煤矿井下用内锥型聚晶金刚石复合片钻头工作状态模拟分析

发布时间：2017-08-04 03:27

  本文关键词：煤矿井下用内锥型聚晶金刚石复合片钻头工作状态模拟分析

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【摘要】：为提高煤矿井下硬岩钻进破岩效率,设计了Φ94 mm内锥型PDC钻头;并对其进行了破岩过程仿真分析,以研究其受力特性。结果表明:与相同规格三翼内凹PDC钻头相比,在同等工况条件下,内锥型聚晶金刚石复合片箭头(polycrystalline diamond compact bit,PDC)所需轴向载荷降低近13%,破岩效率提高近30%;内锥型PDC钻头破岩受到的径向不平衡力占钻压的9.8%,钻头容易产生涡动;因此对于内锥型PDC钻头应关注其侧向力平衡的设计。根据分析结果,试制Φ94 mm钢体内锥PDC钻头并进行现场试验,相比于工区现用Φ94 mm普通钢体三翼内凹PDC钻头,试验钻头平均寿命提高2倍左右、破岩效率提高40%以上,表明研制的新型内锥PDC钻头有助于降低钻进成本,提高破岩效率。
【作者单位】： 中煤科工集团西安研究院有限公司;西安科技大学建筑与土木工程学院;
【关键词】： 内锥型PDC钻头 内凹型PDC钻头 数值模拟 破岩效率
【分类号】：TD421.25
【正文快照】： 目前煤矿井下用典型不取心全面钻进PDC钻头主要为内凹型PDC钻头(图1)。内凹型PDC钻头的内凹部分对钻具有一定的扶正作用,有利于保直钻进,但限制了布齿的灵活性;同时翼部切削齿采用的是同轨式并排布齿,容易造成切削齿的重复破碎;特别是钻遇白砂岩等结构致密、研磨性高的硬岩,内，

本文编号：617564