潛孔錘鑽進技術（簡體書）

6.1 液動沖擊器鉆進用的鉆頭
6.1.1 液動：中擊器鉆進的鉆頭種類和工作條件
地質勘探液動沖擊鉆，根據地質要求和采用的鉆進技術措施，使用的鉆頭分為六類：
（1）回轉——沖擊鉆進用硬質合金鉆頭，當采用高頻率和低沖擊功的液動沖擊器時使用。
（2）沖擊——回轉鉆進用硬質合金鉆頭，當采用低頻率和高沖擊功的液動沖擊器時使用。
（3）沖擊——回轉鉆進用硬質合金無巖芯鉆進用鉆頭，當采用低頻率和高沖擊功的液動沖擊器時使用（包括一字形、三翼、十字形和有超前刃的鉆頭等）。
（4）回轉——沖擊鉆進用金剛石鉆頭，當采用高頻率和低沖擊功的液動沖擊器使用。
（5）回轉——沖擊鉆進用繩索取心式金剛石鉆頭，一般配用高頻率和低沖擊功的液動沖擊器。
（6）沖擊——回轉鉆進用牙輪鉆頭（取芯或不取芯），一般配用低頻率和高沖擊功的液動沖擊器。
從以上六種類型的鉆頭可知，實際上地質鉆探中幾乎所有的鉆頭均可用于液動沖擊鉆探。
在液動沖擊器鉆進中，鉆頭的工作條件總的來說，處于比普通回轉鉆進時更加繁重的工況。除了承受與回轉鉆進相同的載荷外，縱向振擊的載荷比回轉鉆更大。但鉆進規程選用合理時，鉆頭所承受的各種載荷反而比回轉鉆進要低。例如，當液動沖擊器鉆進的鉆壓和轉數均比回轉鉆進低時，鉆頭上硬合金片的磨損較輕；供給的流體流量較大；孔內比較清潔，鉆頭冷卻也較充分；破碎巖石時也比較好地利用了巖石的脆性；沖擊載荷對巖石表面造成的裂紋，減輕了回轉鉆進時硬質合金刃的負擔等。所以，大量的試驗資料得知：液動沖擊器鉆進的鉆頭無論是硬質合金鉆頭或金剛石取芯鉆頭的壽命，均比回轉鉆進時有不同程度的提高。
在液動沖擊器鉆進中，硬質合金鉆頭采用的合金刃形狀主要有三種：
（1）單楔面刃。
多用于可鉆性較低的巖石和高頻低功的沖擊器。
（2）不對稱雙面刃。
多用于可鉆性較高和低頻率大沖擊功的沖擊器。
（3）對稱雙面刃。
用途與不對稱雙面刃相同。
上述三種形狀的硬質合金刃，在縱向和橫向作用下的應力分布狀況分別如圖6.1～6.3所示。這三種形狀硬質合金的應力分布圖沒有考慮硬質合金刃的鑲焊條件。事實上硬質合金刃是處于鉆頭體及焊接劑的包圍固定條件下，當然也未考慮由于焊接對硬質合金的危害因素。