反井钻机滚刀座

       反井钻机施工中直接用于破岩的滚刀及其扩孔钻头，直接影响钻进效率，成井质量及施工成本，本文从滚刀结构，失效原因及扩孔钻头工作面形状的选择及布刀原则等方面进行分析，以期达到提高滚刀寿命，降低成本的目的。  

      破岩滚刀是反井钻井技术的关键工具，特别是硬岩反井破岩滚刀。在大部分水电站，坝址岩石坚硬，如山东泰安抽水蓄能电站、四川自一里水电站、吉林白山水电站、福建穆阳溪水电站等，多为花岗岩地层，岩石坚硬，单轴抗压强度达到310MPa，这类岩石石英、长石等磨粒性强的矿物含量在70%以上。如在泰安抽水蓄能电站使用普通滚刀，其寿命只有5～10m，工效非常低，破岩刀具费用达到1万元/m以上，这样必将限制了反井钻机作为工程设备的推广应用。为此，北京中煤矿山工程有限公司，对硬岩反井破岩滚刀进行了专项研究，研制出特殊的极硬岩滚刀，在泰安工程应用时其寿命达到125m以上，并经多个水电站不同岩石条件应用实践，硬岩滚刀可以满足不同工程需要，解决了硬岩地层中钻进反井的难题，使反井钻机能够较 高效地破碎岩石，提高了反井钻机功效，降低了工程成本。

       破岩滚刀的选择与合理布置 反井钻机靠滚刀对岩石的挤压、刮削和剪切破碎岩石，根据岩石的矿物构成、硬度、磨蚀性以及抗压、抗拉、抗剪等力学指标来确定 滚刀齿形类型，选择如下： 岩石的磨蚀性：低→中→高； 硬度：软→中硬→坚硬 齿形：楔齿→锥形→复合型→球形； 滚刀结构：单刃盘形滚刀（无镶齿）→多刃盘形滚刀（刀刃上镶 齿）→无刃滚刀（刀体锥面镶齿）。 反井钻机滚刀选择后，根据岩石条件在扩孔钻头合理布置滚刀， 也就可以确定，破碎岩石需要的最大钻压。  如在抗压强度100MPa的岩石中，钻进深度200m、直径1.4m的钻孔，在扩孔钻头上需要布置6把中硬岩滚刀，每把滚刀需要约30kN破岩压力，整个钻头的破岩钻压180kN。