復(fù)合片鉆頭的特點

復(fù)合片鉆頭具有鉆進(jìn)效率高、壽命長等特點。因此，目前廣泛用于鉆進(jìn)中硬以下巖層。鉆頭設(shè)計時應(yīng)考慮的結(jié)構(gòu)參數(shù)如下：

一、復(fù)合片規(guī)格

復(fù)合片規(guī)格是指其直徑和厚度。通常根據(jù)鉆頭直徑和鉆頭的結(jié)構(gòu)確定。目前地質(zhì)鉆頭中常用的復(fù)合片直徑為φ8～13.5mm，厚為4mm；當(dāng)設(shè)計其他規(guī)格的復(fù)合片時，由制造廠方承擔(dān)特殊加工。

二、復(fù)合片數(shù)目

鉆頭上復(fù)合片的數(shù)目m，由公式（3-13-3）確定：

碎巖工程學(xué)

式中：P為鉆頭軸向壓力，kg；S為復(fù)合片與巖石接觸面積，mm2；σ為巖石壓入硬度，kg/mm2。一般小于φ59mm鉆頭，m=4；φ75mm以上鉆頭，m=6～8。

三、復(fù)合片排列方式

復(fù)合片在鉆頭底唇面上的排列方式，可采用單環(huán)和多環(huán)排列。采用多環(huán)排列時，要考慮復(fù)合片徑向重疊系數(shù)K，設(shè)計時K值取25%～30%的復(fù)合片直徑。

圖3-13-8 復(fù)合片的排列方式

圖3-13-9 切削角與徑向角

四、切削角和徑向角

切削角α（見圖3-13-9）影響復(fù)合片的鉆進(jìn)效率。設(shè)計時，α=-5°～-25°，α角愈大，愈有利于保護(hù)切削刃；反之，有利于提高鉆速。

徑向角β（見圖3-13-9）的作用主要為了加強清洗，使巖屑沿轉(zhuǎn)向朝外滑移。β角一般等于15°。

五、出刃量

復(fù)合片的出刃量應(yīng)根據(jù)巖石可鉆性等級和復(fù)合片規(guī)格選擇。

表3-13-7 復(fù)合片出刃量