对冲击回转钻进金刚石钻头适应性的探讨

目前，冲击回转钻进的钻头仍由回转钻进的孕镶金刚石钻头代替，取得了较好的效果。为了进一步发挥金刚石冲击回转钻进的优势，使金刚石钻头适应冲击回转钻进碎岩的特点，取得更好的技术经济效益。加强对钻头的研究试验，是十分必要的。我们在试验、推广金刚石冲击回转钻进中的体会和认识如下：     

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     

基于微钻试验金刚石钻头钻进速度的研究

利用结构相同、胎体配方与金刚石参数不同的孕镶金刚石钻头对花岗岩进行微钻试验获得的数据,并对数据进行了分析;基于孕镶金刚石钻头破碎岩石机理,根据单粒金刚石与岩石相互作用的力学模型,结合钻头结构、岩石性质和回转速度,推导出钻头钻速的理论模型,经验证,钻速理论计算值与实测值具有较好的吻合度;分析得出增加钻头唇面与岩石之间的摩擦系数,利于提高在坚硬岩石钻进中的钻进效率。     

岩石物理机械性质与人造金刚石孕镶钻头合理选用的试验研究

孕镶金刚石钻头是目前破碎岩石有效工具之一。在钻进中孕镶金刚石钻头的钻岩效果,存在很大差异,同类型钻头在不同的岩石中钻进,其平均时效或钻头寿命可以相差数十倍。因此,根据岩石特性合理选择和使用金刚石钻头,是达到优质、高效、低耗钻进的重要因素,对提高金刚石钻头的技术经济效果具有重要的现实意义。 作者在多参数模拟回转钻进试验台上,对花岗闪长斑岩、磁铁石英岩等三十余种岩石进     

金刚石钻岩

回转和冲击钻进法仍然是所有常规钻进技术的基础.虽然近来已研究出一些较为特殊的钻进方法如等离子钻进、熔融钻进、超声波钻进和化学钻进法等,但还没有一种已成功地应用于岩石钻进.目前进行的绝大多数深孔钻进都是采用回转钻进法.根据钻具与岩石的接触方式,这种钻进法可细分为三种:1.回转切削钻进——用鱼尾钻头、刮刀钻头、螺旋钻头和硬合金钻头;2.回转压碎钻进——用牙轮钻头;3.切削、压碎与研磨联合钻进——用金刚石钻头.     

液动冲击回转钻进工艺在坚硬岩石中的应用

按常规,岩心钻探施工一般多采用金刚石绳索取心回转钻进工艺,然而在独山县半坡锑矿坚硬岩石中,回转钻进却不凑效,笔者通过采用液动冲击回转钻进工艺后,改变了钻头刻取岩石的破碎机理,克服了单一回转的＂打滑＂现象,获得理想的效果。     

液动冲击回转钻头的合理使用

在分析液动冲击回转钻头工作条件的前提下,提出了正确使用合金钻头和金刚石钻头的方法:合金钻头底出刃高差应不大于0.1mm,内外径公差不超过土0·1mm,钻头修磨时应使切削具刃角和前角保持不变;天然表镶金刚石钻头应先用回转钻进方法钻几个回次,然后用于冲击回转钻进;天然或人造金刚石孕镶钻头则适宜于冲击回转和回转两种钻进方法交替使用。      

金刚石液动冲击回转钻头通过技术鉴定

吉林省勘技所研制的“JCT-56型金刚石液动冲击回转钻头”于一九八七年一月初在北京通过技术鉴定。该钻头与冲击器的配套使用,对加快地质勘探速度,改变钻探工程面貌有重要的推动作用。吉林省勘技所结合液动冲击回转钻进的工艺特点,在研制中先后设计了不同结构特点的液动冲击回转金刚石钻头,通过优选、烧结和物理机械性能对比,确定了两种胎体配方,性能都超过了常规的胎体,在试验台钻进取得了可靠数据。在验证钻头的钻进特点时,选用2-3种钻头唇面形式,分别在四川和吉林两省的三个矿区进行生产试验,共钻进1327.37m。使用的19个JCT-56型金刚石钻头,平均进尺69.86m,最高进尺264.95m,与其它各种类型的金刚石钻头钻进效果相比较,钻头进尺提高125.28％,钻进时效提高27-71％,钻头成本降     

金刚石冲击回转钻进试验的若干技术问题

1984年，我局在某铀矿区的坚硬岩石中，进行了金刚石冲击回转钻进试验，在相同的地层中，与普通金刚石回转钻进相比，机械钻速提高72％，回次进尺提高94％，台月效率提高66％，取得了较好的效果。一、试验条件1．钻孔与地层试验钻孔ZK3001和ZK3002，孔深分别为200.16和250.42米，均为80°斜孔。为了便于对比，在试验中采取金刚石冲击回转钻进和普遍金刚石回转钻进交替进行的方法。     

如何提高金刚石在打滑地层中的钻进效率

所谓打滑地层，一般系造岩矿物的硬度高，岩石的颗粒细，颗粒与颗粒之间的空隙度小，结胶物与岩石颗粒的硬度差小，研磨性弱的岩矿层。当钻头在这种地层钻进一段时间后，钻头底出刃的金刚石逐渐磨纯，克取岩石能力随之削弱。由于这种岩层硬度高，颗粒细，尽管钻头在孔底作回转运动，但金刚石和岩石的接触表面形成了一层光滑的“保护层”，使金刚石继续出露困难，减少了岩石与金刚石之间的摩擦系数，而导致钻头在孔底打滑。根据打滑地层的特点和钻头在孔底打滑原因，我们在钻进中主要是从以下几个方面来提高钻进效率的。     

人造金刚石钻探技术:(7)钻机和水泵

人造金刚石钻探用的钻机和一般岩心钻机的结构原理基本上是一样的,都是由三大系统所组成:即传给钻具回转力矩的回转系统,调节轴心压力的给进系统和升降钻具的升降系统.但是,由于人造金刚石钻头在钻进工艺上与钢粒或硬质合金钻进有很大的不同,所以,对钻机的性能也有不同的要求.1.人造金刚石钻进工艺对钻机的要求首先是高转速.实战证明,用人造金刚石钻头钻进时,转速愈高,效率愈高.这是因为目前使用的人造金刚石颗粒细小,在钻头上的出刃很有限,钻进时吃入岩石的深度就更小了,所以只有高转速才能充分发挥其破碎岩石的效能.在现有技术条件下,正常钻进转速可达1000～1500转/分左右.     

TK系列正作用液动冲击器的应用效果

金刚石冲击回转钻进,是在回转钻进的基础上,加上液动冲击器,运用水锤原理,靠脉动冲击破碎岩石的一种钻进方法.这种方法可提高钻进效率,解决弱研磨性硬岩"打滑"和岩心堵塞等问题,提高回次进尺长度,保证岩心采取率,不失为一种优质、高效、低耗、安全的钻进方法.1985年以来,原首钢地质勘探公司一队,为解决迁安矿区金刚石钻进"打滑"问     

表镶式金刚石钻头轴心压力与寿命关系的探讨

表镶式金刚石钻头钻进中硬岩层是借钻具的轴心压力，以其胎体唇面镶焊的金刚石之棱角切进岩石一定深度，并随钻具的迴转连续对岩石进行切削和剪切的作用来破碎岩石的。所以，钻头的质量，金刚石的品级，钻进工艺规程等，都直接影响钻头的使用寿命。在钻进工艺规程中，正确选择轴心压力对延长钻头的使用寿命，提高钻进效率，减少金刚石的磨损都是极为重要的。因此，必须分析轴心压力与寿命的关系。     

新型钢球冲击器及其试验效果

从固体力学理论着手,利用岩石变形时的应力计算公式,分析讨论了“冲击回转”钻进的破岩机理;介绍了中俄合作开发的“新型钢球冲击器”的结构及工作原理。通过对室内及野外实验数据的分析,获得了该冲击器的各种参数关系。实践表明,采用普通硬质合金(或金刚石)钻头加钢球冲击器进行冲击回转钻进,可明显提高机械钻速,降低成本。      

金矿复杂地层金刚石取心钻头选型试验研究

金矿复杂地层金刚石钻进存在岩石坚硬、地层打滑、漏失等问题,影响钻头寿命和钻进效率。在山东招远某金矿勘探中,通过对3个单位制造的金刚石钻头进行现场对比试验研究,证明JBD-75S仿生金刚石钻头在提高钻头寿命方面具有较大的优越性,适合该复杂地层钻进。     

仿生孕镶金刚石钻头高效碎岩机理

将仿生学的非光滑原理应用到孕镶金刚石钻头的设计中,研制出新型的仿生孕镶金刚石钻头,比普通金刚石钻头钻进时效提高了30%~80%。仿生钻头破碎岩石后岩粉的颗粒比普通钻头破碎的岩粉颗粒大,可节省能量消耗,提高破碎效率;仿生非光滑表面使得钻头唇面的比压增加,有利于钻头的锐化,从而提高了时效;另外非光滑表面改善了钻头和岩石的冷却条件,因此提高了金刚石钻头的钻进效率。     

火山岩地层钻进金刚石钻头寿命与效率的探讨

火山岩地层岩性变化大,岩石的物理力学性质也差异极大,根据岩石的物理力学性质选用相应的金刚石钻头参数,能较大的提高金刚石钻头的使用寿命和钻进效率,从而获得较好的钻进效果和经济效益。从常见的几种火山岩地层中使用不同参数的金刚石钻头的使用寿命和钻进效率进行了统计和分析,提出了与地层相适宜的金刚石钻头技术参数的选用原则与选用方法。     

射流式液动锤回转冲击孕镶金刚石钻头钻进的实践与分析

金刚石本身力学性质、金刚石钻头结构特点及射流式液动锤冲击力特点决定了射流式液动锤带金刚石钻头进行冲击回转钻进是可行的。经射流式液动锤在科学钻探主孔先导孔中的应用实践，证明了由于液动锤冲击动载作用钻头底唇面与岩面微量问隙有规律地变化，改善钻头金刚石颗粒受力状况、碎岩状态，提高钻头金刚石颗粒切入深度，改善胎体磨损状况、钻头冷却，成倍地提高了榴辉岩、片麻岩等坚硬地层中钻进回次进尺、机械钻速及钻头平均寿命。     

人造金刚石钻进的开孔问题

人造金刚石钻进时用什么钻头开孔好?用硬合金钻头开孔,受到岩石硬度的限制.硬合金钻头在坚硬岩石中钻进,效率低,成本高.采用大口径的人造金刚石钻头开孔也存在效率和成本问题.用钢粒钻头开孔,由于残留钢粒的存在,换径钻进时往往使人造金刚石钻头损坏而过早报废. 我队在漓渚铁矿区施工,地表岩石坚硬而且破碎,不得不采用钢粒钻头开孔,经三     

冲击回转碎岩机理试验研究

在模拟孔底冲击回转钻进条件的试验台上，对岩石的冲击回转碎岩机理进行了试验研究，提出了大直径潜孔钻头的合理布齿及钻进参数选择依据。