新型栅格胎体金刚石钻头的破岩机制及其优势

本文主要探讨了"栅格胎体孕镶金刚石钻头的破岩机理分析"这一主题，针对煤田地质与勘探领域的研究，它聚焦于如何通过新型钻头设计来提升岩石破碎效率。作者韦文杰和张绍和基于国家自然科学基金项目以及中南大学中央高校基本科研业务费专项基金的支持，进行了深入的理论研究。 他们从岩石的宏观裂纹变化入手，利用岩石断裂力学理论，对孕镶金刚石钻头在钻进过程中的工作条件进行了细致的考虑。通过简化应力、水力和裂纹条件，构建了一个简化的岩石断裂等效模型。这个模型允许研究人员分析新型栅格胎体结构对钻头性能的影响。 研究表明，新型钻头的独特网格结构显著提高了钻压，比压从传统的68.03 kgf/cm²提升到113.33 kgf/cm²，这是一个约67%的提升。这种增强的钻压使得钻头能够更有效地压入岩体，从而引发岩石的破碎和裂纹形成。此外，网格结构还优化了冲洗液的储存，提高了金刚石颗粒的冷却效果，这使得岩石的拉裂破坏更为高效，有助于降低钻探过程中的热效应和摩擦阻力。 这项研究对于改进钻探技术，尤其是硬质岩层的开采具有重要意义，因为它提供了对新型钻头设计的理论依据，有望提高钻探效率并减少能源消耗。本文深入剖析了栅格胎体孕镶金刚石钻头的破岩机理，为煤炭地质勘探领域提供了有价值的科学见解和技术指导。