中国地质大学学勘查教研室室第一节硬质合金钻进进孔底碎岩过过程切削具不断向向前推进，重重复着压碎、、小剪切、大大剪切的循环环过程。切槽断面近似似于梯形。切槽宽度有规规律地变化，，B1为大剪切时的切槽槽宽。孔底的的破碎过程沿沿着倾角为γ的螺旋面进行行。3/4/2023中国地质大学学勘查教研室室第一节硬质合金钻进进孔底碎岩过过程综上所述，用用切削具破碎碎弹-塑性岩石时，，在每个剪切切循环中和各各个循环之间间，水平力Px都是跳跃式；而在塑性岩石石中，水平力力Px没有显著的变变化，基本上上是常量。三、硬质合金金切削具的磨磨损1.关于切削具磨磨损和钻速问问题的研究费得洛夫得出出磨损曲线。。反映切削具具单位时间磨磨损量W与切削具刃端端面积上比压压σ关系。在分界界点σ=σ0前后属于两种种不同性质的的磨损。3/4/2023中国地质大学学勘查教研室室第一节硬质合金钻进进孔底碎岩过过程(1)曲线Ⅰσ<σ0，切削具未能有有效地吃入岩岩石，钻进处处于表面破碎碎状态。切削削具单位磨损损量W正比于切削具具上的比压σ;(2)曲线Ⅱσ>σ0，岩石呈体积破破碎。随着切切削具上的比比压↑，磨损损量W不仅未↑，反反而出现↓。。即在体积破破碎条件下，，切削具的磨磨损主要不不取决于轴向向压力，而取取决于岩石的的硬度、切削削具的材质及及切削具的磨磨钝面积。费得洛夫提出出，在一定条条件下切削具具的磨钝面积与与其初始面积积和钻进时间有关S(t)=S0+θt；θ——磨损系数3/4/2023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A——岩性、、钻进进规程程及钻钻头一一定时时为常常量。。切削具具的磨磨损面面积与与钻进进时间间成正正比，，而机机械钻钻速与与切削削具接接触面面积的的平方方成反反比。。设钻进进的初初始钻钻速为为v0=A/S02，上式可可写成成：式中：：k0——钻速下下降的的特征征系数数，k0=θ/S0。钻头在在t时间内内总进进尺为为得得到到3/4/2023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平均钻钻速是是进尺尺H的一元元线性性方程程，v0是纵坐坐标上上的截截距，，k0为直线线的斜斜率。。平均钻钻速和和进尺尺H在钻进进很容容易测测得，，可以用用一元元回归归分析析的方方法，在若干干观测测计算算值的的基础础上求求出k0和v0，从而利利用（（4-7）式来来预测测切削削具磨磨损对对钻速速的影影响。。Hvmv0k03/4/2023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、硬质质合金金切削削具在在孔底底磨损损的实实际状状况前述理理论分分析的的基础础是假假定切切削具具刃部部为均均匀磨磨损，，实际际钻进中，，切削具具出刃刃的内内、外外侧磨损量量是不不均匀匀的，，即：y外＞y内＞y，t外＞t内＞t切削具底端端也不是被被磨损成平面，而是是呈圆弧形形，刃前缘缘和后缘磨损损更厉害。。3/4/2023中国地质大大学勘查教教研室第一节硬质合金钻钻进孔底碎碎岩过程3、减轻切削削具磨损的的措施(1)避免切削具具在表面破破碎状态下下工作。尤其在高转转速、低钻钻压的条件下钻钻进研磨性性岩石时，，切削具磨磨损更快。。(2)切削具的磨磨损速度取取决于切削削具的硬度度与所钻岩岩石的硬度度之比、岩石的的研磨性、、裂隙性等等性质，还还取决于切切削具在钻钻头唇面的的布置。应根据岩性性选用合适适的硬质合合金牌号和和型号，采采用合理的的钻头唇面结构构。(3)及时修磨切切削具，减小初始接接触面积，，以降低其其磨损率。。(4)采取等强度度磨损的原原则，对磨损严重重的内外侧侧面进行补补强。(5)采用有润滑滑作用的乳乳化液或泥泥浆洗孔，，减轻切削具具的磨损。。3/4/2023中国地质大大学勘查教教研室第二节硬质合金钻钻头一、取心式式硬质合金金钻头结构构要素一定数量的的硬质合金金切削具，，按一定的的形式排布布在钻头体体上，形成成钻进不同同地层的钻钻头结构。。硬质合金钻钻头的结构构要素主要要包括：切切削具出刃刃、切削具具的镶焊角角度、切削削具在钻头头体上的数数目及布置置方式等。。1、钻头体硬合金切削削具的支撑撑体，传递递轴载和扭扭矩，承受受切削具破破岩的反作作用力、孔孔底的动载载和摩擦。。DZ-40无缝钢管制制成。上有有外螺纹与与岩心管连连接，内壁壁有内锥，，便于卡取取岩心。3/4/2023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。3/4/2023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）底出刃作用：保证切削削具能顺顺利地切切入岩石石，并为为冲洗液液冷却切切削具和和排除孔底底岩粉提提供通道道。底出刃大大小：由切入深深度和过过水间隙隙两部分组成。H值过大，，在硬岩岩和裂隙隙性岩层层中容易造成成崩刃，，应增加加补强。。一般为为2~5mm。底出刃有有平底式式、阶梯梯式。阶梯式可可增加切削削具破碎碎岩石的的自由面面，容易易产生体积破破碎。3/4/2023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，从而获得不不同的钻进进效果。切削具在钻钻头唇面上上有三种镶焊方方式：正斜镶，直镶，负斜镶。3/4/2023中国地质大大学勘查教教研室第二节硬质合金钻钻头（1）刃角β的选择：β=45°~50°，Ⅰ～Ⅳ级非裂隙性性岩石；β=65°，Ⅴ～Ⅶ级岩石；β=90°的小切削具具，用于自自磨式钻头头。（2）选择镶焊形形式（正斜斜镶、直镶镶、负斜镶镶）应考虑虑下述原则则：对所钻岩石石切入和回回转阻力小小；可保证钻头头体上的切切削具有较较大的抗弯弯和抗磨损损能力；有利于及时时排除岩粉粉；磨损后的端端面接触面面积不能过过快增大，，应保持一一定的切削削能力。上述条件很很难同时满满足，设计计钻头应根根据岩性有有所侧重地地考虑。3/4/2023中国地质大大学勘查教教研室(3)三种镶焊形形式的特征征分析切入深度相相同时，切入所需轴轴向力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3/4/2023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。。3/4/2023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（2）切削削具布布置方方式①单环排排列：：一个或或二个个切削削具并并联覆覆盖唇唇面，，加工工简单单；②多环排排列：：多个切切削具具分环环覆盖盖唇面面，造造成多多的碎碎岩自自由面面；③密集排排列：：多个切切削具具集中中为一一组排排列，，前刃刃掏槽槽，后后刃扩扩槽，，相互支支撑，，承载载大，，抗弯弯、抗抗磨损损好。。3/4/2023中国地质大学勘查查教研室第二节硬质合金钻头5、切削具在钻头体体上的数目钻头上切削具数目目越多，切削点就就多，单位时间完完成的切削量就大，钻速也越越高，钻头寿命较较长。但是，由于于轴向载荷有限，单个切削具上上的载荷不足，只只能形成表面破碎碎；同时，切削具数目太多，使使剪切体变小，孔孔底冷却效果变差差。切削具数目取决于于岩性、钻头直径径和切削具形状。。对软岩取较少的数量，对较较硬和非均质及研研磨性岩石，为保保证钻头寿命，一一般应取密集式排排列。3/4/2023中国地质大学勘查查教研室第二节硬质合金钻头6、钻头的水口和水水槽（1）作用：是冲洗液流经钻头头、冲洗孔底并返返回钻柱外环空间间的通道。保证切削削具的冷却和孔底底及时排粉。（2）水口形状：矩形、半圆形、梯梯形和三角形，三三角弧形水口效果最好。（3）水口的数目：等于切削具的数目目或组数。总面积积应大于或等于钻头外环空间间（包括回水槽））的面积。3/4/2023中国地质大学勘查查教研室二、取心式硬质合合金钻头取心式硬质合金钻钻头分为磨锐式和和自磨式。1、磨锐式硬质合金金钻头钻头上的合金切削削具磨钝后可用砂砂轮修磨锐利的钻头。切削具一般是单斜斜面锐角，钻进中，随切削具具磨损，机械钻速速逐渐下降。一般适用于研研磨性小的软及中中硬岩石。2、自磨式硬质合金金钻头采用小断面切削刃刃，磨损后，接触触面积不变，无变钝的弱弱点，机械钻速基基本平稳。第二节硬质合金钻头3/4/2023中国地质大学勘查查教研室第二节硬质合金钻头3、典型钻头结构举例（1）螺旋肋骨钻头外焊三块呈45°螺旋肋骨，有助液液流上返，提高清清粉能力。正斜镶，利于切软软岩。通水截面积积大，循环阻力小小，使孔底比较干干净，避免重复破破碎，提高钻进效效率。适用于钻进Ⅱ~Ⅳ级（部分Ⅴ级）松软岩层、粘粘土层、风化砂岩岩及铝土页岩等。。3/4/2023中国地质大学勘查查教研室第二节硬质合金钻头（2）薄片硬合金钻头头：切削具锋利，采用用掏槽刃容易切入入岩石；出刃较大，保证较较大间隙冲洗岩粉粉；主要用于钻进粘结结性较小的软岩。（3）“品”字形硬合金金钻头三颗合金呈“品””字形焊成一组。中间的出刃较大——掏槽，两边的出刃刃较小——扩槽。主要用于Ⅳ~Ⅵ级和软硬互层的岩岩石。切削具可以直镶也也可以正斜镶。。3/4/2023中国地质质大学勘勘查教研研室第二节硬质合金金钻头（4）针状自磨磨式钻头头把预制好好的胎块块焊在钻钻头体上上。胎块块内包裹裹针状硬硬质合金金。支撑体胎胎体硬度度要合适适，保证证超前磨磨耗，以以利于针针状硬质质合金自自磨出刃刃。钻头可用用于钻进进5~7级中等研研磨性的的岩石。。3/4/2023中国地质质大学勘勘查教研研室三、硬质质合金钻钻头选型型表钻头类型型岩岩石石可钻性性级别岩岩石石螺旋肋骨骨钻头Ⅱ~Ⅳ松散可塑塑性岩层层阶梯肋骨骨钻头Ⅲ~ⅤⅤ页岩，砂砂页岩岩薄片式钻钻头Ⅱ~ⅣⅣ砂页岩，，碳质质泥岩方柱状钻钻头Ⅲ~ⅤⅤ均质大理理岩,灰岩,软砂岩,页岩单双粒钻钻头Ⅳ~ⅥⅥ中研磨性性砂岩，，灰岩品字形钻钻头Ⅳ~ⅥⅥ灰岩，大大理岩岩，细砂砂岩破扩式钻钻头Ⅲ~ⅤⅤ砂砾岩，，砾岩岩负前角阶阶梯钻头头Ⅴ~ⅦⅦ玄武岩，，砂岩岩，辉长长岩，灰灰岩胎体针状状钻头Ⅵ~ⅧⅧ中研磨性性片麻岩岩，闪长长岩钢柱针状状钻头Ⅵ~ⅧⅧ研磨性石石英砂砂岩，混混合岩薄片式自磨钻头头Ⅵ~Ⅷ研磨性粉砂岩岩，砂页岩第二节硬质合金钻头3/4/2023中国地质大学勘勘查教研室第三节金刚石及其孔底底碎岩过程金刚石是迄今最最坚硬的研磨切切削材料，钻探用金刚石约约占世界工业金金刚石1/5。一、钻探用金刚石1、钻探用金刚石的分类钻探用金刚石分分为天然的、人人造的两大类。。天然金刚石“包布兹”（Bortz）——制造表镶钻头；；天然金刚石“刚果”（Congo）——孕镶钻头；天然“卡邦纳多”（Carbonado）“巴拉斯”（Ballas）——首饰；天然“雅库特”（якут）——主要在前苏联联境内使用。。3/4/2023中国地质大学学勘查教研室室第三节金刚石及其孔孔底碎岩过程程人造金刚石单单晶人造金刚石聚聚晶——由细小的金刚刚石颗粒、粘粘合剂烧结成成较大颗粒的的多晶金刚石石人造金刚石复复合片（PDC）——由一层金刚石石多晶薄层、、一层较厚的的硬质合金层层复合而成。。2.天然金刚石的的特性金刚石为结晶晶体碳原子之之间以共价键键相连，结构构非常稳定。金刚石的弱点：①①脆性较大，遇冲冲击出现碎裂；②②热稳定性较差，，高温下氧化并“石墨化”。金刚石工具制造过过程中，须隔氧，，避长时间高温；；在使用中，须避避免承受冲击载荷荷并及时冷却切削削刃。3/4/2023中国地质大学勘查查教研室第三节金刚石及其孔底碎碎岩过程3.与钻探有关的金刚刚石物理力学性质质(1)硬度极高，研磨硬硬度是刚玉的150倍，石英的1000倍。(2)有极大的抗静压强强度。天然金刚石石的抗压强度大约约8600MPa，约为刚玉的3.5倍，硬质合金的1.5倍，钢的9倍。用于钻探的人人造金刚石一般要要求强度达2500MPa以上。(3)极高的耐磨性是刚刚玉的90倍，硬质合金的40~200倍，钢的2000~5000倍。人造金刚石聚聚晶体一般与中硬硬碳化硅砂轮的磨磨耗比在1：30000以上。(4)金刚石是热的良导导体，它散热比硬硬质合金刃具快。。线膨胀系数仅为为硬质合金的1/4~1/5，钢的1/8~1/10，但随温度升高而而增长较快，这对对金刚石的包镶和和钻头使用不利。金刚石容易受热损损伤，虽然温度低低于燃烧温度，但但金刚石的强度、、耐磨性已受到严严重影响。所以钻钻进中必须充分冷冷却，防止发生金金刚石钻头烧钻事事故。3/4/2023中国地质大学勘查查教研室第三节金刚石及其孔底碎碎岩过程4、钻探用金刚石的的粒度和品级（1）金刚石的粒度国际上通用的计量量单位是克拉。钻探用金刚石常用用一克拉(0.2g)多少粒或过筛网目目数来衡量。钻探用的金刚石粒粒度：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、中粒多用于表表镶钻头和表镶扩扩孔器，细、粉粒粒多用于孕镶钻头头和孕镶扩孔器。。3/4/2023中国地质大学勘查查教研室第三节金刚石及其孔底碎碎岩过程（2）金刚石的品级3/4/2023中国地质大学勘查查教研室第三节金刚石及其孔底碎碎岩过程二、金刚石钻进的孔底底碎岩过程1.表镶金刚石钻头的的孔底碎岩过程把钻头上的一粒金金刚石看作在轴向向压力Py和切向力Px作用下沿岩石表面面移动的切削具，岩石破碎时力Px克服岩石抵抗破碎碎的反力Pg和摩擦力T上，Px=Pg+T=Pg+Pyff——金刚石与岩石的摩摩擦系数；Py——每粒金刚石上的载载荷。3/4/2023中国地质大学勘勘查教研室第三节金刚石及其孔底底碎岩过程表镶单粒金刚石石在Py,Px联合作用下，类类似球体压入岩岩石(弹脆性岩石)产生大小剪切体体，切槽宽度＞＞金刚石颗粒直直径。金刚石被磨钝时时，在Py,Px作用下岩石中出出现一些微小的的裂纹，岩石的的致密结构被改改变。孔底某一点经多多次重复加载产产生破碎，具有有疲劳破碎的性性质。3/4/2023中国地质大学勘勘查教研室第三节金刚石及其孔底底碎岩过程2.孕镶金刚石钻头头的孔底碎岩过过程孕镶金刚石钻头头的孔底碎岩过过程不同于表镶镶钻头。金刚石颗粒小埋埋藏于胎体之中中，孕镶钻头必必须在钻进规程程中保持自磨出出刃的性能（““自锐”），才才能维持钻速恒恒定而不衰减。。其碎岩机理类似似于砂轮磨削工工件。以唇面上上多而小的硬质质点（金刚石））对加工件（孔孔底岩石）进行行刻划、磨削，，随着硬质点的的逐渐磨损和消消失及粘结胎体体的不断磨耗，，新的硬质点又又裸露出来参加加工作。唇面金刚石出露露较好时，也存存在孔底的微剪剪切和微压碎作作用。3/4/2023中国地质大学勘勘查教研室第三节金刚石及其孔底底碎岩过程如果胎体性能与与所钻岩石不适适应或没有保证证足够的钻压，，胎体不能超前前磨耗并让丧失失破岩能力的金金刚石颗粒自行行脱落，则孔底底过程中表现为为钻头“打滑””，钻速迅速下下降。微动载碎岩有学者认为，无无论表镶或孕镶镶钻头在孔底的的碎岩过程中，，孔底还存在着着微动载的碎岩岩过程。钻压、钻柱弹性性变形、回转振振动和泵压脉动动对孔底岩石的的破碎起到了积积极的促进作用用。3/4/2023中国地质大学勘勘查教研室第四节金刚刚石钻头和扩孔孔器根据碎岩特点，，可分为表镶金金刚石钻头、孕孕镶金刚石钻钻头和聚晶烧结结体(包括复合片)金刚石钻头。3/4/2023中国地质大学勘勘查教研室第四节金刚刚石钻头和扩孔孔器3/4/2023中国地质大学勘勘查教研室第四节金刚刚石钻头和扩孔孔器一、表镶金刚石石钻头1.金刚石的粒度和和选择表镶金刚石钻头头大都选用天然然金刚石，常用用的粒度为15~60粒/克拉。表镶钻头用的金金刚石粒度粒度粗粒中粒细粒粒/克拉15~2525~4040~60岩层中硬硬坚硬3/4/2023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”。3/4/2023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3.钻头的的唇面面断面面形状状(1)圆弧形形唇面面：较较好保保护内内外径径，用用于中中硬和和硬岩岩层；；(2)半圆形形唇面面：可可布置置较多多金刚刚石，，缓解解规径径刃过过分磨磨损，，适用用于坚坚硬和和软硬硬互层层的研研磨性性岩层层；(3)多阶梯梯形唇唇面：用于厚壁钻钻头(绳索取心)用于中硬和和硬岩，有有利于破岩岩和导向；；(4)内锥形唇面面：用于强研磨磨性和破碎碎岩层及内内边刃过早早磨损的岩岩层，也可可钻砾岩用用于厚壁钻钻头；3/4/2023中国地质大大学勘查教教研室第四节金金刚石钻钻头和扩孔孔器(5)外锥形唇面面:用于较软和和易碎地层层，双管和和绳索取心心钻头。4.钻头的水口口与水槽钻头的水路路直接影响响着孔底冲冲洗及钻进进效果。表镶钻头的的主水路是是唇面与孔孔底之间的的间隙，水水口和水槽槽的数目不不能太多，，可强制冲冲洗，有效效地冷却唇唇面金刚石石和及时排排除孔底岩岩粉。3/4/2023中国地质大大学勘查教教研室二、孕镶金金刚石钻头头我国钻探生生产主要用用孕镶钻头头，比表镶镶钻头优越越性：对于金刚石石品级的要要求低于表表镶钻头；；抗冲击载荷荷能力较好好，如果唇唇面金刚石石发生剪崩崩对钻进效效果的影响响小，对违违反操作规规程的敏感感程度也小小。不必用手工工摆放金刚刚石颗粒，，工业制造造过程更简简单。孕镶钻头用用的金刚石石孕镶钻头使使用的天然然和人造金金刚石粒度度取决于所所钻岩性。第四节金金刚石钻钻头和扩孔孔器粒度(目)人造＞4646~6060~8080~100天然20~3030~4040~6060~80岩层中硬—硬硬—坚硬3/4/2023中国地质大大学勘查教教研室2.金刚石在胎胎体中的含含量浓度表示金金刚石在胎胎体中的含含量，是影影响孕镶钻钻头性能的的重要参数数。浓度沿用砂砂轮制造业业的“400%浓度制”，，当金刚石石的体积占占胎体工作作层体积1/4时浓度为100%，全部是金金刚石浓度度400%。选择金刚石石浓度的依依据是所钻钻岩性、金金刚石的品品级和粒度度，兼顾胎胎体的包镶镶能力和钻钻压值的大大小。岩石越坚硬硬致密，金金刚石质量量好，粒度度细，浓度度宜较低；；唇面比压压较大时可可选较高的的浓度，这这样对提高高胎体耐磨磨性也有好好处。常用用浓度70%~120%，过高了将将影响胎体体的包镶能能力和钻速速。第四节金金刚石钻钻头和扩孔孔器3/4/2023中国地质大大学勘查教教研室第四节金金刚石钻钻头和扩孔孔器3.钻头的胎体体性能孕镶钻头钻钻进时，胎胎体的磨损损速度应适适当超前于于金刚石的的磨损速度，使使金刚石不不断出刃。。如果胎体不磨损损或磨损极极慢，则金金刚石出刃甚小，，发挥不了了多刃微切切削作用，钻速很很低。反之之，如果胎胎体磨损太快，则则造成金刚刚石过早的的崩刃或脱粒，从从而失去钻钻进能力、、钻头寿命缩短。。合适的胎胎体耐磨性性应能使唇面金刚刚石正常出出刃，且在在每粒金刚石的后后面形成蝌蝌蚪状支撑撑。3/4/2023中国地质大大学勘查教教研室第四节金金刚石钻钻头和扩孔孔器当岩石更硬硬时，金刚刚石磨损得得更快，但但这时产生生的岩屑更更薄，数量量更少，因因此岩屑对对胎体的磨磨蚀作用弱弱于稍软的的岩石。所所以在坚硬硬的岩石中中钻进时，，必须选择择低耐磨性性（硬度较较小）的胎胎体。由于测定定硬度的的方法简简单，虽虽然胎体体的硬度度不能完完全代表表其耐磨磨性，但但目前仍仍习惯用用胎体的的硬度来来表示其其耐磨性性。3/4/2023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4.钻头的唇唇面形状状孕镶金刚刚石钻头头的唇面面形状比比较简单单，多为为平底形形，在孔孔内磨合合一段时时间后便便自然形形成圆弧弧形。坚硬、弱弱研磨性性的岩石石或钻头头壁较厚厚，唇面面做成同同心环槽槽、锯齿齿状或阶阶梯形，使比压集集中并在在孔底形形成破岩岩自由面面。孕镶金刚刚石钻头头常用聚聚晶保径径，可取取得满意意的钻进进效果。。3/4/2023中国地质大学学勘查教研室室第四节金金刚石钻头和和扩孔器5.钻头的水口与与水路对孕镶金刚石石钻头而言，，因为它的金金刚石出刃非非常小，故它它的主水路不不是钻头唇面面与孔底的间间隙，而是水水口。在唇面扇形块块的下面只存存在漫流（或或湿润）区，，用于冷却和和排粉的水流流主要通过水水口和水槽。。孕镶钻头往往往设计成多水水口、小水口口，这样对防防止烧钻有利利。3/4/2023中国地质大学学勘查教研室室第四节金金刚石钻头和和扩孔器三、金刚石扩扩孔器金刚石扩孔器器安装于钻头头和岩心管之之间，是金刚刚石钻进不可可缺少的组成部部分。扩孔器的作用用：修扩孔壁，保证钻钻孔直径符合合要求减少新钻头下下孔的扩孔量量；保持孔内钻具具的稳定性，，使钻具在高高转速下保持持动平衡状态态；四、金刚石钻钻头及扩孔器制造无压浸渍法热压法电铸法3/4/2023中国地质大学学勘查教研室室第五节钢粒钻头及其其孔底碎岩过过程用未镶焊切削削具的钻头压压住自由状态态的钢粒，并并带动它们在在孔底滚动而而破碎岩石的的钻进方法称称为钢粒钻进进。曾广泛用于Ⅶ~Ⅻ级岩石，随着着金刚石钻进进普及，它在在中小口径中中已逐渐被取取代。但在大大口径硬岩钻钻进中仍有一一席之地。一、钢粒及钢钢粒钻进用钻钻具1.钢粒的特性抗压碎强度、、硬度、耐磨磨性和屈服极极限较高，可可减少破岩过过程中自身的的消耗，在在轴向载荷下下不至于产生生明显的塑性性变形，利于于在孔底翻滚滚。为保证钢粒在在孔底容易翻翻滚，钢粒的形状：：高等于直径径，2.5~4mm的圆柱体。钢粒的材质：：一般60号、70号高碳钢，经经调质、淬火火可达到较高高硬度。3/4/2023中国地质大学学勘查教研室室第五节钢粒钻头及其其孔底碎岩过过程2.钢粒钻头与钻具钢粒钻头的功能是是将轴向载荷和水水平回转力传递给给钢粒，带动其在在孔底翻滚。钻头呈圆筒形下开弧形水口，用用于排除岩粉、分分选钢粒和“导砂”。整套钻具由钻头、、岩心管、异径接接头、取粉管和钻杆柱组成成。3/4/2023中国地质大学勘查查教研室第五节钢粒钻头及其孔底底碎岩过程二、钢粒钻进的孔孔底碎岩过程圆柱形钢粒在钻头头轴向和回转力（（联系力）作用下下在孔底岩面不断翻翻滚，以动压入体体积破碎方式和动动疲劳破碎方式破破岩。1.动压入体积破碎圆柱形钢粒在孔底底每翻滚一次都会会给岩石一个微动动载作用。完整钢粒的棱边与与岩石接触类似于于楔形工具动压入入破岩，钢粒与岩石的接触触面积很小，压应应力集中，周围的的岩石出现裂纹，，继而产生跳跃式式体积破碎。由于孔底不平，可能轴载载瞬时集中在少数数钢粒上，更加强强了这种动压入体体积破碎。3/4/2023中国地质大学勘勘查教研室第五节钢粒钻头及其孔孔底碎岩过程2.动疲劳破碎钢粒在不断翻滚滚中，逐渐被磨磨成椭球形或球球形。以一定的压力压压于岩石表面时时，类似于球形压模动动压入岩石的情情况，下部岩石石存在着两个危危险极值带，压压力边缘存在拉拉伸应力，有助助于产生一定深深度的表面裂纹纹。3/4/2023中国地质大学勘勘查教研室第五节钢粒钻头及其孔孔底碎岩过程众多钢粒的重复复碾压，裂纹加深加加密，加之冲洗洗液的侵蚀作用用，使交叉发育育的裂纹以岩屑屑的形式被剥离离下来离开母体。这就是是钢粒钻进的主主要破岩方式——动疲劳破碎。若轴载越大，则则造成疲劳破碎碎所需要的重复次数数越少，破岩效效果越好。在实际生产过程程中，上述两种种破岩方式往往往是同时发生的的，只是新鲜的的圆柱形钢粒以以第一种为主，，被磨圆的钢粒粒以第二种为主主。由于孔底不平，，经冲洗液分选选后的钢粒形状状不一、尺寸不均、、压力不均，加加之孔底环状间间隙大，这些都都造成钢粒钻具具振动加剧，这这种振动对钢粒动压入、、动疲劳破岩是是有利的3/4/2023中国地质大学勘勘查教研室第六节牙轮钻头及其孔孔底碎岩过程0.牙轮钻进概述牙轮钻进——利用牙轮钻头在在井底回转，使使牙轮在井底滚滚动，以冲击和和压碎剪切方式式破碎岩石的一一种钻进方法。。牙轮钻进一般不不取心，广泛用于油气和大口径施工工钻进，适应性性广，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。3/4/2023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。。3/4/2023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二、牙轮轮钻头的的孔底碎碎岩过程程1.牙轮的自自转与公公转牙齿随钻钻头一起起绕钻头头轴线顺顺时针旋旋转——公转，速度=钻机回转转速度。。外齿公公转线速速度最大大。牙齿绕牙牙轮轴逆逆时针旋旋转——自转。牙轮自转转是破岩岩时牙齿齿与地层层岩石之之间相互互作用的的结果。。3/4/2023中国地地质大大学勘勘查教教研室室第六节节牙轮钻钻头及及其孔孔底碎碎岩过过程由牙轮轮牙齿齿与孔孔底单单齿、、双齿齿交替替接触触，使使钻头头沿轴轴向作作上下下往返返运动动，造造成静静载外外的冲冲击载载荷。。还由于于孔底底不平平叠加加了振振幅较较大的的低频频振动动。钻头在在孔底底的纵纵向振振动，，使钻钻柱不不断压压缩与与伸张张，周周期变变化的的弹性性能通通过牙牙齿转转化为为冲击击作用用破碎碎岩石石，与与静载载压入入一起起形成成了钻钻头对对地层层的冲冲击、、压碎碎作用用，这这是牙牙轮钻钻头的的主要要形式式。2、钻头的的纵向向振动动及对对地层层的冲冲击、、压碎碎作用用3/4/2023中国地地质大大学勘勘查教教研室室第六节节牙轮钻钻头及及其孔孔底碎碎岩过过程3.牙齿对对地层层的剪剪切作作用剪切作作用主主要是是由于于牙轮轮在滚滚动的的同时时还伴伴有牙牙齿对对孔底底的滑动而而产生生的，，产生生滑动动的原原因在在于牙牙轮的的超顶顶、复复锥和和移轴轴三种结结构。。3.1超顶引引起的的滑动动牙轮锥锥顶超超过钻钻头轴轴心的的结构构称为为超顶，，超过过的距距离ob为超顶顶距c。设工作作时牙牙轮上上每一一点的的公转转为ωb，自转转转速为为ωc。3/4/2023中国地地质大大学勘勘查教教研室室第六节节牙轮钻钻头及及其孔孔底碎碎岩过过程牙轮与与地层层接触触母线线上x点，由由ωb引起的的的速速度Vbx呈直线线分布布，oa段向前前ob段向后后，vbo=0。由ωc引起的的速度度vcx也呈直直线分分布方方向向向后，，在b点vcb=0。速度合合成后后，在在ob段形成成向后后滑动动速度度vsx，此时牙牙轮受受一滑滑动阻阻力Ps，因而有有滑动动阻力力矩Ms(-)=PsR。使牙轮轮的角角速度度ωc降低。。在oa段由vbx和vcx合成的的滑动动速度度vsx。近o处产生生与Ms(-)同向的的滑动动阻力力矩M’s(-)，在近a处产生生一个个Ms(-)反向的的滑动动阻力力矩Ms(+)。3/4/2023中国地地质大大学勘勘查教教研室室第六节节牙轮钻钻头及及其孔孔底碎碎岩过过程Ms(-)、M’s(-)及Ms(+)达到平平衡，，使ΣMs=0。于是牙牙轮的的角速速度稳稳定,不再减减慢。。牙轮相相对于于岩石石的滑滑动速速度，，呈直直线与与ab线交于于M点，vsM=0为纯滚滚动点点，bM段向后后滑动动，aM段向前前滑动动。滑动速速度随随超顶顶距c的增大大而增增大。。3.2复锥引引起的的滑动动复锥牙牙轮包包括主主锥和和副锥锥，主主锥顶顶与钻钻头中中心重重合，，而副副锥锥锥顶的的延伸伸线是是超顶顶的。。3/4/2023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。3/4/2023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，不超超顶，也不不移轴）。。3/4/2023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4.牙轮钻头的的自洗牙齿钻头在在软地层钻钻进时，牙牙齿间易积积存岩屑产产生泥包，，影响钻进进效率。为为此，出现现了自洁式式钻头。这类钻头各各牙轮的牙牙齿互相啮啮合，一个个牙轮的牙牙齿间积存存的岩屑由由另一个牙牙轮的牙齿齿剔除。3/4/2023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三、牙轮钻钻头的分类类法1.我国三牙轮轮钻头的分分类和代号号三牙轮钻头头分为2大类8个系列，系系列代号用用汉语拼音音表示，钻头型号表示方方法如下：□——钻头直径用数字字表示；□——系列名称代号用用表4-10规定的字母表示示□——型号代号用表4-11规定的数字表示示2.IADC牙轮钻头分类方方法及编号（自习）3/4/2023中国地质大学勘勘查教研室第七节全面钻头0、全面钻头概述述全面钻进——钻进中不采取岩岩心，全面破碎碎孔底岩石。全全面钻进所使用用的钻头——全面钻头。使用全面钻头不受回次进尺的的限制，可节约约大量升降钻具具和取心的辅助助作业时间，因因此在油气钻井井、水井钻探和和工程施工钻井井中得到广泛应应用。全面钻头包括硬质合金全全面钻头、金刚刚石全面钻头、、钢粒全面钻头头、牙轮钻头和和螺旋钻头等。。硬质合金和金刚刚石全面钻头的的破岩机理与取取心钻头类似。。3/4/2023中国地质大学勘勘查教研室第七节全面钻头一、硬质合金全全面钻头1.翼片式全面钻头头翼片式全面钻头头主要包括刮刀刀钻头和翼片钻钻头。刮刀钻头刀翼呈曲面形，，切削具正斜镶镶，刃尖角较小小，多用于钻进松软岩层层钻进；翼片钻头的翼片切削具采用用直镶，多用于钻钻进软~中硬岩层。一般按翼片数量命命名。如三刀翼的称为为三刮刀钻头或三三翼钻头，两刀翼的常叫叫做鱼尾钻头。3/4/2023中国地质大学勘查查教研室第七节全面钻头（2）切削角α：α角越大，吃入深度度越深，但α角过大时，剪切破破碎困难，钻进阻阻力大。一般α=70~85°，软地层α角应小一些，硬地地层α角大一些。（3）刃后角ψ：ψ=α-β。必须大于孔底碎岩岩倾角。1.2刀翼背部几何形状状钻头工作时刀翼的的受力类似于悬臂臂梁；背部应成抛物线形形状，即厚度随距距刃尖的距离而逐逐渐增厚。1.1刀翼的结构角（1）刃尖角β：表示刀刃的尖锐程程度。β越小，切入岩石的能能力越强但强度小小。软岩层——8~10°；岩石较硬——12~15°；夹层多，孔较深时β角也适当增大。3/4/2023中国地质大学勘查查教研室第七节全面钻头1.3刀翼底部几何形状状——平底、正阶梯、反反阶梯和反锥形平底刀翼形成的孔孔底只有一个裸露露自由面，阶梯可形成较多自自由面碎岩速度较较快，扭矩和功耗耗较小，但容易磨磨损成锥形，使钻钻孔缩径。反阶梯钻头可防缩缩径，但外侧底刃刃既掏槽又保径，，蹩钻严重。大庆油田根据反阶阶梯的特点，设计计了反锥形刮刀钻钻头，刀翼的底刃刃可设计一个或两两个斜面，使孔底底形成一两个截锥锥体。3/4/2023中国地质大学勘查查教研室第七节全面钻头1.4提高刀翼的耐磨性性为保证足够的强度度，刀翼一般用高高强度合金钢锻制制而成。刀翼表面平铺一层层YG8硬质合金块，以增增强耐磨性和防止止泥浆对刀翼的冲冲刷。侧部镶焊YG-8硬质合金保径。1.5典型翼片钻头举例例（1）常用二翼、三翼翼钻头适用于Ⅰ～Ⅳ级的岩层。三翼钻钻头在大口径钻进进中应用广泛，它它的钢体上装有可可更换喷嘴的水眼眼，使水流加速，，提高机械钻速。。3/4/2023中国地质大学勘查查教研室第七节全面钻头（2）三翼片阶梯钻头头：可钻进Ⅲ～Ⅴ级岩层。阶梯翼片片直焊。根据不同岩性取不不同的翼片偏心距距，保证中心处能能剪切碎岩。3/4/2023中国地质质大学勘勘查教研研室第七节全面钻头头（3）针状自自磨式全全面钻头头：可做成三三翼、四四翼或六六翼。耐耐磨性能好，，钻速均均匀。适适宜在Ⅴ～Ⅶ级的研磨磨性岩层层中钻进进。3/4/2023中国地质质大学勘勘查教研研室第七节全面钻头头2.笼式全面面钻头——单腰钻头头和双腰腰钻头适用于粘粘土、砂砂层和含含少量砾砾石的土土层。2.1钻头的结结构中心管、、“腰腰带”、、立柱、、横支杆杆、斜支支杆、翼翼板和超超前小钻钻头等组组成。上下导正正圈间距距≮钻头头直径，，外侧面面加焊合合金肋骨骨修扩钻钻孔。翼翼板按一一定的角角度焊在在下导正正圈的内内壁上，，合金切切削具镶镶焊在翼翼板上（（或螺栓栓固定））。一般为正正斜镶，，近年来来，在钻钻进基岩岩和卵砾砾石层时时，采用一字字形钎头头直立焊焊的形式式。翼板的数数量视钻钻头直径径而定。。3/4/2023中国地质质大学勘勘查教研研室第七节全面钻头头2.2钻头的特特点（1）单腰带带钻头钻钻进阻力力小，钻钻速比双双腰钻头头高；（2）双腰带带钻头具具有良好好的导正正作用，，超前的的四翼锥锥形小钻钻头主要起起定向作作用（并并保护出出浆口不不被阻塞塞），使使钻头工工作平稳，扩孔孔率也小小，钻孔孔的垂直直精度较较高。（3）钻头底底部呈锥锥形、阶阶梯状，，端部有有小钻头头超前钻钻进，故故孔底破岩岩自由面面大，钻钻效高。。（4）小钻头头可对砂砂砾层起起松动作作用，少少量不易易破碎的的卵砾石石可挤进圆圆笼内，，不妨碍碍继续钻钻进。3/4/2023中国地质质大学勘勘查教研研室第七节全面钻头头3.螺旋钻头头——长螺旋钻钻、短螺螺旋钻土层中成成孔速度度快，无无冲洗液液，不污污染环境境，在工工程施工工中应用用广泛。。长螺旋钻钻进靠整整个钻杆杆柱上螺螺旋面把把岩屑输输送至