山东
当前，在煤矿瓦斯抽放施工钻孔作业中，结合煤矿地质条件及施工工艺要求，钻孔过程中通常需通过注水或注风方式对钻头进行冷却降温，以此防止钻头因高速旋转摩擦产生过高温度，避免复合片出现磨损、脱落等问题。
在注水钻进作业实施过程中，受注水量波动及地层岩石松软程度差异影响，常出现因岩石遇水膨胀导致的堵孔现象；同时，注水钻进在负角度及垂直钻孔施工时，普遍存在反渣效果不佳的问题，易引发卡钻故障。此外，若中途停钻，岩屑遇水后会发生凝固，进而造成钻杆抱死。因此，注水钻进方式在诸多场景下并不适用于复合片钻头的钻孔作业。
采用普通风压钻进方式时，风压需通过钻杆内孔传递至复合片钻头位置。但在传递过程中，受钻杆密封性能及输送距离较长等因素影响，会出现风量流失问题，导致降温效果无法达到预期；同时，由于通风孔径较大，风量分布不均匀，也难以实现理想的排渣效果。
我公司通过长期与煤矿一线使用单位开展合作调研，研发出一款压风排渣复合片钻头。该钻头的核心特征的是在复合片下端设置压风出口，出风口孔径不大于2mm，且压风出口与复合片之间呈特定夹角布置。工作时，高压风在2mm喷孔内形成急速射流，沿预设角度直接吹向复合片钻进刃角部位，从而实现快速降温的效果。
压风降温排渣复合片钻头主要由冠状结构主体、压风喷孔装置及复合片等核心部件组成。其中，冠状结构主体顶部采用多体分翼组合设计，冠部刀翼位置合理布置复合片；复合片下端的压风出口通过高压风对复合片进行风冷降温，可有效避免因风量不足、风速不够引发的烧钻、磨损等问题。此外，采用高压风冷方式，还能有效解决钻头在断层钻进过程中出现的卡钻现象，其作业效率是水冷钻进方式的4—5倍。
综上，压风降温排渣复合片钻头可有效解决钻进过程中因高温导致的复合片烧损问题，同时借助高风压钻进提升排渣速度，切实达到节能降耗的应用目标。
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