金刚石复合片钻头的研究

一、前言近几年来，世界上许多国家都在研制金刚石复合片和复合片钻头。国内近二、三年也获得较大进展，产品质量有了一定的提高。我们自1984年起，和有关工厂协作，共同进行了金刚石复合片新型钻头研究。截止1985年10月在湖南468队煤田、陕西八队煤田、湖南405队汞矿区和浙江三队多金属矿区分别试验了φ76普通双管、φ75绳索取心、φ56绳索取心和φ56普通双管四种复合片取心钻头，完成了两千多米的试验任务。在5—7级软—中硬地层中钻进，取得了平均钻头寿命116.3米，平均时效2.62％米/时的好效果，其中半数以上     

关于提高热压人造金刚石孕镶钻头质量的有关问题

1977年湖南二机局开动11台金刚石钻机，钻头平均寿命由14米，提高到26米。302队开动四合金刚石钻机，在7～9级中粗粒花岗岩和变质砂岩中钻进，有两台钻机的钻头寿命超过40米，有一批钻头达到50～100多米。现通过实验与生产实践对提高热压人造金刚石孕镶钻头质量的几个问题谈谈我们的看法与体会。     

金刚石小口径钻进工艺情况

从一九七五年七月至一九七六年六月止，先后在两个矿区进行金刚石钻进试验，共完工钻孔17个，累计进尺1940米。完成上述进尺，共使用上砂钻头54个，扩孔器17个。钻头最高进尺为209.75米，平均钻头进尺为35米，平均时效为1.35米。在某磷矿平均时效比钢粒钻进提高28.5％。     

电镀高低锯齿状金刚石钻头在石英岩中的钻进效果

为了解决某矿区石英岩中钻进“打滑”的难题，我队去年在该矿区试用了武汉地院研制的φ66电镀高低锯齿状金刚石钻头，在10～11级石英岩、混合岩中钻进，平均钻头寿命为28.03米，比83年该矿区平均钻头寿命提高了1.53米，平均每米钻头成本10.70元，比     

金刚石钻头的非正常磨损与变形

在金刚石钻进过程中，金刚石钻头的消耗占钻探成本的很大比重。当前，不少局、队严格注意了钻进规程，钻头平均寿命明显提高，每米金刚石消耗显著下降，其中以湖北省地质局效果最为显著，1977年全省钻头寿命平均为42米。本文对湖北三队上百个钻头的磨损进行了分析，就非正常磨损与变形找了原因，这对各使用单位改进操作，提高技术，有较大启发，对钻头制造单位提高钻头质量也有参考作用，故特发表此文，供有关单位参考。     

煤田钻探绳索取心用新型金刚石钻头

1984—1985年我们分别在山西乡宁煤田及北京史家营煤田，进行绳索取心新型金刚石钻头的试验，其主要目标是提高煤田钻探效率、煤心品质及防止孔斜。经过两年的研究试验，取得良好的效果。1985年平均台效提高78.76％，平均时效提高40—50％，煤心采取率达95％以上，孔斜为1.1度/百米。达到了预期的目标。一九八五年十二月通过部级技术鉴定及验收。     

绳索取心钻进的技术经济效果

我队于1980年9月开始，在汞矿区推广绳索取心钻进工艺，当年共完工两个钻孔，皆为优质孔。总进尺906.44米，其中绳索取心钻进进尺877.76米。平均台月效率为1156米，比普通双管钻进的台效提高了133％；钻头平均进尺260米，比普通双管钻头平均进尺提高了171.10米。81年5月初又增开一台绳索取心     

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     

人造金刚石孕镶钻头生产试验情况

一九七五年我们试验了地质总局六○一厂研制的人造金刚石孕镶钻头，试验在两台钻机三个矿区先后进行，共使用五个钻头，配用该厂电镀的扩孔器。五个钻头共进尺229.07米平均钻头进尺45.80米，最高钻头进尺106.30米，平均时效0.93米/时。现将试验情况介绍如下：     

2990~#天然表镶金刚石钻头进尺502米

我队九号机自从76年开始金刚石钻进以来，全机人员认真学习金刚石钻进技术，从实践中不断总结经验，逐步提高操作技术水平，大大提高了铜山口矿区的钻探效率，降低了钻探成本，连年提前完成国家计划，充分发挥了金刚石小口径钻探的优越性。在钻头使用上，七七年使用无锡天然孕镶7005~#钻头，创造了单个钻头进尺403.97米的我队最高纪录；七八年使用郑州天然表镶2588~#钻头，单个钻头进尺高达442.63米；七九年使用郑州天然表镶2990~#钻头，创造了单个钻头进尺502.73米的新纪录。     

钻探用粗粒优质单晶人造金刚石合成的几个问题

目前金刚石钻探日益普及，对粗粒优质单晶人造金刚石的需求更为迫切。几年来，据可统计的资料表明，我单位生产的钻头平均寿命为：79年约30米左右，80年为46米，81年为69米，82年为78米。平均寿命增长率见图1，82年情况更好一些，如广西公司215队，125个钻头平均进尺81.32米，岩石为6—10级灰岩，强矽化灰岩、扁豆灰岩及其破碎带等，其中两个分队四个机组平均超过百米。广西地质局的620个钻头平均寿命为72米，而孕镶钻头寿命高达320米，岩石为7—10级砂岩、石英脉、矽卡岩、矽化灰岩，少数为10—11级     

电镀绳索取芯钻头应用效果

本文拟就我院1980年电镀绳索取芯人造金刚石孕镶钻头的生产应用效果谈一些认识与体会。一、一般情况1978年，我们曾首次研制电镀绳索取芯人造金刚石孕镶钻头6个，并在北京一○一队试验，总进尺224.27米，平均寿命37.38米，平均时效1.8米，单个钻头最高寿命61.86米。这批钻头没有达到设计要     

怎样合理选择金刚石钻头

以往评定金刚石钻头使用好坏的依据是钻速、钻头进尺和单位进尺金刚石消耗量（克拉/米）三个指标，今后应明确将金刚石钻头每米成本列入合理选择钻头的主要指标。推广金刚石钻头钻进以来，由于技术水平和管理水平的不断提高，钻速、台月效率、台年进尺不断增长，钻头进尺（天然孕镶钻头和人造孕镶钻头）逐年提高，初步摸索出了孕镶钻头的钻进规律，即在岩层（7、8、9级岩石）条件基本相同情况下，天然孕镶钻头比人造孕镶钻头单位小时进尺略高一些，而钻头进尺和钻头价格则高很多。     

人造金刚石聚晶地质岩心钻头钻岩效果

70年代初，我国开始研究人造金刚石聚晶，同时探索其在岩心钻探中应用，并获得成功。聚晶地质钻头已形成系列、聚晶切削具形状增多，磨削比高达1：10万。聚晶钻头在钻进软至中硬岩石，钻进效果显著，钻头寿命最高达684.17米，绳索取心钻头提钻间隔高达57.81米／次。可替代硬质合金钻头，提高钻探经济效益。     

合理使用孕镶金刚石钻头的实践

随着金刚石钻进技术的推广,钻进工艺日臻完善、合理;钻头的寿命不断提高,磨耗不断降低.我队钻头平均寿命从1977年的9.8米提高到现在的59.8米,每进尺一米,高度磨耗从0.26毫米降到现在的0.026毫米,平均时效从1977年的0.70米提高到现在的1.73米,因而使钻探成本从1977年每米80元降到31元(1979年全年平均数). 我队290个钻头的损坏情况表明,事故损坏占44%,过量磨损占30%,正常磨损占26%,而正常磨损的钻头中有一部份由于工作层即将耗尽,为了追求最后一点进尺仍继     

破碎混合岩单管人造金刚石钻头试验报告

鞍山地质公司在棉花地区钻探施工中,遇到离地表100～300米的混合岩,裂隙发育,硅化程度也较高.采用双管人造金刚石钻头钻进时,岩芯堵塞严重,钻进效率很低,而用单管人造金刚石钻头钻进,则钻头寿命显著降低.1980年7月,鞍山地质公司与中南矿冶学院达成试验高效长寿的单管人造金刚石钻头的协议.协议要求:钻头寿命从原有的20米提高到30米;时效从原有的1.4米增加到1.8米.通过几个月的研究和试验,已完成并超过了所要求的指标.试验结果是:钻头平均寿命为41.1米,提高了105.5%,时效平均为2.04米,提高了45.7%.     

人造金刚石聚晶地质岩心钻头钻岩效果

７０年代初，我国开始研究人造金刚石聚晶，同时探索其在岩心钻探中应用，并获得成功。聚晶地质钻头已形成系列。聚晶切削具形状增多，磨削比高达１：１０万。聚晶钻头在钻进软至中硬岩石，钻进效果显著，钻头寿命最高达６８４．１７米，绳索取心钻头提钻间隔高达５７．８１米／次。可替代硬质合金钻头，提高钻探经济效益。     

合金扩孔器

我厂与勘探所、锦外哈成金刚石试验厂协作，经过一年多的努力，上千次数据的测定，研制成了爆炸金刚石聚合体钻头。在湖南地质局405地质队进行了生产试验。第一个聚合体钻头在孔底有残留合金磨坏的情况下还进尺96米，最后因管钳夹坏而停止使用，其时效为2.2米/小时，为本矿区小口径钻进的最高纪录。第二批试验的第一个聚合体钻头在白云岩、灰岩地层已进尺120.47米，平均时效2.1米，磨损甚微，尚能继续使用。还有三个钻头都在分别进尺39.50米、23米、11米的情况下被孔底残留合金磨坏。虽然试验的钻头数目还不多，但已表明，     

绳索取心钻进情况

1980年8月，我队在某铁矿开始绳索取心钻进试点，钻了一个558米的试验孔。台月效率、钻头进尺、时间利用率等各项经济技术指标均超过了同矿区普通金刚石钻进的水平。81年推广使用，年末在另一矿区又施工了一个钻孔，共开动绳索取心钻机两台。从试用到推广，总共完孔11个，进尺3903.30米，开动7.3个台月，平均台月效率535米，较普通金刚石钻进提高了25％；平均钻头进尺75.65米，较普通金刚石钻进提高了79％。其他各项经济技术指标也均有不同程度的提高，初步显示了绳索取心钻进的优越性。     

合理使用金刚石钻头的经验

我局探矿机械厂制造的第五批人造金刚石钻头（25号、27号、32号和33号），于一九七六年底先在第一地质大队三号机东方红油压转盘大小口径两用钻机试验。这台钻机也是探矿厂新研制出来的，钻机要试用高转数（超1000转/分），在8～10级花岗间长岩中，24号钻头进尺47.68米，26号钻头进尺62.60米，28号钻头进尺56.02米，29号钻头进尺44.83米，共进尺211.05米，平均钻头进尺52.76米。这四个钻头都在高转数产生高