类盘式牙轮钻头破岩机理实验研究

基于盘式钻头破岩机理和镶齿牙轮钻头牙齿材料及固齿特点，提出了针对硬地层的类盘式牙轮钻头技术构想。开展了斧形齿、楔形齿及锥形齿的单齿压入实验、齿圈破岩实验以及类盘式牙轮钻头室内钻进实验。实验结果表明，类盘式钻头的破碎坑井底周向覆盖率高于牙轮钻头，提高了破岩效率，同时避免了盘式钻头因与岩石接触区域大而造成的分压现象，提高了与岩石之间的接触应力，其侵入岩石的能力大幅度增强。因此，类盘式钻头是一种有望在硬岩钻进中比盘式钻头更有效的破岩工具。