煤礦井下定向鉆進技術培訓系列-鉆頭課件

中煤科工集團西安研究院有限公司鉆頭技術研究所6.鉆頭煤礦井下定向鉆進技術培訓系列中煤科工集團西安研究院有限公司6.鉆頭煤礦井下定向鉆進技術培課程內容1.金剛煤礦用鉆頭主要類型及其特點2.“羅克”鉆頭新產(chǎn)品介紹課程內容1.金剛煤礦用鉆頭主要類型及其特點中煤科工集團西安研究院有限公司鉆頭技術研究所6.鉆頭——6.1煤礦用鉆頭主要類型及其特點煤礦井下定向鉆進技術培訓系列中煤科工集團西安研究院有限公司6.鉆頭煤礦井下定向鉆進技術培課程內容1.金剛石鉆頭2.金剛石復合片鉆頭3.硬質合金鉆頭課程內容1.金剛石鉆頭1.金剛石鉆頭（1）

主要產(chǎn)品類型a)表鑲型b)孕鑲型（2）金剛石鉆頭碎巖機理及適用性（3）關鍵技術：針對性的胎體配方設計和加工工藝

1.金剛石鉆頭（1）主要產(chǎn)品類型2圖6.1.1金剛石單晶1.金剛石鉆頭圖6.1.2合金粉末（1）

主要產(chǎn)品類型2圖6.1.1金剛石單晶1.金剛石鉆頭圖6.1.2a)表鑲型圖6.1.3表鑲型1.金剛石鉆頭無心型取芯型a)表鑲型圖6.1.3表鑲型1.金剛石鉆頭無心擴孔器全面鉆頭取心鉆頭b)孕鑲型圖6.1.4孕鑲型1.金剛石鉆頭擴孔器全面鉆頭特點：高轉速、低鉆壓；磨削碎巖，鉆進效率低適用性：硬（8級）—堅硬（12級）（2）金剛石鉆頭碎巖機理及適用性1.金剛石鉆頭圖6.1.5碎巖機理圖特點：（2）金剛石鉆頭碎巖機理及適用性1.金剛石鉆頭圖6.鋼體金剛石濃度與粒度胎體硬度（3）關鍵技術：針對性的胎體配方設計和加工工藝

加工工藝：1、熱壓燒結成型（胎體性能穩(wěn)定、生產(chǎn)效率低、模具成本高）2、無壓燒結成型（胎體性能不穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高）3、冷壓燒結成型（先成型后燒結，適合結構簡單的批量產(chǎn)品，生產(chǎn)效率高）1.金剛石鉆頭圖6.1.6胎體鉆頭結構鋼體金剛石濃度與粒度胎體硬度（3）關鍵技術：針對性的胎體配方2.金剛石復合片鉆頭（1）

主要產(chǎn)品類型

a)全面鉆頭

b)取心鉆頭

c)套銑打撈鉆頭

d)擴孔鉆頭

e)錨桿鉆頭f)石油（煤層氣）鉆頭（2）金剛石鉆頭碎巖機理及適用性（3）關鍵技術：針對性的胎體配方設計和加工工藝（4）金剛石復合片鋼體式鉆頭與胎體式鉆頭的區(qū)別

2.金剛石復合片鉆頭（1）主要產(chǎn)品類型三翼內凹鉆頭四翼內凹鉆頭平底鉆頭（1）

主要產(chǎn)品類型a)全面鉆頭圖6.1.7全面鉆頭2.金剛石復合片鉆頭三翼內凹鉆頭四翼內凹鉆頭支柱形鉆頭平角刮刀鉆頭弧角刮刀鉆頭2.金剛石復合片鉆頭（1）

主要產(chǎn)品類型a)全面鉆頭圖6.1.8全面鉆頭支柱形鉆頭平角刮刀鉆頭弧角刮刀鉆2.金剛石復合片鉆頭（1）

主要產(chǎn)品類型a)全面鉆頭-定向鉆頭窄保徑反切寬保徑七齒八齒合理選型：煤層建議選用窄保徑、七齒定向鉆頭；巖層建議選用寬保徑、八齒定向鉆頭。圖6.1.9定向鉆頭2.金剛石復合片鉆頭（1）主要產(chǎn)品類型窄保徑反切寬保徑七2.金剛石復合片鉆頭（1）

主要產(chǎn)品類型b)取心鉆頭圖6.1.10取心鉆頭2.金剛石復合片鉆頭（1）主要產(chǎn)品類型圖6.1.102.金剛石復合片鉆頭（1）

主要產(chǎn)品類型c)套銑打撈鉆頭圖6.1.11打撈鉆頭圖6.1.12打撈原理示意圖2.金剛石復合片鉆頭（1）主要產(chǎn)品類型圖6.1.112.金剛石復合片鉆頭（1）

主要產(chǎn)品類型d)擴孔鉆頭圖6.1.13導向擴孔鉆頭圖6.1.14導向擴孔原理示意圖2.金剛石復合片鉆頭（1）主要產(chǎn)品類型圖6.1.132.金剛石復合片鉆頭圖6.1.15多級組合防突鉆頭圖6.1.16組合防突鉆孔示意圖（1）

主要產(chǎn)品類型d)多級組合防突擴孔鉆頭2.金剛石復合片鉆頭圖6.1.15多級組合防突鉆頭圖6半片型整片型2.金剛石復合片鉆頭（1）

主要產(chǎn)品類型e)錨桿鉆頭圖6.1.17錨桿鉆頭半片型整片型2.胎體式鋼體式2.金剛石復合片鉆頭（1）

主要產(chǎn)品類型f)石油（煤層氣）鉆頭圖6.1.18石油（煤層氣）鉆頭胎體式特點：低轉速、高鉆壓；

剪崩碎巖，鉆進效率高適用性：軟（1-4級）—中硬（4-6級）—硬（7-8級）2.金剛石復合片鉆頭圖6.1.19切削原理示意圖（2）金剛石鉆頭碎巖機理及適用性特點：2.金剛石復合片鉆頭圖6.1.19切削原理示意圖

對PDC片除進行研磨性、抗沖擊性、熱穩(wěn)定性等常規(guī)性能測試外，還要進行實鉆綜合性能測試。2.金剛石復合片鉆頭（3）關鍵技術：針對性的胎體配方設計和加工工藝

圖6.1.20實鉆綜合性能測試平臺圖6.1.22高頻感應釬焊圖6.1.21手工火焰釬焊對PDC片除進行研磨性、抗沖擊性、熱穩(wěn)定性等常規(guī)鋼體式PDC鉆頭胎體式PDC鉆頭將普通復合片直接焊接在加工好的鋼材鉆頭體上。胎體式復合片鉆頭是將鋼體和胎體金屬粉末在高溫下燒結為一體，然后再將復合片鑲焊在胎體合金鉆頭體上。2.金剛石復合片鉆頭（4）金剛石復合片鋼體式鉆頭與胎體式鉆頭的區(qū)別圖6.1.23鋼體式鉆頭體與胎體式鉆頭體對比圖鋼體式PDC鉆頭胎體式PDC鉆頭將普通復合片直接焊接胎體式和鋼體式的區(qū)別121-胎體冠部2-鋼體連接部1-切削齒2-保徑部分3-連接部分1232.金剛石復合片鉆頭（4）金剛石復合片鉆的分類圖6.1.24胎體式鉆頭結構示意圖胎體式和鋼體式的區(qū)別121-胎體冠部2-鋼體連接部1-切3.硬質合金鉆頭（1）

主要產(chǎn)品類型

a)全面鉆頭

b)取心鉆頭

c)螺旋合金鉆頭

d)大直徑鉆頭

e)牙輪鉆頭f)沖擊錨桿鉆頭及錘頭（2）硬質合金鉆頭碎巖機理及適用性a)回轉切削機理

b)沖擊回轉機理

3.硬質合金鉆頭（1）主要產(chǎn)品類型3.硬質合金鉆頭（1）

主要產(chǎn)品類型

a)全面鉆頭

b)取心鉆頭圖6.1.25取心鉆頭圖6.1.26全面鉆頭3.硬質合金鉆頭（1）主要產(chǎn)品類型圖6.1.25取心鉆3.硬質合金鉆頭（1）

主要產(chǎn)品類型c)螺旋合金鉆頭圖6.1.28插接式螺旋合金鉆頭圖6.1.27配套用鉆桿3.硬質合金鉆頭（1）主要產(chǎn)品類型圖6.1.28插接式3.硬質合金鉆頭（1）

主要產(chǎn)品類型d)大直徑鉆頭圖6.1.29大直徑合金鉆頭3.硬質合金鉆頭（1）主要產(chǎn)品類型圖6.1.29大直徑3.硬質合金鉆頭（1）

主要產(chǎn)品類型e)牙輪鉆頭圖6.1.30牙輪鉆頭結構示意圖圖6.1.31牙輪擴孔鉆頭3.硬質合金鉆頭（1）主要產(chǎn)品類型圖6.1.30牙輪鉆3.硬質合金鉆頭（1）

主要產(chǎn)品類型f)沖擊錨桿鉆頭及錘頭圖6.1.32沖擊錨桿鉆頭（釬頭）圖6.1.33沖擊錘頭（潛孔錘頭）3.硬質合金鉆頭（1）主要產(chǎn)品類型圖6.1.32沖擊錨特點：中等轉速、低鉆壓；低成本；切削碎巖，鉆進效率高。適用性：軟（1-4級）煤層、沙土層等—中硬地層（4-6）泥巖、頁巖等3.硬質合金鉆頭（2）硬質合金鉆頭碎巖機理及適用性a)回轉切削機理圖6.1.34回轉切削示意圖特點：3.硬質合金鉆頭（2）硬質合金鉆頭碎巖機理及適用性圖工藝：氣動沖擊和液動沖擊特點：（高頻）沖擊、低速速回轉；沖擊碾壓碎巖，鉆進效率高。適用性：軟（1-4級）—中硬（4-6級）—硬（7-8級）3.硬質合金鉆頭（2）硬質合金鉆頭碎巖機理及適用性b)沖擊回轉機理圖6.1.35沖擊切削示意圖工藝：氣動沖擊和液動沖擊3.硬質合金鉆頭（2）硬質合金鉆頭中煤科工集團西安研究院有限公司鉆頭技術研究所6.鉆頭——6.2“羅克”鉆頭新產(chǎn)品介紹煤礦井下定向鉆進技術培訓系列中煤科工集團西安研究院有限公司6.鉆頭煤礦井下定向鉆進技術培課程內容1、多階高胎體金剛石取芯鉆頭2、平角刮刀型PDC定向鉆頭3、弧角刮刀型PDC鉆頭4、階梯式內凹型PDC鉆頭5、煤層氣鉆井用PDC鉆頭6、內心可開閉式PDC鉆頭7、先導型套銑打撈鉆頭8、掏穴鉆頭9、直槽式PDC錨桿鉆頭10、插接式PDC錨桿鉆頭課程內容1、多階高胎體金剛石取芯鉆頭特點及優(yōu)勢：多層水口結構，工作層高度15~24mm（常規(guī)7-10mm)，壽命提高1倍以上；采用熱壓與鑲焊相結合的制造工藝，結構更可靠，生產(chǎn)周期短；可根據(jù)地層快速調整金剛石孕鑲塊胎體配方，優(yōu)化鉆頭配置。圖6.2.2三層水口（三階）高胎體金剛石鉆頭圖6.2.1常規(guī)單層水口金剛石鉆頭1、多階高胎體金剛石取芯鉆頭特點及優(yōu)勢：圖6.2.2三層水口（三階）高胎使用效果：

2012年試制的Φ75/54.5mm三階高胎體金剛石鉆頭先后在青海玉樹曲麻萊縣（地層以致密砂巖和板巖為主）、西藏山南加查縣（地層以砂巖和千枚巖為主）兩個地區(qū)進行了試驗，鉆頭壽命分別比普通單層水口鉆頭提高120%和141%。

現(xiàn)有產(chǎn)品規(guī)格型號：

Φ75/54.5mm兩階型、三階型。1、多階高胎體金剛石取芯鉆頭圖6.2.3青海玉樹試驗鉆頭圖6.2.4西藏山南試驗鉆頭使用效果：現(xiàn)有產(chǎn)品規(guī)格型號：Φ75/54.5

主要針對硬巖鉆進采用常規(guī)平底柱齒型鉆頭效率低、使用壽命短的需求開發(fā)的。特點及優(yōu)勢：直角形（內錐形）刀翼結構,側切削能力更強、特別適用于多分支鉆進；分層、錯峰、均衡布齒，鉆進效率更高；關鍵部位采用高品級PDC切削齒,時效高，壽命長，適用于硬地層鉆進；刀翼側鑲嵌大顆粒金剛石聚晶，保徑效果更好；

鉆頭體更耐磨。2、平角刮刀型PDC定向鉆頭圖6.2.5平角刮刀型PDC定向鉆頭主要針對硬巖鉆進采用常規(guī)平底柱齒型鉆頭效率低、淮南潘一煤礦硬巖(石英砂巖)鉆進246m,是普通鉆頭壽命的2.5倍,效率提高30%

晉城大寧礦硬巖定向鉆進200m,鉆頭幾乎沒有磨損。

現(xiàn)有產(chǎn)品規(guī)格型號：

Φ96mm、Φ98mm（3-7/8”）、四翼型、三翼型2、平角刮刀型PDC定向鉆頭圖6.2.6淮南用圖6.2.7晉城用淮南潘一煤礦硬巖(石英砂巖)鉆進246m,是普通鉆頭壽命的胎體式主要針對硬巖鉆進采用常規(guī)三翼（四翼）內凹型鉆頭效率低、使用壽命短的需求開發(fā)。特點及優(yōu)勢：圓弧形刀翼結構，更有利于PDC片切削巖層，提高鉆進效率；分層、錯峰、均衡布齒，鉆進效率更高；切削自由面大、切削齒數(shù)量多，適用于硬巖鉆進；根據(jù)地層選擇胎體式、鋼體式，適用性更強，性價比高。3、弧角型PDC鉆頭圖6.2.8弧角鉆頭建模圖胎體式主要針對硬巖鉆進采用常規(guī)三翼（四翼）內凹型鉆頭現(xiàn)有產(chǎn)品規(guī)格型號：

Φ96mm、Φ98mm（3-7/8”）、四翼型、三翼型。圖6.2.9三翼弧角鉆頭圖3、弧角型PDC鉆頭現(xiàn)有產(chǎn)品規(guī)格型號：Φ96mm、Φ98mm（3-7/8”）鋼體式

2013年以在淮南潘一礦、顧橋礦、謝橋礦等進行了推廣應用，鉆進中硬以上地層時，效率提高30%以上，壽命提高一倍以上。目前已推廣500余只，將成為替代硬巖鉆進用現(xiàn)有內凹型鉆頭的主要產(chǎn)品類型。

現(xiàn)有產(chǎn)品規(guī)格型號：

Φ94mm三翼型、

Φ113mm三翼型3、弧角型PDC鉆頭圖6.2.10使用后的三翼弧角鉆頭圖鋼體式2013年以在淮南潘一礦、顧橋礦、謝橋礦等進4、階梯式內凹型PDC鉆頭在現(xiàn)有內凹PDC鉆頭基礎上，將刀翼上的PDC切削齒進行分層布置，以提高鉆進效率。特點和優(yōu)勢：階梯式分層布齒，更有利于刀翼切入巖石，提高鉆進速率；繼續(xù)保留內凹結構，鉆頭仍具有較高的穩(wěn)定性；主要適用于軟-中硬地層，相對于常規(guī)內凹型鉆頭主要是鉆進效率高，遇到破碎地層容易斷齒或崩齒?，F(xiàn)有產(chǎn)品規(guī)格型號：

Φ94mm、Φ113mm三翼內凹型圖6.2.11階梯式內凹PDC鉆頭圖4、階梯式內凹型PDC鉆頭在現(xiàn)有內凹PDC鉆頭基礎上5、煤層氣鉆井用PDC鉆頭

主要針對地面煤層氣井、工程井等施工開發(fā)，可在軟-中硬（f≤8）完整的地層鉆進，不宜在破碎、裂隙、強研磨性地層使用。特點及優(yōu)勢：切削齒選用優(yōu)質金剛石復合片，不易崩齒；采用專有焊接技術，焊接強度高，不易掉齒；采用API標準扣型，可配套石油鉆桿使用。圖6.2.12煤層氣鉆頭圖5、煤層氣鉆井用PDC鉆頭主要針對地面煤層氣井、工程現(xiàn)有產(chǎn)品類型：鋼體式：采用萬能工具銑床加工成型，工藝相對簡單，但對設備要求高。胎體式：采用粉末燒結工藝成型，加工工藝復雜，加工周期長?，F(xiàn)有產(chǎn)品規(guī)格：4-5/8”

(117.5mm)；4-7/8”(123.8mm)；5-7/8”(149.5mm)；

6”(152.4mm)；8-1/2”(215.9mm)鋼體式五翼胎體式五翼胎體式四翼5、煤層氣鉆井用PDC鉆頭圖6.2.13煤層氣鉆頭種類圖現(xiàn)有產(chǎn)品類型：鋼體式五翼胎體式五翼胎體式四翼5、煤層氣鉆井用6、內心可開閉式PDC鉆頭用于解決松軟突出煤層、破碎地層中鉆進成孔難的問題，配套大通孔螺旋鉆桿可實現(xiàn)從名桿中心快速下套管，優(yōu)點如下：全面鉆進時中心翼片關閉；終孔時用套管將中心翼片頂開，將套管下入內心；中心翼片不留孔內，鉆頭可重復利用；專有定位技術，保證中心翼片開閉靈活?，F(xiàn)有產(chǎn)品規(guī)格：Φ94mm、Φ103mm、Φ113mm、Φ120mm。圖6.2.14中心可開閉式PDC鉆頭圖6.2.15使用過程圖6、內心可開閉式PDC鉆頭用于解決松軟突出煤層、破碎7、先導型套銑打撈鉆頭

先導型套銑打撈鉆頭不但能解決孔內卡、斷、埋鉆具的問題，還能避免普通打撈鉆頭出現(xiàn)的鉆孔偏斜等問題，能更快地打撈孔內鉆具。先導結構可以使打撈鉆頭更好地沿原鉆孔軌跡鉆進，

快速清除鉆孔中的異物，提高打撈效率；先導式打撈鉆頭比普通打撈鉆頭具有更高的鉆進效

率，能用于中硬以上地層鉆進；先導齒切削量較低，扶正的過程中可以降低打撈鉆

頭與鉆具的摩擦，保護鉆具實現(xiàn)快速打撈。現(xiàn)有產(chǎn)品規(guī)格：Φ94mm、Φ103mm、Φ113mm、Φ120mm。圖6.2.16階梯打撈鉆頭A圖6.2.17階梯打撈鉆頭B7、先導型套銑打撈鉆頭先導型套銑打撈鉆頭不但能8、掏穴鉆頭用于瓦斯抽放孔施工中，某一固定孔段直徑的局部擴大，特別適用于穿層孔中，煤層段掏穴鉆進，以擴大煤層段鉆孔直徑。其優(yōu)點如下：避免進行全段擴孔，大大減少鉆孔工作量，提

高施工效率；翼片由水壓自動打開，開閉靈活，可靠性高；擴孔范圍廣，94擴113或者113/300均可實現(xiàn)?，F(xiàn)有產(chǎn)品規(guī)格型號：

Φ94mm/193mm、Φ113mm/300mm圖6.2.18掏穴鉆頭圖6.2.19使用過程8、掏穴鉆頭用于瓦斯抽放孔施工中，某一固定孔段直徑的9、直槽式PDC錨桿鉆頭針對目前錨桿鉆頭存存在問題，研發(fā)了直槽式錨桿鉆頭，其優(yōu)點如下：增大了復合片與鉆頭體的接觸面積，焊接強度高；取消了中心水眼結構，避免了水眼堵塞；整體強度高，不易變形。已在淮北礦業(yè)集團蘆嶺煤礦進行了現(xiàn)場試驗，與現(xiàn)場使用的錨桿鉆頭相比，使用壽命提高23%。2014年重點推廣現(xiàn)有產(chǎn)品規(guī)格型號：

Φ27mm、Φ28mm、Φ29mm、Φ30mm、Φ32mm圖6.2.20中心水眼式圖6.2.21直槽式9、直槽式PDC錨桿鉆頭針對目前錨桿鉆頭存存在問題，10、插接式PDC錨桿鉆頭圖6.2.22新型插接式PDC錨桿鉆頭10、插接式PDC錨桿鉆頭圖6.2.22新型插接式PDC錨中煤科工集團西安研究院有限公司鉆頭技術研究所6.鉆頭——6.3鉆頭的合理選擇與使用煤礦井下定向鉆進技術培訓系列中煤科工集團西安研究院有限公司6.鉆頭煤礦井下定向鉆進技術培課題內容1鉆頭選擇的一般原則2鉆進規(guī)程參數(shù)的設定3合理使用鉆頭的要求課題內容1鉆頭選擇的一般原則鉆頭選擇的一般原則軟—中硬（1～6）完整均質巖層，宜選用PDC鉆頭、天表鉆頭、聚晶鉆頭。硬—堅硬（7～12）致密巖層，宜選用孕鑲鉆頭，部分較軟巖層可用細粒表鑲金剛石鉆頭。破碎、裂隙發(fā)育、軟硬互層、強研磨性等復雜地層，宜選用胎體硬度大、金剛石濃度高的廣普型孕鑲鉆頭。巖石越硬、研磨性越強，鉆頭金剛石粒度應小一些。在強研磨性地層，適宜選用高研磨性胎體，在弱研磨性地層，適宜選用低研磨性胎體，在均質、致密、弱研磨性地層，通常稱為打滑地層，金剛石濃度低、胎體軟的多種唇面形狀鉆頭。軟巖鉆進，應選用復合片鉆頭，易沖蝕的巖礦心取心，應采用底噴式鉆頭。1鉆頭的合理選擇和使用鉆頭選擇的一般原則1鉆頭的合理選擇和使用鉆頭優(yōu)選表孕鑲鉆頭表鑲鉆頭PDC鉆頭碧玉石英巖流紋巖硅質灰?guī)r花崗巖閃長巖千枚巖，板巖細粒石灰?guī)r頁巖泥灰?guī)r粘土沖積層沙土層代表性巖石最堅硬的堅硬的堅硬的硬的硬的中等硬度中等硬度稍硬的較軟的軟的較松散松散巖石類別ⅫⅪⅩⅨⅧⅦⅥⅤⅣⅢⅡⅠ巖石可鉆性等級鉆頭優(yōu)選表孕鑲鉆頭表鑲鉆頭PDC鉆頭碧玉石英巖流紋巖硅質灰?guī)r

2鉆進規(guī)程參數(shù)鉆進規(guī)程主要是指鉆頭壓力（P）、轉速（N）、泵量（Q）、鉆壓（P）

一般原則σr＜σp＜σd

式中：σr—巖石抗壓強度；

σp—鉆進所需的單位壓力；

σd—金剛石的抗壓強度。

2鉆進規(guī)程參數(shù)鉆進規(guī)程主要是指鉆頭壓力

2.1鉆壓經(jīng)驗公式PDC鉆頭：

P=（1～2）·m

式中：P—鉆壓（KN）；

m—PDC的數(shù)量。孕鑲鉆頭：

P=Pd·A

式中：P—鉆壓（N）；

pd—單位壓力推薦值（5～10Mp）；

A—鉆頭工作唇面與巖石的接觸面積(mm2)2.1鉆壓經(jīng)驗公式PDC鉆頭：2.2轉速（N）轉速一般根據(jù)鉆頭外周線速度確定。

V=πDN/60·10-3式中：V—圓周線速度（m/s）；

π—圓周率；

D—鉆頭外經(jīng)（mm）；

N—鉆頭轉速（r/min）。一般孕鑲鉆頭V=1.5～3m/s，表鑲鉆頭V=1～2.5m/s，PDC鉆頭V=0.3～1.6m/s。2.2轉速（N）轉速一般根據(jù)鉆頭外周線速度確定。2.3泵量（Q）一般按公式計算:Q=6·v·A

式中:Q—沖洗液量（L/min）；

v—鉆孔環(huán)狀間隙上返流速，

0.5<v<1.5m/s;A—鉆孔環(huán)狀斷面積（cm2）。

2.3泵量（Q）一般按公式計算:2.4金剛石鉆頭規(guī)程參數(shù)2.4金剛石鉆頭規(guī)程參數(shù)2.5PDC鉆頭規(guī)程參數(shù)此表內數(shù)據(jù)為垂直鉆孔推薦值，應根據(jù)鉆孔傾角予以調整2.5PDC鉆頭規(guī)程參數(shù)此表內數(shù)據(jù)為垂直鉆孔推薦值，應根據(jù)3.合理使用鉆頭基本要求：1、合理選用鉆頭及鉆進規(guī)程2、在鉆進深孔時鉆頭、擴孔器要排隊輪換使用3、鉆頭、擴孔器和卡簧（卡料）必須合理匹配4、鉆頭應具有良好的工作條件，孔內清潔5、改善鉆具穩(wěn)定性，（鉆進參數(shù)選擇不當、鉆具級配不合理、鉆桿彎曲度超差、大規(guī)程鉆進，都會影響鉆具穩(wěn)定性）6、防止巖心堵塞，（水敏、節(jié)理發(fā)育地層、硬脆碎地層）7、嚴防燒鉆，保證沖洗液循環(huán)通暢、控制合理的鉆進速度8、集中精力，精心操作。3.合理使用鉆頭基本要求：鉆頭現(xiàn)場使用要求鉆前準備工作1、小心搬運鉆頭，嚴禁拋擲鉆頭，禁止在硬質材料上滾動鉆頭，以免損傷切削齒和螺紋；2、檢查鉆頭切削齒是否有損傷、鉆頭內部是否有異物、水眼是否暢通；3、檢查上只鉆頭是否存在有鉆頭體損壞、掉齒等，確定井底無切削齒、硬質合金、鋼件等硬物存在，必要時清理井底；連接鉆頭4、檢查鉆頭公扣或母扣，并涂抹絲扣油；5、連接鉆頭，應采用專用工具旋緊絲扣，取芯鉆頭嚴禁使用管鉗，特別注意，上扣時嚴禁損壞鉆頭保徑和切削齒。鉆頭現(xiàn)場使用要求鉆前準備工作開孔1、開孔前應將鉆孔位置修整為凹坑，以免開鉆時鉆頭滑出而造成損傷；2、先開啟水泵，觀察出水是否正常；3、將轉速控制在30轉以內，小規(guī)程鉆進，至少維持鉆進一只鉆頭的長

度，進行孔底造型鉆進1、進行孔底造型后，逐步增加鉆壓，直到正常鉆進最佳值，保持鉆壓恒定調整轉速以便獲得最佳的鉆進參數(shù)組合；2、應精心操作，時刻注意孔底狀況，出現(xiàn)異常，及時停鉆檢查；鉆頭現(xiàn)場使用要求開孔鉆頭現(xiàn)場使用要求3、在遇到研磨性或硬破碎地層時，降低轉速以延長鉆頭壽命；4、遇到地層變化或夾層時，應連續(xù)監(jiān)測和調整鉆壓和轉速，以達到最優(yōu)的鉆頭壽命和鉆進速度，保持最佳的鉆進效果；5、在較硬地層鉆進時，鉆壓增加，扭矩和鉆進速度也應增加，否則說明地層太硬，不適合PDC鉆頭；6、鉆頭使用后期，切削齒磨損，承壓面積增大，需增加鉆壓以保持鉆進速度；7、正常鉆進過程中不允許提動鉆具，以防巖心堵塞；鉆頭現(xiàn)場使用要求3、在遇到研磨性或硬破碎地層時，降低轉速以延長鉆頭壽命；鉆頭8、鉆進過程中嚴禁斷水；9、盡可能避免用PDC鉆頭擴孔，較短的孔段需要擴孔時應采用小鉆壓、適中的轉速以及最大的排量；鉆頭現(xiàn)場使用要求8、鉆進過程中嚴禁斷水；鉆頭現(xiàn)場使用要求起下鉆1、起下鉆時速度要慢，防止巖石探頭、脫落的巖心碰壞鉆頭切削齒；2、在鉆頭接近孔底時，開啟水泵，使孔底充分沖刷，防止堵塞鉆頭水眼；3、起鉆前應逐步減小鉆進規(guī)程，停止鉆頭轉動，使鉆頭上的鉆壓逐漸得以釋放；4、在膨脹等復雜地層，起鉆速度不能太快，以免“抽吸”作用造成塌孔或突出；鉆頭現(xiàn)場使用要求起下鉆鉆頭現(xiàn)場使用要求練習題1、按照切削齒的材料類型鉆頭主要分為：、、。2、金剛石鉆頭的鉆進特點：、、。3、復合片鉆頭的鉆進特點：、、。4、金剛石復合片（PDC）的主要性能指標：、、。5、鋼體式PDC鉆頭與胎體式PDC鉆頭的區(qū)別6、區(qū)分羅克鉆頭與其他鉆頭的主要方法：、。7、

軟—中硬（1～6）完整均質巖層，宜選用

、

、

。8、開孔前應將轉速控制在

轉以內，小規(guī)程鉆進，至少維持鉆進

的長度，進行孔底造型。9.在孕鑲金剛石鉆頭選用中，在強研磨性地層，適宜選用

胎體，在弱研磨性地層，適宜選用

胎體。10.某煤礦擬對某一煤層進行瓦斯預抽，采用的鉆孔形式為地板穿層孔，穿越的地層為中砂巖、細砂巖、砂質泥巖，f系數(shù)為6-8，鉆孔深度為120m，鉆孔直徑為113mm。為取得最大鉆進效率，請根據(jù)教材6.3選用合適的鉆頭。并根據(jù)地層及鉆孔情況選擇合適的鉆壓、轉速與泵量。練習題1、按照切削齒的材料類型鉆頭主要分為：、中煤科工集團西安研究院有限公司鉆頭技術研究所6.鉆頭煤礦井下定向鉆進技術培訓系列中煤科工集團西安研究院有限公司6.鉆頭煤礦井下定向鉆進技術培課程內容1.金剛煤礦用鉆頭主要類型及其特點2.“羅克”鉆頭新產(chǎn)品介紹課程內容1.金剛煤礦用鉆頭主要類型及其特點中煤科工集團西安研究院有限公司鉆頭技術研究所6.鉆頭——6.1煤礦用鉆頭主要類型及其特點煤礦井下定向鉆進技術培訓系列中煤科工集團西安研究院有限公司6.鉆頭煤礦井下定向鉆進技術培課程內容1.金剛石鉆頭2.金剛石復合片鉆頭3.硬質合金鉆頭課程內容1.金剛石鉆頭1.金剛石鉆頭（1）

主要產(chǎn)品類型a)表鑲型b)孕鑲型（2）金剛石鉆頭碎巖機理及適用性（3）關鍵技術：針對性的胎體配方設計和加工工藝

1.金剛石鉆頭（1）主要產(chǎn)品類型2圖6.1.1金剛石單晶1.金剛石鉆頭圖6.1.2合金粉末（1）

主要產(chǎn)品類型2圖6.1.1金剛石單晶1.金剛石鉆頭圖6.1.2a)表鑲型圖6.1.3表鑲型1.金剛石鉆頭無心型取芯型a)表鑲型圖6.1.3表鑲型1.金剛石鉆頭無心擴孔器全面鉆頭取心鉆頭b)孕鑲型圖6.1.4孕鑲型1.金剛石鉆頭擴孔器全面鉆頭特點：高轉速、低鉆壓；磨削碎巖，鉆進效率低適用性：硬（8級）—堅硬（12級）（2）金剛石鉆頭碎巖機理及適用性1.金剛石鉆頭圖6.1.5碎巖機理圖特點：（2）金剛石鉆頭碎巖機理及適用性1.金剛石鉆頭圖6.鋼體金剛石濃度與粒度胎體硬度（3）關鍵技術：針對性的胎體配方設計和加工工藝

加工工藝：1、熱壓燒結成型（胎體性能穩(wěn)定、生產(chǎn)效率低、模具成本高）2、無壓燒結成型（胎體性能不穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高）3、冷壓燒結成型（先成型后燒結，適合結構簡單的批量產(chǎn)品，生產(chǎn)效率高）1.金剛石鉆頭圖6.1.6胎體鉆頭結構鋼體金剛石濃度與粒度胎體硬度（3）關鍵技術：針對性的胎體配方2.金剛石復合片鉆頭（1）

主要產(chǎn)品類型

a)全面鉆頭

b)取心鉆頭

c)套銑打撈鉆頭

d)擴孔鉆頭

e)錨桿鉆頭f)石油（煤層氣）鉆頭（2）金剛石鉆頭碎巖機理及適用性（3）關鍵技術：針對性的胎體配方設計和加工工藝（4）金剛石復合片鋼體式鉆頭與胎體式鉆頭的區(qū)別

2.金剛石復合片鉆頭（1）主要產(chǎn)品類型三翼內凹鉆頭四翼內凹鉆頭平底鉆頭（1）

主要產(chǎn)品類型a)全面鉆頭圖6.1.7全面鉆頭2.金剛石復合片鉆頭三翼內凹鉆頭四翼內凹鉆頭支柱形鉆頭平角刮刀鉆頭弧角刮刀鉆頭2.金剛石復合片鉆頭（1）

主要產(chǎn)品類型a)全面鉆頭圖6.1.8全面鉆頭支柱形鉆頭平角刮刀鉆頭弧角刮刀鉆2.金剛石復合片鉆頭（1）

主要產(chǎn)品類型a)全面鉆頭-定向鉆頭窄保徑反切寬保徑七齒八齒合理選型：煤層建議選用窄保徑、七齒定向鉆頭；巖層建議選用寬保徑、八齒定向鉆頭。圖6.1.9定向鉆頭2.金剛石復合片鉆頭（1）主要產(chǎn)品類型窄保徑反切寬保徑七2.金剛石復合片鉆頭（1）

主要產(chǎn)品類型b)取心鉆頭圖6.1.10取心鉆頭2.金剛石復合片鉆頭（1）主要產(chǎn)品類型圖6.1.102.金剛石復合片鉆頭（1）

主要產(chǎn)品類型c)套銑打撈鉆頭圖6.1.11打撈鉆頭圖6.1.12打撈原理示意圖2.金剛石復合片鉆頭（1）主要產(chǎn)品類型圖6.1.112.金剛石復合片鉆頭（1）

主要產(chǎn)品類型d)擴孔鉆頭圖6.1.13導向擴孔鉆頭圖6.1.14導向擴孔原理示意圖2.金剛石復合片鉆頭（1）主要產(chǎn)品類型圖6.1.132.金剛石復合片鉆頭圖6.1.15多級組合防突鉆頭圖6.1.16組合防突鉆孔示意圖（1）

主要產(chǎn)品類型d)多級組合防突擴孔鉆頭2.金剛石復合片鉆頭圖6.1.15多級組合防突鉆頭圖6半片型整片型2.金剛石復合片鉆頭（1）

主要產(chǎn)品類型e)錨桿鉆頭圖6.1.17錨桿鉆頭半片型整片型2.胎體式鋼體式2.金剛石復合片鉆頭（1）

主要產(chǎn)品類型f)石油（煤層氣）鉆頭圖6.1.18石油（煤層氣）鉆頭胎體式特點：低轉速、高鉆壓；

剪崩碎巖，鉆進效率高適用性：軟（1-4級）—中硬（4-6級）—硬（7-8級）2.金剛石復合片鉆頭圖6.1.19切削原理示意圖（2）金剛石鉆頭碎巖機理及適用性特點：2.金剛石復合片鉆頭圖6.1.19切削原理示意圖

對PDC片除進行研磨性、抗沖擊性、熱穩(wěn)定性等常規(guī)性能測試外，還要進行實鉆綜合性能測試。2.金剛石復合片鉆頭（3）關鍵技術：針對性的胎體配方設計和加工工藝

圖6.1.20實鉆綜合性能測試平臺圖6.1.22高頻感應釬焊圖6.1.21手工火焰釬焊對PDC片除進行研磨性、抗沖擊性、熱穩(wěn)定性等常規(guī)鋼體式PDC鉆頭胎體式PDC鉆頭將普通復合片直接焊接在加工好的鋼材鉆頭體上。胎體式復合片鉆頭是將鋼體和胎體金屬粉末在高溫下燒結為一體，然后再將復合片鑲焊在胎體合金鉆頭體上。2.金剛石復合片鉆頭（4）金剛石復合片鋼體式鉆頭與胎體式鉆頭的區(qū)別圖6.1.23鋼體式鉆頭體與胎體式鉆頭體對比圖鋼體式PDC鉆頭胎體式PDC鉆頭將普通復合片直接焊接胎體式和鋼體式的區(qū)別121-胎體冠部2-鋼體連接部1-切削齒2-保徑部分3-連接部分1232.金剛石復合片鉆頭（4）金剛石復合片鉆的分類圖6.1.24胎體式鉆頭結構示意圖胎體式和鋼體式的區(qū)別121-胎體冠部2-鋼體連接部1-切3.硬質合金鉆頭（1）

主要產(chǎn)品類型

a)全面鉆頭

b)取心鉆頭

c)螺旋合金鉆頭

d)大直徑鉆頭

e)牙輪鉆頭f)沖擊錨桿鉆頭及錘頭（2）硬質合金鉆頭碎巖機理及適用性a)回轉切削機理

b)沖擊回轉機理

3.硬質合金鉆頭（1）主要產(chǎn)品類型3.硬質合金鉆頭（1）

主要產(chǎn)品類型

a)全面鉆頭

b)取心鉆頭圖6.1.25取心鉆頭圖6.1.26全面鉆頭3.硬質合金鉆頭（1）主要產(chǎn)品類型圖6.1.25取心鉆3.硬質合金鉆頭（1）

主要產(chǎn)品類型c)螺旋合金鉆頭圖6.1.28插接式螺旋合金鉆頭圖6.1.27配套用鉆桿3.硬質合金鉆頭（1）主要產(chǎn)品類型圖6.1.28插接式3.硬質合金鉆頭（1）

主要產(chǎn)品類型d)大直徑鉆頭圖6.1.29大直徑合金鉆頭3.硬質合金鉆頭（1）主要產(chǎn)品類型圖6.1.29大直徑3.硬質合金鉆頭（1）

主要產(chǎn)品類型e)牙輪鉆頭圖6.1.30牙輪鉆頭結構示意圖圖6.1.31牙輪擴孔鉆頭3.硬質合金鉆頭（1）主要產(chǎn)品類型圖6.1.30牙輪鉆3.硬質合金鉆頭（1）

主要產(chǎn)品類型f)沖擊錨桿鉆頭及錘頭圖6.1.32沖擊錨桿鉆頭（釬頭）圖6.1.33沖擊錘頭（潛孔錘頭）3.硬質合金鉆頭（1）主要產(chǎn)品類型圖6.1.32沖擊錨特點：中等轉速、低鉆壓；低成本；切削碎巖，鉆進效率高。適用性：軟（1-4級）煤層、沙土層等—中硬地層（4-6）泥巖、頁巖等3.硬質合金鉆頭（2）硬質合金鉆頭碎巖機理及適用性a)回轉切削機理圖6.1.34回轉切削示意圖特點：3.硬質合金鉆頭（2）硬質合金鉆頭碎巖機理及適用性圖工藝：氣動沖擊和液動沖擊特點：（高頻）沖擊、低速速回轉；沖擊碾壓碎巖，鉆進效率高。適用性：軟（1-4級）—中硬（4-6級）—硬（7-8級）3.硬質合金鉆頭（2）硬質合金鉆頭碎巖機理及適用性b)沖擊回轉機理圖6.1.35沖擊切削示意圖工藝：氣動沖擊和液動沖擊3.硬質合金鉆頭（2）硬質合金鉆頭中煤科工集團西安研究院有限公司鉆頭技術研究所6.鉆頭——6.2“羅克”鉆頭新產(chǎn)品介紹煤礦井下定向鉆進技術培訓系列中煤科工集團西安研究院有限公司6.鉆頭煤礦井下定向鉆進技術培課程內容1、多階高胎體金剛石取芯鉆頭2、平角刮刀型PDC定向鉆頭3、弧角刮刀型PDC鉆頭4、階梯式內凹型PDC鉆頭5、煤層氣鉆井用PDC鉆頭6、內心可開閉式PDC鉆頭7、先導型套銑打撈鉆頭8、掏穴鉆頭9、直槽式PDC錨桿鉆頭10、插接式PDC錨桿鉆頭課程內容1、多階高胎體金剛石取芯鉆頭特點及優(yōu)勢：多層水口結構，工作層高度15~24mm（常規(guī)7-10mm)，壽命提高1倍以上；采用熱壓與鑲焊相結合的制造工藝，結構更可靠，生產(chǎn)周期短；可根據(jù)地層快速調整金剛石孕鑲塊胎體配方，優(yōu)化鉆頭配置。圖6.2.2三層水口（三階）高胎體金剛石鉆頭圖6.2.1常規(guī)單層水口金剛石鉆頭1、多階高胎體金剛石取芯鉆頭特點及優(yōu)勢：圖6.2.2三層水口（三階）高胎使用效果：

2012年試制的Φ75/54.5mm三階高胎體金剛石鉆頭先后在青海玉樹曲麻萊縣（地層以致密砂巖和板巖為主）、西藏山南加查縣（地層以砂巖和千枚巖為主）兩個地區(qū)進行了試驗，鉆頭壽命分別比普通單層水口鉆頭提高120%和141%。

現(xiàn)有產(chǎn)品規(guī)格型號：

Φ75/54.5mm兩階型、三階型。1、多階高胎體金剛石取芯鉆頭圖6.2.3青海玉樹試驗鉆頭圖6.2.4西藏山南試驗鉆頭使用效果：現(xiàn)有產(chǎn)品規(guī)格型號：Φ75/54.5

主要針對硬巖鉆進采用常規(guī)平底柱齒型鉆頭效率低、使用壽命短的需求開發(fā)的。特點及優(yōu)勢：直角形（內錐形）刀翼結構,側切削能力更強、特別適用于多分支鉆進；分層、錯峰、均衡布齒，鉆進效率更高；關鍵部位采用高品級PDC切削齒,時效高，壽命長，適用于硬地層鉆進；刀翼側鑲嵌大顆粒金剛石聚晶，保徑效果更好；

鉆頭體更耐磨。2、平角刮刀型PDC定向鉆頭圖6.2.5平角刮刀型PDC定向鉆頭主要針對硬巖鉆進采用常規(guī)平底柱齒型鉆頭效率低、淮南潘一煤礦硬巖(石英砂巖)鉆進246m,是普通鉆頭壽命的2.5倍,效率提高30%

晉城大寧礦硬巖定向鉆進200m,鉆頭幾乎沒有磨損。

現(xiàn)有產(chǎn)品規(guī)格型號：

Φ96mm、Φ98mm（3-7/8”）、四翼型、三翼型2、平角刮刀型PDC定向鉆頭圖6.2.6淮南用圖6.2.7晉城用淮南潘一煤礦硬巖(石英砂巖)鉆進246m,是普通鉆頭壽命的胎體式主要針對硬巖鉆進采用常規(guī)三翼（四翼）內凹型鉆頭效率低、使用壽命短的需求開發(fā)。特點及優(yōu)勢：圓弧形刀翼結構，更有利于PDC片切削巖層，提高鉆進效率；分層、錯峰、均衡布齒，鉆進效率更高；切削自由面大、切削齒數(shù)量多，適用于硬巖鉆進；根據(jù)地層選擇胎體式、鋼體式，適用性更強，性價比高。3、弧角型PDC鉆頭圖6.2.8弧角鉆頭建模圖胎體式主要針對硬巖鉆進采用常規(guī)三翼（四翼）內凹型鉆頭現(xiàn)有產(chǎn)品規(guī)格型號：

Φ96mm、Φ98mm（3-7/8”）、四翼型、三翼型。圖6.2.9三翼弧角鉆頭圖3、弧角型PDC鉆頭現(xiàn)有產(chǎn)品規(guī)格型號：Φ96mm、Φ98mm（3-7/8”）鋼體式

2013年以在淮南潘一礦、顧橋礦、謝橋礦等進行了推廣應用，鉆進中硬以上地層時，效率提高30%以上，壽命提高一倍以上。目前已推廣500余只，將成為替代硬巖鉆進用現(xiàn)有內凹型鉆頭的主要產(chǎn)品類型。

現(xiàn)有產(chǎn)品規(guī)格型號：

Φ94mm三翼型、

Φ113mm三翼型3、弧角型PDC鉆頭圖6.2.10使用后的三翼弧角鉆頭圖鋼體式2013年以在淮南潘一礦、顧橋礦、謝橋礦等進4、階梯式內凹型PDC鉆頭在現(xiàn)有內凹PDC鉆頭基礎上，將刀翼上的PDC切削齒進行分層布置，以提高鉆進效率。特點和優(yōu)勢：階梯式分層布齒，更有利于刀翼切入巖石，提高鉆進速率；繼續(xù)保留內凹結構，鉆頭仍具有較高的穩(wěn)定性；主要適用于軟-中硬地層，相對于常規(guī)內凹型鉆頭主要是鉆進效率高，遇到破碎地層容易斷齒或崩齒?，F(xiàn)有產(chǎn)品規(guī)格型號：

Φ94mm、Φ113mm三翼內凹型圖6.2.11階梯式內凹PDC鉆頭圖4、階梯式內凹型PDC鉆頭在現(xiàn)有內凹PDC鉆頭基礎上5、煤層氣鉆井用PDC鉆頭

主要針對地面煤層氣井、工程井等施工開發(fā)，可在軟-中硬（f≤8）完整的地層鉆進，不宜在破碎、裂隙、強研磨性地層使用。特點及優(yōu)勢：切削齒選用優(yōu)質金剛石復合片，不易崩齒；采用專有焊接技術，焊接強度高，不易掉齒；采用API標準扣型，可配套石油鉆桿使用。圖6.2.12煤層氣鉆頭圖5、煤層氣鉆井用PDC鉆頭主要針對地面煤層氣井、工程現(xiàn)有產(chǎn)品類型：鋼體式：采用萬能工具銑床加工成型，工藝相對簡單，但對設備要求高。胎體式：采用粉末燒結工藝成型，加工工藝復雜，加工周期長?，F(xiàn)有產(chǎn)品規(guī)格：4-5/8”

(117.5mm)；4-7/8”(123.8mm)；5-7/8”(149.5mm)；

6”(152.4mm)；8-1/2”(215.9mm)鋼體式五翼胎體式五翼胎體式四翼5、煤層氣鉆井用PDC鉆頭圖6.2.13煤層氣鉆頭種類圖現(xiàn)有產(chǎn)品類型：鋼體式五翼胎體式五翼胎體式四翼5、煤層氣鉆井用6、內心可開閉式PDC鉆頭用于解決松軟突出煤層、破碎地層中鉆進成孔難的問題，配套大通孔螺旋鉆桿可實現(xiàn)從名桿中心快速下套管，優(yōu)點如下：全面鉆進時中心翼片關閉；終孔時用套管將中心翼片頂開，將套管下入內心；中心翼片不留孔內，鉆頭可重復利用；專有定位技術，保證中心翼片開閉靈活?，F(xiàn)有產(chǎn)品規(guī)格：Φ94mm、Φ103mm、Φ113mm、Φ120mm。圖6.2.14中心可開閉式PDC鉆頭圖6.2.15使用過程圖6、內心可開閉式PDC鉆頭用于解決松軟突出煤層、破碎7、先導型套銑打撈鉆頭

先導型套銑打撈鉆頭不但能解決孔內卡、斷、埋鉆具的問題，還能避免普通打撈鉆頭出現(xiàn)的鉆孔偏斜等問題，能更快地打撈孔內鉆具。先導結構可以使打撈鉆頭更好地沿原鉆孔軌跡鉆進，

快速清除鉆孔中的異物，提高打撈效率；先導式打撈鉆頭比普通打撈鉆頭具有更高的鉆進效

率，能用于中硬以上地層鉆進；先導齒切削量較低，扶正的過程中可以降低打撈鉆

頭與鉆具的摩擦，保護鉆具實現(xiàn)快速打撈?，F(xiàn)有產(chǎn)品規(guī)格：Φ94mm、Φ103mm、Φ113mm、Φ120mm。圖6.2.16階梯打撈鉆頭A圖6.2.17階梯打撈鉆頭B7、先導型套銑打撈鉆頭先導型套銑打撈鉆頭不但能8、掏穴鉆頭用于瓦斯抽放孔施工中，某一固定孔段直徑的局部擴大，特別適用于穿層孔中，煤層段掏穴鉆進，以擴大煤層段鉆孔直徑。其優(yōu)點如下：避免進行全段擴孔，大大減少鉆孔工作量，提

高施工效率；翼片由水壓自動打開，開閉靈活，可靠性高；擴孔范圍廣，94擴113或者113/300均可實現(xiàn)?，F(xiàn)有產(chǎn)品規(guī)格型號：

Φ94mm/193mm、Φ113mm/300mm圖6.2.18掏穴鉆頭圖6.2.19使用過程8、掏穴鉆頭用于瓦斯抽放孔施工中，某一固定孔段直徑的9、直槽式PDC錨桿鉆頭針對目前錨桿鉆頭存存在問題，研發(fā)了直槽式錨桿鉆頭，其優(yōu)點如下：增大了復合片與鉆頭體的接觸面積，焊接強度高；取消了中心水眼結構，避免了水眼堵塞；整體強度高，不易變形。已在淮北礦業(yè)集團蘆嶺煤礦進行了現(xiàn)場試驗，與現(xiàn)場使用的錨桿鉆頭相比，使用壽命提高23%。2014年重點推廣現(xiàn)有產(chǎn)品規(guī)格型號：

Φ27mm、Φ28mm、Φ29mm、Φ30mm、Φ32mm圖6.2.20中心水眼式圖6.2.21直槽式9、直槽式PDC錨桿鉆頭針對目前錨桿鉆頭存存在問題，10、插接式PDC錨桿鉆頭圖6.2.22新型插接式PDC錨桿鉆頭10、插接式PDC錨桿鉆頭圖6.2.22新型插接式PDC錨中煤科工集團西安研究院有限公司鉆頭技術研究所6.鉆頭——6.3鉆頭的合理選擇與使用煤礦井下定向鉆進技術培訓系列中煤科工集團西安研究院有限公司6.鉆頭煤礦井下定向鉆進技術培課題內容1鉆頭選擇的一般原則2鉆進規(guī)程參數(shù)的設定3合理使用鉆頭的要求課題內容1鉆頭選擇的一般原則鉆頭選擇的一般原則軟—中硬（1～6）完整均質巖層，宜選用PDC鉆頭、天表鉆頭、聚晶鉆頭。硬—堅硬（7～12）致密巖層，宜選用孕鑲鉆頭，部分較軟巖層可用細粒表鑲金剛石鉆頭。破碎、裂隙發(fā)育、軟硬互層、強研磨性等復雜地層，宜選用胎體硬度大、金剛石濃度高的廣普型孕鑲鉆頭。巖石越硬、研磨性越強，鉆頭金剛石粒度應小一些。在強研磨性地層，適宜選用高研磨性胎體，在弱研磨性地層，適宜選用低研磨性胎體，在均質、致密、弱研磨性地層，通常稱為打滑地層，金剛石濃度低、胎體軟的多種唇面形狀鉆頭。軟巖鉆進，應選用復合片鉆頭，易沖蝕的巖礦心取心，應采用底噴式鉆頭。1鉆頭的合理選擇和使用鉆頭選擇的一般原則1鉆頭的合理選擇和使用鉆頭優(yōu)選表孕鑲鉆頭表鑲鉆頭PDC鉆頭碧玉石英巖流紋巖硅質灰?guī)r花崗巖閃長巖千枚巖，板巖細粒石灰?guī)r頁巖泥灰?guī)r粘土沖積層沙土層代表性巖石最堅硬的堅硬的堅硬的硬的硬的中等硬度中等硬度稍硬的較軟的軟的較松散松散巖石類別ⅫⅪⅩⅨⅧⅦⅥⅤⅣⅢⅡⅠ巖石可鉆性等級鉆頭優(yōu)選表孕鑲鉆頭表鑲鉆頭PDC鉆頭碧玉石英巖流紋巖硅質灰?guī)r

2鉆進規(guī)程參數(shù)鉆進規(guī)程主要是指鉆頭壓力（P）、轉速（N）、泵量（Q）、鉆壓（P）

一般原則σr＜σp＜σd

式中：σr—巖石抗壓強度；

σp—鉆進所需的單位壓力；

σd—金剛石的抗壓強度。

2鉆進規(guī)程參數(shù)鉆進規(guī)程主要是指鉆頭壓力

2.1鉆壓經(jīng)驗公式PDC鉆頭：

P=（1～2）·m

式中：P—鉆壓（KN）；

m—PDC的數(shù)量。孕鑲鉆頭：

P=Pd·A

式中：P—鉆壓（N）；

pd—單位壓力推薦值（5～10Mp）；

A—鉆頭工作唇面與巖石的接觸面積(mm2)2.1鉆壓經(jīng)驗公式PDC鉆頭：2.2轉速（N）轉速一般根據(jù)鉆頭外周線速度確定。