反井鉆機滾刀座

       反井鉆機施工中直接用于破巖的滾刀及其擴孔鉆頭，直接影響鉆進效率，成井質量及施工成本，本文從滾刀結構，失效原因及擴孔鉆頭工作面形狀的選擇及布刀原則等方面進行分析，以期達到提高滾刀壽命，降低成本的目的。  

      破巖滾刀是反井鉆井技術的關鍵工具，特別是硬巖反井破巖滾刀。在大部分水電站，壩址巖石堅硬，如山東泰安抽水蓄能電站、四川自一里水電站、吉林白山水電站、福建穆陽溪水電站等，多為花崗巖地層，巖石堅硬，單軸抗壓強度達到310MPa，這類巖石石英、長石等磨粒性強的礦物含量在70%以上。如在泰安抽水蓄能電站使用普通滾刀，其壽命只有5～10m，工效非常低，破巖刀具費用達到1萬元/m以上，這樣必將限制了反井鉆機作為工程設備的推廣應用。為此，北京中煤礦山工程有限公司，對硬巖反井破巖滾刀進行了專項研究，研制出特殊的極硬巖滾刀，在泰安工程應用時其壽命達到125m以上，并經多個水電站不同巖石條件應用實踐，硬巖滾刀可以滿足不同工程需要，解決了硬巖地層中鉆進反井的難題，使反井鉆機能夠較 高效地破碎巖石，提高了反井鉆機功效，降低了工程成本。

       破巖滾刀的選擇與合理布置 反井鉆機靠滾刀對巖石的擠壓、刮削和剪切破碎巖石，根據巖石的礦物構成、硬度、磨蝕性以及抗壓、抗拉、抗剪等力學指標來確定 滾刀齒形類型，選擇如下： 巖石的磨蝕性：低→中→高； 硬度：軟→中硬→堅硬 齒形：楔齒→錐形→復合型→球形； 滾刀結構：單刃盤形滾刀（無鑲齒）→多刃盤形滾刀（刀刃上鑲 齒）→無刃滾刀（刀體錐面鑲齒）。 反井鉆機滾刀選擇后，根據巖石條件在擴孔鉆頭合理布置滾刀， 也就可以確定，破碎巖石需要的最大鉆壓。  如在抗壓強度100MPa的巖石中，鉆進深度200m、直徑1.4m的鉆孔，在擴孔鉆頭上需要布置6把中硬巖滾刀，每把滾刀需要約30kN破巖壓力，整個鉆頭的破巖鉆壓180kN。