在生產(chǎn)實(shí)踐中設(shè)計(jì)、使用的硬質(zhì)合金鉆頭，類型很多，每種鉆頭都有各自的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與適用地層條件。但歸納起來可分為兩大類：一類是取心鉆頭，呈環(huán)狀，用于巖心鉆進(jìn)；另一類是不取心鉆頭或稱全面鉆進(jìn)用硬質(zhì)合金鉆頭。取心式鉆頭又分為磨銳式與自磨式兩種鉆頭。

      磨銳式鉆頭在切削刃磨鈍后，可用砂輪機(jī)修磨后角刃面，恢復(fù)刃尖角，以利切入巖石。修磨時(shí)要注意使各組相應(yīng)的切削具底出刃相同。

      自磨式鉆頭是采用針狀或很薄的片狀硬質(zhì)合金作切削具，因其斷面小，磨損后與巖石接觸面積不增加、不需修磨。但結(jié)構(gòu)上需用鐵銅合金(鐵粉70%，銅粉30%)制成胎塊將硬質(zhì)合金包裹起來，以免折斷崩刃。鉆進(jìn)時(shí)胎塊比硬質(zhì)合金磨損快，始終能使切削具比胎塊高出一些。

      反映在鉆速上，磨銳式鉆頭初始高，隨切削具磨鈍逐漸下降；而自磨式鉆頭的鉆速雖初始不高，但基本平穩(wěn)不變，可延長(zhǎng)回次進(jìn)尺，能在中硬與較硬的非均質(zhì)和強(qiáng)研磨性巖層
的較深鉆孔中提高回次鉆進(jìn)效率。

      下面簡(jiǎn)要介紹幾種有代表性的硬質(zhì)合金鉆頭。

      1.普通硬質(zhì)合金鉆頭
      如圖3-7所示，普通硬質(zhì)合金鉆頭是用方柱狀或小八角柱狀硬質(zhì)合金呈內(nèi)外雙環(huán)排列均勻分布在鉆頭體上，內(nèi)外切削具的底出刃相差0.5mm，以形成孔底小階梯，可正斜鑲(前角15°)或直鑲。此種鉆頭廣泛適用于3～5級(jí)巖石，如均質(zhì)石灰?guī)r、大理巖、較疏松的砂巖及頁巖等。若用10mm厚壁鉆頭鑲焊上大八角柱狀合金(內(nèi)外雙環(huán)均布)可鉆進(jìn)5～7級(jí)的不均質(zhì)巖層，如軟硬變化含夾層的灰?guī)r、硅化灰?guī)r與凝灰?guī)r等。
      2.單雙粒硬質(zhì)合金鉆頭
      單雙粒硬質(zhì)合金鉆頭，如圖3-8所示，用小八角柱狀合金呈三環(huán)排列，正斜鑲在鉆頭體上；單粒在中環(huán)，底出刃大，起掏槽作用；雙粒在內(nèi)外環(huán)，并列在一起，有內(nèi)外出刃，底出刃小，形成高差為1mm的雙臺(tái)階，起擴(kuò)槽保徑作用。適用于4～5級(jí)及部分6級(jí)研磨性巖石，如鐵質(zhì)、鈣質(zhì)砂巖，煤田軟硬互層等。將單粒與雙粒切削具靠攏，三個(gè)切削具密集成品字，可增強(qiáng)掏槽刃強(qiáng)度。亦可單粒直鑲、雙粒用方柱狀合金正斜鑲(稱混合鑲）、適于鉆進(jìn)4～6級(jí)中硬巖層，如石灰?guī)r、大理巖等。
      3.肋骨式硬質(zhì)合金鉆頭
      肋骨式硬質(zhì)合金鉆頭，是在普通鉆頭體外焊接3～4條鋼塊，使其外徑增大到上一級(jí)鉆頭外徑尺寸，擴(kuò)大粗徑鉆具外環(huán)狀間隙，以適應(yīng)遇水膨脹、粘結(jié)性大的軟巖鉆進(jìn)。以克服在這類地層鉆進(jìn)時(shí)，因切削具切入深度大、巖屑粒大、鈷速高、巖粉量多，巖屑易分散、粘性大，易糊鉆與鉆孔縮徑等缺點(diǎn)。肋骨鉆頭切削具用方柱狀或小八角柱狀合金，可呈多環(huán)階梯式排列，直鑲或正斜鑲于鉆頭體與肋骨底端面，如圖3-9所示。肋骨鋼條可縱向直焊，亦可斜向(如右旋45°)焊在鉆頭體外壁上。螺旋狀肋骨能象葉輪一樣加強(qiáng)沖洗液向上排巖粉的能力。為避免鉆孔彎曲，巖心管上端的異徑接頭應(yīng)加焊肋骨導(dǎo)正，不使巖心管上頭偏靠孔壁。
      肋骨鉆頭適用于2～5級(jí)巖層，如頁巖、砂頁巖、膠結(jié)不緊密的砂巖、覆蓋層、粘土層、風(fēng)化砂巖及鋁土頁巖等。

      4.負(fù)前角階梯式硬質(zhì)合金鉆頭
      如圖3-10所示，該鉆頭用方柱狀硬質(zhì)合金呈內(nèi)外中三環(huán)階梯形排列，取10°～15°負(fù)前角斜鑲，內(nèi)外中三個(gè)底出刃各差1mm，并將方柱的對(duì)角線指向圓周切線方向(即切削具前進(jìn)方向)。因此，切削具能承受較大的沖擊載荷，不易折斷、崩刃，有利于破碎巖石。
      負(fù)前角硬質(zhì)合金鉆頭適用于鉆進(jìn)5～7級(jí)與部分B級(jí)的研磨性較大的非均質(zhì)巖石，如輝長(zhǎng)巖、玄武巖、砂巖、風(fēng)化的輝綠巖、閃長(zhǎng)巖、矽嘎巖、硅化的頁巖和石灰?guī)r等。

      5.自磨式針狀硬質(zhì)合金鉆頭
      自磨式鉆頭多采用胎塊式，即將多個(gè)針狀合金包鑲在鐵與銅粉燒結(jié)的假合金中，制成一定尺寸的胎塊，再在地質(zhì)隊(duì)根據(jù)需要鑲焊在鉆頭體上。其結(jié)構(gòu)如圖3-11所示。適宜于6～7級(jí)及部分8級(jí)巖石中鉆進(jìn)。其回次進(jìn)尺與鉆頭壽命均長(zhǎng)，并且鉆孔質(zhì)量好，操作方便，成本也較低。

      6.全面(不取心)硬質(zhì)合金鉆頭
      對(duì)地表覆蓋層或圍巖，當(dāng)不需要采取巖心時(shí)，使用全面鉆進(jìn)可大大提高鉆進(jìn)效率。常用翼片階梯式硬質(zhì)合金鉆頭，即在厚壁中空鉆頭體或舊鋼粒鉆頭上，用15ram鋼板焊上3～4個(gè)翼片，中心部分亦對(duì)接焊牢，翼片底端與外緣呈階梯狀鑲焊方柱狀硬質(zhì)合金。翼片間留有適當(dāng)尺寸的水眼，水流應(yīng)直沖翼片切削具前緣中部。根據(jù)所鉆進(jìn)巖層情況切削具可呈梳齒狀(鉆進(jìn)松散軟巖)或密集排列(鉆進(jìn)頁巖、石灰?guī)r等)。其上接導(dǎo)正與加壓用鉆鋌。圖3-12為全面鉆進(jìn)鉆頭的一例。