坚硬致密地层自锐锯齿金刚石钻头的研制及应用

相山铀矿田鹏姑山地区岩层胶结致密,可钻性级别高,为坚硬致密难钻进地层。为研发适用于该矿区地层的高效长寿命金刚石钻头,将钻头唇面结构设计成软硬夹层式的分层复合型结构。由Fe基预合金粉末FJT-A1作为低硬度辅助工作层的胎体配方,在FJT-A1预合金粉中添加质量分数为15%的碳化钨(WC)作为高硬度主工作层的胎体配方。室内试验显示FJT-A1胎体出刃能力良好,该设计能够实现胎体自磨出刃效果。野外钻进试验表明,所研发的自锐锯齿钻头对鹏姑山地区岩层有良好的适应性和广谱性,在钻进过程中能够保持唇面尖齿状态。试验钻头在可钻性级别9～10级碎斑熔岩中钻进时效能达到2～3 m/h、寿命达50 m,在可钻性级别8～9级流纹英安岩中时效达3～4 m/h、寿命80 m以上。相比常规同心圆锯齿钻头,试验钻头平均寿命提高近一倍。