生产效率大飞跃

除气动、液压、发动机等主要部件外，凿岩钻具和钻具材料也是影响钻机性能和生产效率的重要因素。从硬质合金粉末原材料一直到成品钻头，山特维克独立制造用于凿岩钻具的硬质合金钻头，这一直是山特维克与众不同之处。现在公司正在推出新型凿岩钻具。

“我们想切实提升用于顶锤应用场合的凿岩钻具的性能。”山特维克矿山和岩石技术地下应用顶锤钻具产品经理Robert Grandin说，“通常，球面和半弹道形状钻齿在实际生产效率方面没有多大的差别 —— 最多不超过5%，而有了新合金等级的钻头，我们便能获得更高的生产效率。”

Grandin所述的生产效率飞跃由三个部分组成：两个创新的硬质合金钻齿等级、新的快速钻头设计以及大获成功的Alpha螺纹概念的延伸产品。

POWER CARBIDE

新的硬质合金等级 —— GC80梯度等级和自硬化SH70，与山特维克的其他高端和最强大的硬质合金等级统称为PowerCarbide。

采用常规的“直线”硬质合金等级，例如山特维克XT48，整个钻头具有相同的硬度和韧性值，因此钻头的整个横截面具有线性性能。相比之下，新的梯度等级GC80具有坚硬、耐磨的尖端和坚韧的内核，因此它在二氧化硅（SiO2）含量高的磨蚀性岩石条件下能表现出非凡的耐磨性。在非磨蚀性岩石条件下，在耐磨性方面体现出的改善则较小或没有改善。

由于钻齿表面的加工硬化效果，自硬化SH70等级最重要的特性是具备很好的抗钻齿断裂性能。即使钻齿磨损，这一特性也能维持高耐磨性和耐破损性。硬化效果在硬岩条件下（即当钻凿过程中产生高MPa值时）最为显著，而在松软或破碎岩石条件下几乎没有改善。

GC80和SH70为不同的岩石条件提供相辅相成的解决方案：梯度等级在二氧化硅含量高的磨蚀性岩石条件下表现出色，而自硬化SH70则提高了在硬岩条件下的性能。现场测试表明，与传统的直线硬质合金等级相比，梯度等级的钻进距离最高可增加30%。

钻具寿命延长带来的一个显而易见的好处便是每米成本降低。这也减少了更换钻头的时间，带来重大的安全性优势。此外，由于修磨间隔比标准硬质合金延长了20-30%，从而有效地降低了钻具库存。

SPEEDY钻头

山特维克新推出的第二个主要凿岩钻具是Speedy钻头。它是一种新的顶锤钻头，具有已获专利的前部加高几何形状和更锋利的全弹道形状钻齿，每次冲击更加深入岩石。“全弹道”意味着钻齿更尖，截割更深入，以形成更大的裂缝和岩渣。简而言之，全弹道钻齿将更大的冲击能量传递到岩石中，使得每千瓦钻进功率可破碎更多的岩石。

为了配合更锋利的钻齿形状，并提高对岩石的冲击力，新钻齿采用更高等级硬质合金。生产过程中采用了一种改进的工艺，全新的后处理技术使得钻齿不易破裂。

Speedy钻头的前部加高，也就是说三个中心钻齿高于边齿。最初，只有加高的中心钻齿与岩石表面接触，其作用有点类似于金属切削中的导向钻：加高的钻头首先钻出较小的导向孔，随后边齿将孔扩大。这种设计实现了极高的钻孔速度，与传统钻头相比，性能提高了10%，并且使用寿命延长。即使钻头磨损，钻进速度也保持在高水平。对于以钻进速度作为更换标准的应用场合而言，Speedy钻头是理想选择。

Speedy钻头钻进速度的提高也得益于更高效排渣的设计。专利设计的排渣孔，即使是大块岩渣也可有效排出，而且钻头前部排渣量最大。较大、较深、较宽的排渣槽增加了排渣量，有助于排出更大块的岩渣，以适应更强劲的截割作业的需要，避免了再次截割时浪费能源。

“我们在掘进台车上进行了测试，使用Speedy钻头可为每个工作面节省15分钟的钻孔时间。”Grandin说道，“在一般情况下，钻机每天钻四个工作面，就可以节省60分钟的时间。考虑到掘进台车每小时的成本，每台钻机每天可以节省数百美元，每年可节省10万美元以上。”

ALPHA 360

山特维克还推出了已获专利的全新Alpha 330钻具系统的更大尺寸升级版。由于钻进速度和钻孔精度提高，而且钻头拆卸更简便，Alpha 330在43毫米和45毫米采矿应用中一直占有主导地位。随着更大、更深的孔变得越来越普遍，山特维克顺势推出更大尺寸的全新Alpha 360钻具系统。

作为Alpha系统的关键特征，这些钻头中较短的耦合螺纹将薄弱的螺纹部分重新定位到钻头裙边。得益于杠杆力减小、防磨损保护增强以及抗弯曲性能提高，施加在螺纹上的弯曲应力得到大幅降低。短螺纹也使得钻头更容易拆卸。

Alpha 360也具有上述优势，并且针对48毫米和51毫米的孔径进行了优化，使其成为了这一孔径范围的独特新解决方案。由于弯曲应力降低，新的解决方案使钻杆的使用寿命延长了高达一倍。开孔精确度高，成孔更直，提高了钻孔质量。此外，能够快速、简便地拆卸钻头也是一项优势。

“我们在北欧的一个大型基础设施项目中首次使用Alpha 360。”Grandin说，“使用以前的钻具时，钻杆的平均使用寿命介于2,800和3,000米之间，而现在我们甚至可以达到6,000米。钻机操作员再也不想使用其他钻具也就不足为奇了。”