钻头选型
旋挖钻头的选配与使用
旋挖钻头的选配与使用旋挖钻头是一种常用于土壤钻探和地质工程中的工具，其选配与使用对于钻探的效果和工程质量有着重要的影响。
本文将从选配和使用两个方面对旋挖钻头进行详细介绍。
一、旋挖钻头的选配1. 钻头类型的选择旋挖钻头可以根据不同的钻探对象和工况要求选择不同类型的钻头。
常见的旋挖钻头类型包括砂土钻头、黏土钻头、岩石钻头和沉积层钻头等。
(1) 砂土钻头适用于砂土、软土等弱固结性地层，其特点是钻具头部有大量的孔洞和开槽，能够有效地抓取土屑。
(2) 黏土钻头适用于黏土、黏土砂、黏土岩等较固结的地层，其特点是钻具头部较平整，使用时需增加振动来破碎黏土。
(3) 岩石钻头适用于岩石、硬质地层等，其特点是钻具头部有较多的齿齿，通过旋转和冲击来破碎岩石。
(4) 沉积层钻头适用于沉积层地层，其特点是钻具头部具有一定的抓取性，能够有效地固定钻头在地层中。
2. 钻头尺寸的选择钻头的尺寸选择需要考虑到钻孔直径、井深和地层条件等因素。
一般来说，钻头的直径越大，抗弯强度越高，适用于大直径和深井的钻探；相反，钻头的直径越小，适用于小直径和浅井的钻探。
选择钻头尺寸时还需考虑地层条件，例如如果遇到较坚硬的岩石地层，钻头应选择直径较大、齿齿较少的钻头，以提高钻探效率和钻头寿命。
3. 钻头材质的选择钻头的材质直接影响钻具的切削性能和使用寿命。
常见的钻头材质有合金钢、硬质合金和切割器具等。
硬质合金的切削性能和耐磨性较好，适用于较坚硬的地层；合金钢具有较高的韧性和强度，适用于较软的地层和一般的土壤。
4. 钻头连接方式的选择钻具的连接方式包括直角扣、螺纹连接和销钉连接等多种形式。
选用合适的连接方式需要考虑到钻孔的直径、井深和钻机的具体情况等因素，以确保连接的可靠性和方便性。
二、旋挖钻头的使用1. 钻具存放和保养在使用旋挖钻头之前，需要将钻具存放在干燥通风的地方，防止受潮和锈蚀。
使用过程中，要做好钻具的清洁和保养工作，及时去除沉积在钻具上的泥沙和岩石屑，防止泥沙或坚硬的岩石粒子损坏钻具。
钻孔钻头的规格和标号
钻孔钻头的规格和标号主要有以下几种：1. M3钻头：全长65mm，柄径6.4mm，刃长35mm，小径3.4mm，大径6.4mm。
2. M4钻头：全长75mm，柄径8.4mm，刃长42mm，小径4.5mm，大径8.4mm。
3. M5钻头：全长85mm，柄径10.4mm，刃长50mm，小径5.5mm，大径10.4mm。
4. M6钻头：全长90mm，柄径12.0mm，刃长53mm，小径6.6mm，大径12.5mm。
除此之外，还有一些直柄沉头钻头规格和常用钻头规格等其他规格和标号。
直柄沉头钻头规格通常为12mm×1mm、14mm×1.25mm、16mm×1.5mm等，具体规格要根据工作需要来选择。
常用钻头规格尺寸有：直杆钻头、锥形钻头、长钻头、镀钛钻头和T型钻头等。
1. 直杆钻头：常用尺寸有0.3mm、0.5mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm、4.0mm等。
2. 锥形钻头：常用尺寸有3.0mm、4.0mm、5.0mm、6.0mm、8.0mm、10.0mm等。
3. 长钻头：常用尺寸有1.0mm、1.2mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm、4.0mm、5.0mm、6.0mm等。
4. 镀钛钻头：常用尺寸有1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm、3.5mm、4.0mm、4.5mm、5.0mm等。
5. T型钻头：常用尺寸有0.25mm、0.5mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm等。
钻头选型方法综述
1. 3 经济效益指数法 根据钻头进尺 、机械钻速 、钻头成本 3个因素的
综合指标来评价钻头的使用效果 ,其评价结果与每 米钻井成本法总体上是一致的 。钻头经济效益指数 计算模型为 [ 7 ]
Eb
=α FR
Cb
(3)
式中 , Eb 为钻头经济效益指数 , m ·m / (元 ·h) ;α
为系数 。 Eb 越大 ,钻头使用效果越优 。
神经网络模型决定地层 、钻头性能和作业参数之间
陈德光 、唐念登 ( 1995, 2000 年 )等利用灰类白
的复杂关系 。该方法输入参数为 :钻头尺寸 、钻头总 化权函数聚类法 ,将岩石按硬度 、可钻性 、抗压强度
张 辉等 :钻头选型方法综述
3
等参数进行聚类 , 为钻头选型提供可靠的依 据 。 [ 15～16 ]
1. 4 灰类白化权函数聚类法
王越之 (1991年 )将钻头进尺 、纯钻时间 、机械
钻速和钻头成本作为钻头使用效果的评价指标 ,应 用灰类白化权函数法 ,根据聚类值的大小对钻头的 优劣进行评价 [ 8 ] 。 1. 5 综合指数法 (主分量分析法 )
于润桥 (1993年 )选择机械钻速 、牙齿磨损量 、 轴承磨损量 、钻头进尺 、钻头工作时间 、钻压 、转速 、 泵压 、泵排量及井深 10项指标 ,应用主成分分析法 , 综合钻头的使用效果和使用条件 ,提出了评选钻头 的“综合指数法 ”[ 9 ] 。应用华北油田 132 口井实钻 资料 ,给出了综合指数的表达式为
料计算综合指数 ,进行定量选型 [ 30 ] 。阎铁等 ( 2002 年 )提出利用自适应共振神经网络进行钻头优 选 [ 31 ] 。该神经网络共选用 12个神经元 ,包括地区 、 井深 、可钻性系数 、研磨性系数 、机械钻速 、钻头进 尺 、钻压 、转速 、井底水功率 、井底压差 、钻头牙齿磨 损和钻头轴承磨损 ;输出层为钻头型号 。神经网络 方法在实际应用中较复杂 ,有些输入参数不易求取 ,
PDC钻头选型
1. Bond Failure (BF)---粘结层脱落
原因: 1. 选型不合理； 2. 钻压过大；硬夹层； 3. 井底造型不得当； 4. 冲击载荷过大；操作不当； 5. 钻头跳动．
措施: 1. 选硬型号钻头； 2. 合理钻压；使用减震器； 3. 小钻压，低转速，＞６英寸； 4. 合理钻井操作； 5. 调整钻井参数．
9. Junk Damage (JD)---落物损坏
原因: 1. 地面落物，如钳牙，小工具等； 2. 钻具上的落物，如稳定器翼； 3. 上一只钻头的掉齿；本只钻头的落物； 4. 套管附件等； 5. 斜向器以及套管窗口等．
措施: 1. 反循环打捞蓝，磁性打捞器等； 2. 磨鞋等； 3. 随钻打捞杯等； 4. 磨鞋等； 5. 铣锥，磨鞋等．
5. Chipped Cutter (CT)---齿缺损
原因: 1. 选型不合理－钻头偏软； 2. 钻压过大；转速过高；硬夹层； 3. 井底造型不得当； 4. 冲击载荷过大；操作不当； 5. 钻头跳动；热龟裂．
措施: 1. 选硬型号钻头；耐冲击齿； 2. 合理钻压和转速；使用减震器； 3. 小钻压，低转速，＞６英寸； 4. 合理钻井操作； 5. 调整钻井参数．
11. Lost Nozzle (LN)---掉喷嘴
原因: 1. 装喷嘴程序不当； 2. 喷嘴型号不合适； 3. 固相含量高引起水眼冲蚀； 4. 钻头工作时间过长； 5. 钻头泥包致使在喷嘴锁定松动．
措施: 1. 按规定程序装喷嘴； 2. 喷嘴型号与水眼要一致； 3. 降低固相含量； 4. 把握好钻头工作时间； 5. 防钻头泥包．
14. Ring Out (RO)---磨环
原因: 1. 选型不合理－钻头偏软； 2. 钻压过大；落物损坏； 3. 井底造型不得当； 4. 工作时间过长；冲蚀； 5. 钻头跳动．
牙轮钻头选型原则
牙轮钻头选型原则(1)软地层应选择有移轴、超顶、复锥3种结构的牙轮钻头，齿应是高、宽、稀、齿尖角大的铣齿或镶齿。
随着岩石硬度增大，选择钻头的上述3种结构值应相应减小，齿也应矮、窄、密，齿尖角也要相应减小。
(2)钻研磨性地层，应该选用带保径齿的镶齿钻头。
当发现上一个钻头的外排齿磨圆而中间齿磨损较少时，则下一个钻头应该选用有保径齿的镶齿钻头。
(3)在易斜地层钻进时，应选用不移轴或移轴量小、无保径齿并且齿多而短的钻头；同时，在保证移轴小的前提下，所选钻头适应的地层应比所钻地层稍软一些，这样可以在较低的钻压下提高机械钻速。
(4)选用镶硬质合金齿钻头时要注意：所钻地层页岩占多数时，用楔形齿钻头；钻石灰岩地层时，使用抛物体形或双锥形齿钻头；当用高密度钻井液钻井时，使用楔形齿钻头；当所选地层中页岩成分增加或钻井液密度增大时，用偏移值大的钻头；钻石灰岩或砂岩地层，选用偏移值小的钻头；钻硬的研磨性石灰岩、燧石、石英石时，用无移轴的球齿轱斗。
(5)在软硬交错地层钻进时，一般应按其中较硬的岩石选择钻头类型，这样既在软地层中有较高的机械钻速，也能顺利地钻穿硬地层。
在钻进过程中钻井参数要及时调整，在软地层钻进时，可适当降低钻压并提高转速；在硬地层钻进时可适当提高钻压并降低转速。
(6)浅井段岩石一般较软，同时起下钻所需时间较短，应选用能获得较高机械钻速的钻头；深井段地层一般较硬，起下钻时间较长，应选用有较高总进尺的钻头。
(7)在小井眼(井眼直径小于177mm)钻井中常选用单牙轮钻头，单牙轮钻头比同尺寸三牙轮钻头的牙轮、牙齿、轴径、轴承大，强度高，破岩效率高。
(8)按钻头产品目录选择钻头类型。
钻头生产厂家通过大量的试验，对各型钻头的适用地层情况进行了界定，形成了钻头产品目录。
根据钻头产品目录，结合所钻地层性质选择钻头类型，基本能够做到对号入座，匹配合理。
表卜10为国产三牙轮钻头产品目录。
(9)由于即使是同一种岩性，其机械性能差别也很大，所以仅根据岩性按钻头产品目录来确定钻头类型是不够全面的，还应收集邻近井相同地层钻过的钻头资料及上一个钻头的磨损分析，结合本井的具体情况来选择。
钻头选择的一般原则
钻头选择的一般原则概述钻头是工业中常用的切削工具，选择适合的钻头能够提高工作效率并保障工件质量。
本文将介绍钻头选择的一般原则，以帮助您在工作中做出更明智的选择。
原则一：工件材料不同的工件材料需要选择不同类型的钻头。
常见的工件材料包括金属、木材、石材、塑料等。
对于金属材料，硬质合金钻头是常用的选择；对于木材，麻花钻头或木工钻头是常用的选择；对于石材，使用镶钻的电动钻头是常用的选择；对于塑料，钻头的选择则取决于塑料的硬度和特性。
原则二：孔径要求不同的工作需求需要选择不同孔径的钻头。
通常情况下，钻头尺寸与孔径直径成正比。
在选择钻头时，需要根据工作需要确定所需的孔径范围，并选择对应的钻头。
原则三：加工方式加工方式也是选择钻头的重要考虑因素。
常见的加工方式包括手持钻孔、电钻孔、立式钻削等。
对于手持钻孔，需要选择手持钻头；对于电钻孔，需要选择电动钻头；对于立式钻削，需使用立式钻头。
选择合适的钻头将有助于提高加工效率和精度。
原则四：工作环境工作环境也需要考虑，因为环境的特点将影响钻头的选择。
例如，在高温环境下，需要选择具有较高耐热性能的钻头；在潮湿环境下，需要选择具有防锈防腐蚀能力的钻头。
因此，在选择钻头时，需要充分了解工作环境的特点，并选择符合要求的钻头。
原则五：经济性考虑在选择钻头时，也需要考虑经济性。
较高质量的钻头可能价格更高，但其寿命更长，工作效率更高。
因此，根据具体需求，需要权衡价格和性能，并选择性价比较高的钻头。
总结钻头选择的一般原则包括考虑工件材料、孔径要求、加工方式、工作环境和经济性等因素。
根据这些原则选择合适的钻头能够提高工作效率、减少工作成本，并保障工件质量。
以上是钻头选择的一般原则，希望能对您在工作中做出合理选择提供帮助。
钻头怎么选 钻头选型方法【老师傅干货】
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但不同的作业环境我们选取的钻头种类也不同，常用的钻头主要有麻花钻、锪钻、中心钻和深孔钻。
扩孔钻和锪钻虽不能在实体材料上钻孔，但习惯上也将它们归入钻头一类。
麻花钻是应用广的孔加工刀具。
通常直径范围为0.25～80毫米。
它主要由工作部分和柄部构成。
工作部分有两条螺旋形的沟槽，形似麻花，因而得名。
标准麻花钻的切削部分顶角为118，横刃斜角为40°～60°,后角为8°～20°。
麻花钻的柄部形式有直柄和锥柄两种，加工时前者夹在钻夹头中，后者插在机床主轴或尾部的锥孔中；一般麻花钻用高速钢制造。
深孔钻通常是指加工孔深与孔径之比大于6的孔的刀具。
常用的有枪钻、BTA深孔钻、喷射钻、DF深孔钻等。
扩孔钻有3～4个刀齿，其刚性比麻花钻好，用于扩大已有的孔并提高加工精度和光洁度。
锪钻有较多的刀齿，以成形法将孔端加工成所需的外形，用于加工各种沉头螺钉的沉头孔，或削平孔的外端面。
中心钻供钻削轴类工件的中心孔用，它实质上是由螺旋角很小的麻花钻和锪钻复合而成，故又称复合中心钻。
模具制造业的钻削加工在几个关键要素上往往与常规钻削有所不同。
首先，在不规则表面上钻孔的情况很常见；其次，该行业所用的工件材料通常比常规材料更难加工。
为了成功应对这些加工特点，需要采用具有针对性的加工策略。
无论是使用可转位刀片式钻头、可换钻尖式钻头，还是整体硬质合金钻头乃至高速钢钻头，在不规则表面上钻孔或进行断续切削都有可能出现问题，这是因为加工表面越不规则，钻头挠曲变形的可能性就越大。
钻头基本知识和选型(技术员培训)
钻头基本知识和选型
Technology Development Centre ( EOTDC).Southwest.Drilling company of Zhongyuan Petroleum Engineering Co.Ltd Sinopec
量的问题。
使用环境因素对钻头性能的影响
影响PDC钻头机械钻速的因素： 钻头本身的因素和使用环境因素 钻头本身因素（或内因）包括：
钻头选型 PDC钻头对地层相对比较敏感，根据地层情况选择合适的钻头 型号或根据地层情况进行针对性的设计钻头，是非常重要的，也是PDC 钻头能否取得较好经济指标的前提和关键。
钻井工程数据
– 井身结构 – 井眼轨迹 – 泥浆性能 – 钻具组合 – 钻井参数
邻井钻头使用资料
岩石力学分析及应用
常用测井方式、代码和单位
测井代码 DT, DTc RHOB, DEN GR, GRc Pe CAL RES S-POR，S-PORc D-POR，D-POR N-POR ND-POR UCS-psi CCS-psi
钻头设计参数和制造工艺； 切削齿性能及质量；
使用环境因素对钻头性能的影响
使用环境因素包括：
地层岩性和压实强度； 使用的钻井参数；包括钻压、转速和排量等。
✓ PDC的刚脆性要求钻头旋转要平稳、减少振动，钻具组合时最好加上减振器， 减少振动，防止跳钻和溜钻；
✓ PDC的热敏性要求选择合适的排量，以达到清洗和冷却切屑齿。通过水力参 数计算，一般选择的排量要求钻头喷嘴的射流冲击力要达到40米/秒以上，钻 头比水马力要达到1.5马力/in2以上，以满足清洗岩屑和冷却PDC的要求，泥 浆环空最低返速达到0.6-1米/秒。
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一、PDC钻头命名：1、M1963钻头各字母和数字的意思？M：胎体PDC钻头（MS：刚体PDC钻头）19：切削齿尺寸，￠19mm（13--￠13mm，08--￠8mm）6：刀翼数3：冠部形状，变化范围1~9，1---冠部抛物线最长；9---冠部抛物线最短2、FS2663的含义？FS：刚体（FM：胎体）2：2000系列6：6刀翼（5：5刀翼）6：复合片尺寸，6/8″--19mm（2：8mm；4：13mm，8：25.4mm）3：布齿密度和位置。
3．G535的含义？G：金系列5：复合片尺寸：19mm（4：1/2″--13mm）3：冠部形状：1---9：尖---平5：布齿密度。
二、PDC钻头选择原则1、钻头冠部形状确定原则不同冠形PDC钻头的攻击性依次为：长抛物线型>中等抛物线型>短抛物线型；按照岩石硬度分类，推荐的钻头冠型如下：按照岩石硬度分类，推荐的钻头冠型：岩石硬度抗压强度(psi) 冠部形状很低硬度0-8000 长抛物线中等硬度8000-16000 中等抛物线高硬度16000-32000 短抛物线•针对软硬交错地层，采用多种抗回旋设计2、切削齿尺寸选择原则：岩石硬度抗压强度(psi) 切屑齿尺寸很低硬度0-8000 19-24mm中等硬度8000-16000 16-19mm高硬度16000-32000 13-16mm极高硬度32000-50000 8-13mm（超强齿）3、布齿密度原则岩石硬度抗压强度(psi) 布齿密度很低硬度0-8000 低布齿密度中等硬度8000-16000 中等布齿密度高硬度16000-32000 高布齿密度极高硬度32000-50000 高布齿密度(超强齿)三、地层硬度分级牙轮钻头机械钻速（h/m）地层硬度岩石类型抗压强度（Mpa）111/124 15~30 很软粘土、粉砂岩、砂岩〈25116/137、437 9~15 软粘土岩、泥灰岩、砂岩25~50126/139517/537 4.5~9 中软粘土岩、褐煤、砂岩、粉砂岩，凝灰岩50~75211/217517/537 2.5~6 中等泥岩、灰岩、硬石膏砂岩（钙质）75~100211/236537/617 1.5~2.5 中硬灰岩、硬石膏砂岩（钙质）100~200311/347627/637 1~1.5 硬泥岩（钙质）、砂岩（质）粉砂岩100~200637、737、837 1 极硬石英石、火成岩〉200岩石的可钻性在岩土钻掘工程设计与实践中，人们常常希望能事先知道所施工岩石的破碎难易程度，以便正确选择合理的钻（掘）进方法、钻（钎）头的结构及工艺规程参数，制定出切合实际的岩土钻掘工程生产定额。
岩石的可钻性及坚固性指标，在实际应用中占有重要地位。
岩石的可钻性是在一定钻进方法下岩石抵抗钻头破碎它的能力。
它反映了钻进作业中岩石破碎的难易程度，它不仅取决于岩石自身的物理力学性质，还与钻进的工艺技术措施有关，所以它是岩石在钻进过程中显示出来的综合性指标。
由于可钻性与许多因素有关，要找出它与诸影响因素之间的定量关系十分困难，目前国内外仍采用试验的方法来确定岩石的可钻性。
不同部门使用的钻进方法不同，其测定可钻性的试验手段，甚至可钻性指标的量纲也不尽相同。
例如，钻探界在回转钻进中以单位时间的钻头进尺（机械钻速）作为衡量岩石可钻性的指标，分成12个级别，级别越大的岩石越难钻进；在冲击钻进中常采用单位体积破碎功来进行可钻性分级。
而在石油钻井部门则以机械钻速与钻头进尺的乘积或微型钻头的钻时作为衡量指标，分成10个级别。
几种有代表性的划分岩石可钻性级别的方法是：1. 力学性质指标法采用单一的岩石力学性质来划分岩石的可钻性级别。
据压入硬度值把岩石分成6类12级（表1-4），据摆球的回弹次数把岩石分成12级（表1-5）。
如果用上述两种方法确定的可钻性级别不一致，可按包括压入硬度值Hy和摆球硬度值Hn 的回归方程式（1-17）来确定可钻性K值。
（1-17）表1－4 按压入硬度值对岩石的可钻性分级表岩石类别软中软中硬硬坚硬极硬岩石级别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 12 硬度(MPa) ≤100 100～250 250～500 500～1000 1000～1500 1500～2000 2000～3000 3000～4000 4000～5000 5000～6000 6000～7000 ＞7000 表1－5 按摆球硬度计的回弹次数对岩石的可钻性分级表岩石级别2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 回弹次数≤14 15～29 30～44 45～54 55～64 65～74 75～84 85～94 95～104 105～125 ≥125 2. 实际钻进速度法在规定的设备工具和技术规范条件下进行实际钻进，以所得的纯钻进速度作为岩石的可钻性级别。
这种方法随着技术的进步，必须实时修正。
原地质矿产部曾制定了适合于金刚石钻进的岩石可钻性分级表，如表1-6所列。
表1-6 适合于金刚石钻进的岩石可钻性分级表岩石级别钻进时效(m/h) 代表性岩石举例金刚石硬合金1～4 ＞3.90 粉砂质泥岩，碳质页岩，粉砂岩，中粒砂岩，透闪岩，煌斑岩 5 2.90～3.60 2.50 硅化粉砂岩，滑石透闪岩，橄榄大理岩，白色大理岩，石英闪长玢岩，黑色片岩 6 2.30～3.10 2.00 黑色角闪斜长片麻岩，白云斜长片麻岩，黑云母大理岩，白云岩，角闪岩，角岩7 1.90～2.60 1.40 白云斜长片麻岩，石英白云石大理岩，透辉石化闪长玢岩，混合岩化浅粒岩，黑云角闪斜长岩，透辉石岩，白云母大理岩，蚀变石英闪长玢岩，黑云角石英片岩8 1.50～2.10 0.80 花岗岩，矽卡岩化闪长玢岩，石榴石矽卡岩，石英闪长玢岩，石英角闪岩，黑云母斜长角闪岩，混合伟晶岩，黑云母花岗岩，斜长闪长岩，混合片麻岩9 1.10～1.70 混合岩化浅粒岩,花岗岩,斜长角闪岩,混合闪长岩,钾长伟晶岩，橄榄岩，斜长混合岩，闪长玢岩，石英闪长玢岩，似斑状花岗岩，斑状花岗闪长岩10 0.80～1.20 硅化大理岩，矽卡岩，钠长斑岩，斜长岩，花岗岩，石英岩，硅质凝灰砂砾岩11 0.50～0.90 凝灰岩，熔凝灰岩，石英角岩，英安岩12 ＜0.60 石英角岩，玉髓，熔凝灰岩，纯石英岩 3. 微钻法采用模拟的微型孕镶金刚石钻头，按一定的规程，对岩心进行钻进试验。
我国原地质矿产部的规范是以微钻的平均钻速作为岩石可钻性指标，其分级情况如表1-7所列。
而原石油部1987年颁布的岩石可钻性分级办法是用微钻在岩样上钻三个孔深2.4mm的孔，取三个孔钻进时间的平均值为钻时t，对式（1-18）的结果取整后作为该岩样的可钻性级别Kd，据此值可把各油田地层的可钻性分成10个等级，等级越高的岩石越难钻。
(1-18) 4. 破碎比功法用圆柱形压头作压入试验时，可通过压力与侵深曲线图求出破碎功，然后计算出单位接触面积破碎比功AS，根据破碎比功法是对岩石进行可钻性分级的方法，如表1-8所列。
表1-7 按微钻的平均钻速对岩石可钻性分级表岩石级别3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 微钻钻速(mm/min) 216～259 135～215 85～134 53～84 34～52 21～33 14～20 9～13 6～8 ≤5 表1-8 按单位面积破岩比功对岩石可钻性分级表岩石级别1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 破碎比功AS (N·m/cm2) ≤2.5 2.5～5.0 5.0～10 10～15 15～20 20～30 30～50 50～80 80～120 ≥120 岩石的坚固性系数由俄罗斯学者于1926年提出的岩石坚固性系数（又称普氏系数）至今仍在矿山开采业和勘探掘进中得到广范应用。
岩石的坚固性区别于岩石的强度，强度值必定与某种变形方式（单轴压缩、拉伸、剪切）相联系，而坚固性反映的是岩石在几种变形方式的组合作用下抵抗破坏的能力。
因为在钻掘施工中往往不是采用纯压入或纯回转的方法破碎岩石，因此这种反映在组合作用下岩石破碎难易程度的指标比较贴近生产实际情况。
岩石坚固性系数f表征的是岩石抵抗破碎的相对值。
因为岩石的抗压能力最强，故把岩石单轴抗压强度极限的1/10作为岩石的坚固性系数，即（1-19）式中：--岩石的单轴抗压强度，MPa。
f是个无量纲的值，它表明某种岩石的坚固性比致密的粘土坚固多少倍，因为致密粘土的抗压强度为10MPa。
岩石坚固性系数的计算公式简洁明了，f值可用于预计岩石抵抗破碎的能力及其钻掘以后的稳定性。
根据岩石的坚固性系数(f)可把岩石分成10级（表1-9），等级越高的岩石越容易破碎。
为了方便使用又在第Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ,Ⅵ,Ⅶ级的中间加了半级。
考虑到生产中不会大量遇到抗压强度大于200MPa的岩石，故把凡是抗压强度大于200MPa的岩石都归入Ⅰ级。
这种方法比较简单，而且在一定程度上反映了岩石的客观性质。
但它也还存在着一些缺点：(1) 岩石的坚固性虽概括了岩石的各种属性（如岩石的凿岩性、爆破性，稳定性等），但在有些情况下这些属性并不是完全一致的。
(2) 普氏分级法采用实验室测定来代替现场测定，这就不可避免地带来因应力状态的改变而造成的坚固程度上的误差。
表1-9 按坚固性系数对岩石可钻性分级表岩石级别坚固程度代表性岩石 f Ⅰ最坚固最坚固、致密、有韧性的石英岩、玄武岩和其他各种特别坚固的岩石。
20 Ⅱ很坚固很坚固的花岗岩、石英斑岩、硅质片岩，较坚固的石英岩，最坚固的砂岩和石灰岩。
15 Ⅲ坚固致密的花岗岩，很坚固的砂岩和石灰岩，石英矿脉，坚固的砾岩，很坚固的铁矿石。
10 Ⅲa 坚固坚固的砂岩、石灰岩、大理岩、白云岩、黄铁矿，不坚固的花岗8 岩。
Ⅳ比较坚固一般的砂岩、铁矿石 6 Ⅳa 比较坚固砂质页岩，页岩质砂岩。
5 Ⅴ中等坚固坚固的泥质页岩，不坚固的砂岩和石灰岩，软砾石。
4 Ⅴa 中等坚固各种不坚固的页岩，致密的泥灰岩。
3 Ⅵ比较软软弱页岩，很软的石灰岩，白垩，盐岩，石膏，无烟煤，破碎的砂岩和石质土壤。
2 Ⅵa 比较软碎石质土壤，破碎的页岩，粘结成块的砾石、碎石，坚固的煤，硬化的粘土。
1.5 Ⅶ软软致密粘土，较软的烟煤，坚固的冲击土层，粘土质土壤。
1 Ⅶa 软软砂质粘土、砾石，黄土。
0.8 Ⅷ土状腐殖土，泥煤，软砂质土壤，湿砂。
0.6 Ⅸ松散状砂，山砾堆积，细砾石，松土，开采下来的煤。
0.5 Ⅹ流沙状流沙，沼泽土壤，含水黄土及其他含水土壤。
0.3。