金刚石冲击回转钻进硬岩的工艺

中哈萨克地质局新技术试验队在卡拉—渥巴矿用ГB－5型冲击器在容易使钻头磨光的岩层中进行了金刚石冲击迴转钻进的生产性试验。假设与静载作用相似，处于胎体内固结应力状态金刚石的冲击强度要比它在自由状态下的抗冲击力高1—2倍。所取得的结果表明，     

YZ-54-Ⅱ型液动冲击器在易堵地层中钻进的体会

我队在红花尖矿区进行金刚石迴转钻进施工时，遇到了节理、层（页）理和裂隙十分发育的炭质页岩及厚层硅质岩，岩心破碎容易堵塞而造成频繁提钻，增加钻进回次数，小时效率也受到直接影响。近年来，试用YZ-54-Ⅱ型液动阀式正作用冲击器进行金刚石冲击迴转钻进56个回次，未出现过岩心堵塞现象，与金刚石迴转钻进方法相对比，在同样地层岩性和钻探设备条件下，平均回次进尺提高99％，台效提高了75.6％，现将钻进效果及体会介绍如下。     

潜孔锤钻进方法介绍

潜孔锤钻进方法，是在钻头或岩心管之上联接一个孔底冲击器（潜孔锤），在钻具于一定给进压力（钻压）下迴转的同时，给钻头以高频冲击能量，进行孔底冲击迴转钻进。根据岩石破碎的弹性理论，在一定予压下的岩石冲击破碎强度低50—80％。潜孔锤钻进比无予压的钢绳冲击钻进的效率高3—5倍以上。由于冲击能量传递散失少，潜孔锤钻进比地表的     

苏联在坚硬岩层钻进技术方面的发展趋向

近十年来，苏联在硬岩钻进中，大力推广金刚石钻进、金刚石与硬质合金分层钻进以及液动冲击迴转钻进，逐步替代了钢粒钻进，缩小了钻孔直径，简化了钻孔结构。在1966—1969年期间，结构陈旧的钻机已从生产上被替换下来，换上了钻具最大回转速度达600—1000转/分的BCK2M－100型、CBA－500型、ЗИФ－650M型、ЗИФ－1200MP型钻机。     

辽宁54型液动冲击器研制试验情况

辽宁54型液动冲击器自78年4月开始研制，79年投入生产试验以来，先后在三个矿区，八个钻孔中使用，钻进791个回次，进尺1020,67米。使用结果表明，54型冲击器工作基本稳定，适应性较广，可在10—15公斤/平方厘米泵压下连续工作，冲击功1—3公斤·米，冲击频率800—2200次/分，适用于合金冲击回转钻进，以及小口径金刚石回转冲击钻进。在七级花岗闪长岩中采用金刚石回转冲击钻进，台月效率比金刚石回转钻进提高148％。现将其基本情况介绍如下：     

湖北局冲击回转钻进的效果及若干技术问题

我局从1982年开始试验冲击回转钻进至1986年止，累计完成工作量8006m，占岩心钻探工作量的1.6％。先后有5个队15台钻机在16个矿区进行冲击回转钻进。其中一探完成工作量4069m，五队完成3290m。全局9个有探矿施工能力的队除两个水文队外，都配有冲击器，拥有4种类型冲击器89套。     

使用振动冲击器降低钻探成本

使用振动冲击器冲击迴转钻进方法在南俄克拉何马州及阿肯色州西北部得到广泛应用。使用此法每个钻井节约达8千到1万美元。在阿肯色州盆地这个方法就显得更为经济,因为那里的地层剖面主要是硬岩石。在软岩层钻进时使用冲击器的效果不大。“Humble Oil and Refining Co”公司在上述地区用冲击迴转方法钻进了18720米。经验表明,与一般转盘钻进相比较此法的钻进速度高4—9倍。钻头的强度有时超出转盘钻     

YS-74型无簧式双作用液动冲击器的使用效果

YS—74型无簧式双作用液动冲击器是勘探技术研究所研制的一种新型冲击器。84年和85年先后有四台冲击器在湖北省第一探矿大队3个矿区、12个钻孔进行了钻进，并取得了明显的技术经济效果，到85年9月使用冲击器钻进了1103.55米，最大孔深327.21米。冲击回转钻进最高台月效率达1380米，最高台班进尺37.63米，最高时效12.12米，最大回次长度5.44米，另外施工钻孔质量好，材料成本低，钻头平均寿命提高，事故少，纯钻进时间利用率高，受到了工人们的欢迎。     

射吸式54—3型冲击器的钻进效果

近两年来，我们在某矿区一○三号机台使用云南地质技工学较实验站研制的射吸式54—3型冲击器进行了冲击回转钻进实验。试验完工9个钻孔，工作量1628.36米，平均台月效率为659米，最高单孔台效达到1926米。与普通双管回转钻进相比，钻进大理岩时的平均时效提高了31％，钻进坚硬的石英钾长交代岩和混合花岗岩时效提高了88％以上。完工钻孔六项质量指标均达到地质要求。试验中孔内事故和设备事故很少，分别为14.5％和1.7％。单位成本明显下降，取得了较好的钻进实验效果。现将钻进试验情况介绍如下。     

液动冲击回转钻进概况

冲击迴转钻进方法在岩心钻探施工中，国外已用于生产多年，而且在不断地发展着。国内近几年来也在逐步扩大生产使用范围，继续完善冲击器结构和提高钻进工艺技术水平。特别是最近期间，又有许多单位开展了液动冲击迴转钻进方法的研究试验工作。现将有关情况作概略介绍，供参考。     

SC-54型射流冲击器的试用效果

我队从1983年9月开始对长春地质学院研制的SC-54型射流式冲击器进行金刚石冲击回转钻进试验。截至1984年底止，在郴县红旗岭矿区完成钻孔10个，计工作量2716.6米。见表1。试验表明，该种射流冲击回转钻进的台月效率在相同条件下，比普通回转钻进提高20—40％；每米材料费用下降25～35％；同时事故少，劳动强度低，深受钻探工人欢迎。     

岩石压入硬度试验的简易方法

一、迴转钻进时岩石硬度概念迴转钻进时确定岩石可钻性的最主要因素一般认为是岩石的硬度和研磨性。其理论与实践依据是：第一、现用迴转钻进碎岩工具以硬质合金、金刚石作为钻头齿刃，钻进过程依赖压入—剪切、压裂—压碎的作用；细粒孕镶金刚石钻头以磨削破碎岩石。如果把磨粒放大，也和前者的破碎岩石作用相仿。十分明显，一般较坚硬的岩石总是比较软的岩石难以钻进，也就是钻进速度较低。     

金刚石小口径分层钻进的实践与体会

我队在两个矿区采用φ56金刚石与针状合金分层钻进的施工方法，完工12个钻孔，总计钻探工作量为4470米，其中人造金刚石钻进3，392米，为总工作量的75.9％；针状合金钻进878.93米，占19.6％；普通硬质合金钻进198.5米，占4.5％。金刚石与针状合金钻进台月效率分别达300米/台月及355米/台月，其平均数较普通大口径钻进提高22.8％，完全满足地质要求钻孔为71.4％。     

推广小口径钻进的初步体会

我局72年开始进行金刚石小口径钻探，到79年底共完成混合进尺十二万二千多米，有7个队先后开动过金刚石小口径钻机，占全局12个钻探队的58％；79年共有3个队共开动16台小口径钻机，占全局计划开动钻机的23％左右，完成混合钻进工作量44050.18米，约占全局完成工作量的30％，平均台效396米。使用天然金刚石钻头330个，进尺29759米，平均钻头寿命90.4米，最高钻头寿命904.31米。使用人造金刚石钻头21个，进尺558.43米，平均钻头寿命24.4米。79年全局共完工小口径钻孔108个，优质孔81     

YZ-54-Ⅱ型冲击器经济效果显著

一、概 述由地矿部勘探技术研究所设计研制，无锡钻探工具厂生产的YZ-54-Ⅱ型阀式正作用液动冲击器，自83年通过鉴定后，经过一年来的推广使用，显示了它具有强大的生命力。目前已有地质、建材系统二十九个单位来人来函商洽定购该冲击器百余套。据不完全统计，1984年仅湖北一队、五队、七队，河南四队，安徽建材队的10个机台，共完成冲击回转进尺2527.10m，完工钻孔20个，平均机械钻速比回转钻提高15～76％，钻孔质量均达到设计要求。82—84年用YZ-54-Ⅱ型冲击器完成的工作量总计为6000.61m。由于冲     

提高金刚石钻头冲击回转钻进效率

近年来，较为广泛地使用冲击回转法钻进坚硬岩石的地质勘探孔。钻头为金刚石钻头。这一钻进方法在不同的地质条件下能显著地提高钻进效率和质量。但是，冲击回转和金刚石钻头配合应用导致与冲洗液消耗有关的矛盾。一方面为了达到冲击回转器的能量参数（单次冲击能量、冲击频率），必须使通过冲击器并作为动力传动用的冲洗液耗量具有足够高的程度。比如，对于成批生产的ГВ-5型液动冲击器来说，液体的消耗应等于130—150升/分。只有这样才能保证单次冲击能量为1—1.5公斤·米和冲击频率为48—60赫芝。另一方面，金刚石钻头钻进时所推     

提高勘探钻孔钻进速度的方法

现在,采用迴转、冲击和冲击迴转钻进法钻凿岩石。迴转钻进时岩石破碎是由两个静力作用而发生：迴转钻头的圆周力和使钻头切削具吃入岩石的轴心压力。     

SC-54型液压射流冲击回转钻进初探

金刚石冲击回转钻进是我国机械岩心钻探工程的重大技术改革，特别是SC射流式冲击器在钻探技术中的应用，解决了目前冲击器存在的许多问题，它是结合我国钻探技术的实际情况而研制的。几年来，在长春地院的帮助下，我队在两个矿区试验了10个钻孔，累计进尺2116.78m，收到了一定的成效。使用结果表明：SC-54型冲击器工作稳定，适应性较强，可调换射流元件来适应深、浅孔作业。特别是在坚硬、破碎地层钻进明显优于普通回转钻进。     

复合式车装水文水井钻机

在毛主席无产阶级革命路线指引下,为了尽快使我国水文地质机械装备赶上先进水平,由河北省地质局水文队、水文四队、第七地质队,地质科学院勘探技术研究所,武汉地质学院和天津探矿机械厂等单位共同协作,于一九七二年八月研制成功了第一轮复合式水文水井钻机拖车式样机。经过迴转钻进试验和冲击钻进试验后,于一九七三年四月,进行了初步鉴     

金刚石钻进用钻杆

地质岩心钻探采用金刚石钻进时，对钻具特别是钻杆的性能要求较高。原因主要是：1．金刚石钻进时的转速较高，钻具迴转消耗功率较大，因此，钻杆承受的扭矩和扭应力亦较大，容易产生疲劳现象。2．金刚石钻进钻孔直径较小，目前国内主要用口径为φ46和φ56毫米；要求用直径较小的钻杆钻进较深的钻孔，例如用φ42或φ43毫米的钻杆钻进深度为600～1200米的钻孔。3．不允许采用像外丝钻杆那样的锁接头和保护环。钻杆表面磨损较快。