大口径工程施工用滚刀钻头的研究

在大口径基岩和水井工程施工中,回转钻进破岩目前被国内外认为是一种快速、有效、经济的工艺方法.而回转钻进中常用的刀具主要是各种形式的滚刀钻头.破岩滚刀从结构形式上大致分为镶齿、楔齿和盘型滚刀.镶齿滚刀主要用于硬岩钻进,因价格昂贵难以用于基桩工程和水井施工.在楔齿滚刀中,传统的楔齿主要采用喷涂、电焊GW合金、激光熔敷等方法进行强化刀齿表面处理,效果不甚理想.而盘型滚刀只是将刀齿作圆周状分布,其刀齿材料和处理方式同楔齿和镶齿大致相同,主要用于反井钻进和巷道掘进,价格较高.针对这种情况,我们于1989年开始立项研究CG经济型滚刀及滚刀钻头.CG型滚刀的最大特点就是采用高强度、高硬度、高耐磨性的钢结硬质合金作为刀齿,合金密封,大大提高了滚刀钻头的可靠性和使用寿命,降低了产品成本.该型滚刀钻头在基岩中钻进最高寿命达140 m,在中硬地层中钻速最高可达0.5 m/h,在硬地层中钻进最高钻速达到0.3 m/h,充分显示了其在基岩钻进中的优势.这种经济型滚刀于1993年通过了部级鉴定.1995年获<国家级新产品证书>,并被定为河北省科技开发项目.1996年该型滚刀又获原地质矿产部科技成果三等奖.