提高矿用牙轮钻头使用寿命的措施

汪景奎

摘要：矿用牙轮钻头的使用寿命关系着矿场的采矿效率，提高矿用牙轮的使用壽命就是在提高采矿效率，牙轮钻头是进行穿孔作业中重要的组成部分之一，提高其使用寿命也是降低作业成本的重要方式。

关键词：牙轮钻头;使用寿命;措施

随着社会的改革进步，中国矿产资源的进一步发掘与发展，矿用牙轮钻头作为采矿作业中不可或缺的部件之一，如何正确的使用和延长牙轮钻头的使用寿命也是重要的工作。由于牙轮钻头主要作用于矿场的穿孔作业中，如果延长牙轮钻头的使用寿命对于穿孔作业的成本降低可以做到非常大的帮助。本文就延长牙轮钻头的使用寿命的措施提出了以下几点意见。

一、针对矿用牙轮钻头进行了解与分析

矿用牙轮钻头是使用最广泛的一种钻头.牙轮钻头工作时切削齿交替接触井底，破岩扭矩小，切削齿与井底接触面积小，比压高，易于吃入地层，工作刃总长度大，因而相对减少磨损.牙轮钻头能够适应从软到坚硬的多种地层.按牙轮数量可分胃单牙轮钻头，两牙轮钻头，三牙轮钻头和四牙轮钻头.按切削材质可分为钢齿（铣齿）和镶齿牙轮钻头.牙轮钻头作为一种钻削岩层的工具已被广泛应用，钻头性能的显著改进直接降低钻井成本，尤其是近十年进步最快.使用寿命和钻速两个性能指标，它们最终确定钻头影响钻井成本的程度.提高钻头的机械钻速和使用寿命是降低钻井成本的有效途径，

二、需要挑选合适的牙轮钻头的齿形

在矿场进行穿孔作业之前，要对牙轮钻头的齿形作出相应的选择。根据岩石的硬度和成分，在考虑钻孔的直径大小和内部含水状态的情况下，根据牙轮钻机的自身的性能选择合适的齿形会达到事半功倍的效果。如楔型齿钻头的轮齿突出形状较长，齿轮布齿较为稀疏，适用于岩石较软和塑性岩石中进行穿孔，其作业速度和使用寿命会达到最高。但若是将楔形齿钻头运用到硬岩和耐磨度较高的岩层中进行穿孔作业，楔形齿就会很快的磨损甚至会出现断裂的情况。而球型齿钻头轮齿突出较短，布齿相对较为密集，能承受住很大的轴压，一般将其使用在岩石硬度较高、矿岩耐磨度较高的地方进行穿孔作业。而若是将其使用在软岩中就会导致其机械钻速大大下降，总体使用成本会增加许多。所以，要提高牙轮钻头使用寿命的第一步就是要根据不同的施工现场选用正确的钻头进行作业。

三、加强注重对钻孔司机的培训工作

在进行钻孔作业时，主要的操作人是钻孔司机。而司机的操作熟练度和准确性对于牙轮钻头的使用寿命有着十分重要的影响。本文就以往的经验和参考其他公司的操作流程，总结出一套牙轮钻机的操作注意事项，来进行钻孔作业。（1）在进行钻孔的时候要保证孔位的干净，确保钻头上没有附着金属残留物;（2）进行开孔的时候，司机要保证钻机始终保持平稳，控制开孔的速度，不要过快，以免出现钻孔歪斜，对钻头的使用寿命造成影响。（3）在更换新的钻头或者开始钻孔的时候，不要直接增加到正常轴压，要先施加低轴压先进行一段跑合性钻孔;（4）在整个钻孔作业的时候，要注意排碴压风，在钻头进入钻孔的时候，先把风阀供给站的钻杆和钻头的排碴压风打开，一直到钻头离开钻孔外，一直保持足量的排碴压风;（5）在对钻头进行风水混合除尘或者有水孔的时候，极易影响钻头的使用寿命，所以要挑选合适能够当喷嘴的钻头，将钻头的风压提高，起到钻头轴承的一个保护作用;（6）在钻头离开炮孔的时候，要对钻头进行详细的检查，测量钻头上牙轮的温度，牙轮温度应该一致，如果出现温度较高的牙轮，极有可能是牙轮风冷却的风道被障碍物阻塞，要及时进行处理;（7）进行钻孔的时候不要使用弯曲的钻杆钻进，这样会导致钻头的载荷受力不均匀，会导致钻头部分磨损严重，对钻头造成损坏;（8）进行钻机操作的时候，避免钻头跌入钻孔内，钻头受到冲击会导致损坏，严重的会报废;（9）在钻孔的时候，因为一些原因要停止钻孔时，要用手去使牙轮转动，同时要使用压风对牙轮进行吹扫，以保证重新钻孔的时候，牙轮的转动能够灵活使用;（10）如果钻机在钻孔作业的时候突然出现夹杆现象导致不能继续钻孔时，要及时进行检查处理。

四、在钻头上安置稳杆器

稳杆器能够保证钻头钻孔的时候一直保持准确的中心位置，避免出现炮孔歪斜，还能有效的减少震动感和扭矩。钻头在钻进的时候震动的减少，保持平稳钻孔，能大大减少齿牙的磨损，有效的延长牙轮和整个钻头的使用寿命。现在的稳杆器的耐磨板已经发展到使用合金材料，耐磨性进一步提升，对钻头的稳定性也大大的提升。

五、选择最合适的穿孔工作制度

穿孔工作制度的主要参数是回转速度、轴压和排碴风量。牙轮钻机的穿孔速度随着钻具的回转速度的提升而提升，但是如果钻速特别快会导致岩石的二次破碎和孔底的排渣困难，对钻头的使用寿命造成影响，所以钻头的转速要保持牙轮的齿牙与岩石有足够的接触时间，硬岩采用低转速高轴压，软岩使用高转速低轴压。而要保证能有效的破碎岩石，在对钻头施加轴压的时候要使用合理值。排碴风量的大小决定着能否有效的吹扫孔底的岩碴，对牙轮轴承起到冷却的作用，要控制排碴风量的大小，不要一味的追求空压机能力，一方面做到排碴效果好，另一方面也要减少不必要的风量消耗。

总结：

综上所述，本文以上的使用措施可以将穿孔的成本做到极大的降低，也提高了牙轮钻头的使用寿命，相较于从前的数据有了肉眼可见的下降。在今后的矿业发展上，要注重于计数方式的革新，不断完善相应的设备，尽量采用优质的钻头，在控制成本的前提上，还加快了工作效率。希望本文可以对提高牙轮钻头使用寿命提供有效的参考价值和帮助。

参考文献

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（作者单位：本溪高新钻具制造有限责任公司）