人造金刚石绳索取心钻头钻进效果

无锡钻探工具厂研制的人造金刚石绳索取芯钻头，是为江苏地质六队某磷矿外围普查钻探用的。钻进的主要岩石有绿色斑点状斜长片岩夹斜长绿泥云母片岩，可钻性7级左右；白云质大理岩，可钻性5～6级；云母石英片岩，可钻性6～7级；并夹有薄层石英脉，可钻性10～11级。岩层倾角30°～40°左右。金刚石钻头磨料是本厂自制的高强度人造金刚石单晶料（抗压强度＞18000公斤/厘米~2），并用聚晶保     

钻进坚硬致密花岗岩的经验

两年来,江西省地质局第一探矿工程队在新余荷沂矿区开展金刚石小口径钻进,遇到厚度较大的细粒花岗岩层,进尺很慢或不进尺,钻头呈现抛光现象,金刚石不出露.经过反复实践,我们在金刚石钻头适应性、钻进工艺参数等方面,取得了一些经验,现简述于下. 地层情况矿区的上部岩层为石英灰岩和大理岩,层厚80～250米,可钻性5～7级,岩溶发育.接触带为夕卡岩,是主要含矿层,厚5～10米.下部岩层为花岗岩,厚度较大,含石英40%以上,结构致密,硬度大,抗压强度高,摆球回跳次数35～     

人造金刚石的强度是怎样测算的

金刚石的抗压强度抗压强度,是衡量金刚石质量好坏的常用标准。所谓金刚石的抗压强度也就是单颗金刚石每平方厘米面积上能承受多少公斤的压力。单位面积上所承受的压力越大,强度就越高,说明金刚石质量就越好。目前我们根据金刚石强度的高低,把人造金刚石分为两大类:强度在12000公斤/厘米~2以上的,为高强度,或叫钻头级人造金刚石;强度低于12000公斤/厘米~2为磨料级人造金刚石。前者常用于制造岩心钻头,后者则用来做砂轮和聚晶体。     

关于硬岩钻进的几点体会

治岭头矿区的强硅化流纹斑岩和霏细斑岩，坚硬致密，抗压强度2500—3000公斤/平方厘米，压入硬度450—500公斤/平方毫米，含硅量大于60％，用金刚石钻头钻进，时效、钻头寿命和回次进尺都很低。队上经过多次摸索，在钻头选型及钻进工艺等方面有以下经验体会。     

孕镶金刚石钻头优化设计及其在甘青隧道应用

孕镶金刚石钻头是通过胎体超前磨损,促使金刚石出露形成微切削刃,在钻压和扭矩的作用下对岩石进行磨削碎岩,可广泛应用于硬地层和复杂地层钻进。然而,常规金刚石钻头存在坚硬地层钻速低、进尺慢、费用高等问题。本研究首先采取甘青隧道S2Z-45钻孔相邻孔不同深度的岩石样品,对其硬度、矿物组成及可钻性进行测试分析,确定了岩层大部分以闪长岩为主,岩石可钻性等级为8级;然后针对甘青隧道的地质特点对孕镶金刚石的胎体硬度和底唇面形状进行了优化设计,并进行了现场试验,通过分析钻头的实际使用情况研究了孕镶金刚石钻头性能的影响因素。试验结果表明：胎体硬度为HRC 15～20、金刚石粒度40～50目、金刚石体积分数为20%、底唇面为环槽尖齿型的孕镶金刚石钻头性能最佳,寿命达到321 m,钻速为1.17 m/h;在相同金刚石参数下,胎体硬度为HRC 10～15的滚齿型孕镶金刚石钻头在钻速方面具有优势,最大钻速能够达到1.44 m/h。环槽尖齿型底唇面和高胎体硬度有助于提高钻头寿命,滚齿型底唇面和低胎体硬度有利于提高钻进效率,但钻头寿命偏低。     

西藏安多县多才玛矿区强研磨性地层孕镶金刚石钻头使用效果分析

多才玛矿区位于三江源国家自然保护区内,任务量重、施工要求高、难度大,采用现场调研法和室内试验分析法分析孕镶金刚石钻头使用效果。通过研究分析得到:多才玛矿区岩石的研磨性为5～6级,可钻性为7～8级,地层破碎程度为Ⅲ～Ⅳ级。"NQ"系列孕镶金刚石钻头在多才玛矿区施工时的最优钻压在8～11MPa之间,最优转速在1. 41～2. 35m/s之间。通过激光扫描共聚焦显微镜观察分析两种典型的非正常钻进过程发现,在高转速、低钻压的条件下是新鲜的金刚石面无法出刃导致机械钻速低,在高转速、高钻压的条件下发生烧钻,胎体直接与岩体接触导致机械钻速低。孕镶金刚石钻头的金刚石平均出刃高度一定程度上可以反映钻头的寿命和机械钻速的大小。     

聚晶保径电镀钻头的应用

电镀金刚石钻头消耗过快，尤其是钻进破碎地层，其内径磨耗更为显著。现在中国地质大学（武汉）长江钻头公司对电镀钻头保径技术研究获得成功，他们研制的聚晶保径电镀钻头在我队某矿区的应用取得良好效果，显示了电镀钻头更广阔的应用前景。一、矿区施工概况岩层：第四系覆盖层约1m多厚。下面即为新鲜坚硬的花岗闪长岩、黑云母花岗闪长岩、花岗斑岩，石英正长岩等。除花岗斑岩节理发育、较破碎外，其余岩层均完整，可钻性8—10级。     

影响夹层式钻头性能因素的研究

过对夹层结构金刚石钻头的应用研究发现，与同类普通金刚石钻头相比，该钻头的胎体配方硬度可以高HRC3～5；可以适当采用部分细粒度的金刚石替代粗粒度，甚至可以细一个粒度级，在降低成本的同时也能取得较好的效果，特别是在中硬地层(8～10级)钻进时效果尤其明显；易磨损层宽度的设计影响因素很多，总宽度一般是钻头的径向厚度的1/5～1/4比较好；在内缘耐磨层中添加5%～8%的RVD2型70/80目的金刚石进行弥散强化，或者将内缘耐磨层宽度设计成钻头宽度的1/3左右，可解决内缘耐磨层过早磨损而使钻头提前失效的问题。这些经验完善了夹层结构金刚石钻头的制造技术。     

鄂西地区坚硬“打滑”地层钻进方法

在鄂西地区磷矿、铅锌矿、银钒矿赋矿地层及上覆地层中,普遍存在着坚硬岩层。震旦系白云岩中含大量的硅质层和经化学沉积形成的＂玉髓＂层,硅质含量超过80%,并且结构致密,呈弱研磨性,岩石可钻性达到Ⅸ～Ⅹ级。通过钻探现场生产试验,从金刚石钻头选型、人工修磨钻头方法、金刚石钻进工艺参数选择等几个方面总结了生产实践中取得的成功经验,为今后进一步解决钻进打滑问题提出了思路。     

高强度人造金刚石孕镶钻头钻进坚硬岩层的试验效果

我局地质四队某矿区的矿层上部，覆盖着一层四、五百米厚的火山岩—主要为晶玻屑凝灰熔岩，结构致密完整，可钻性均在十一级左右，是一种岩石坚硬、研磨性弱的“打滑层”。在这种地层中，先后采用胎体硬度为中硬和软的、金刚石强度12000～18000公斤/平方厘米的60~#～100~#的人造金刚石孕镶钻头，效率都很低，一般钻速在0.05～0.20米/小时，最高也只达到0.40米/小时，有的钻头就是打滑不进尺。平均钻头寿命为6.34米，最高13.27米，最低1.38米，严重影响小口径钻探的效率及其经济效果。     

谈谈金刚石钻头的唇部造型设计问题

为适应钻探各种不同物理机械性质(抗压强度、岩石可钻性、研磨性、颗粒度、矿物成分、硬度等等)岩矿层的需要,金刚石钻头品种必须在以下四个方面得到应有的重视和发展:①唇部造型;②胎体具有不同硬度,尤其以孕镶钻头的胎体硬度最为重要;③镶嵌不同粒度、不同浓度、不同嵌入量的金刚石;④配有不同式样和数量的水路(水口、水槽).本文着重探讨金刚石钻头的唇部造型设计问题.金刚石钻头唇部(包括     

人造聚晶金刚石钻头在灰岩中的初试效果

近几年来,我队在勘探水泥用灰岩过程中,采用天然表镶金刚石钻头进行小口径钻进,取得了较为显著的效果.为进一步提高在该种地层中小口径钻进的技术经济效果,1980～1981年又试用了冶金部地质研究所制造的人造聚晶金刚石钻头,现将试用情况简介于下. 1980年10月,在北京灰石厂开采车间山场试验建材部地质公司试制的全液压动力头式样机的同时,试用了两个(31号和38号)φ46毫米人造聚晶金刚石钻头.钻头唇部镶有直径为2.0～2.5毫米的人造金刚石聚晶粒,排列如图1所示钻进地层为致密灰岩,可钻性5～6级.钻     

提高坚硬弱研磨性岩层钻进效率的试验情况

某金矿区岩层主要是：混合岩化斜长片麻岩，约占78％，压入硬度为450～500kg/mm~2，可钻性8～10级；其次为闪长岩、碎裂岩等，约占12％，压入硬度240kg/mm~2，可钻性7～8级；再次为正长岩与石英正长岩，约占10％，可钻性8～10级。     

R81型人造孕镶金刚石钻头在石英岩中的钻进效果

我队曾在某矿区石英岩中，对勘探技术研究所设计，无锡钻探工具厂制造的YZ—54—Ⅱ型液动冲击器；北京钻探工具厂制造的φ66人造孕镶普通双管R81型金刚石钻头进行了试验，基本解决了该矿区石英岩地层钻进效率低的难题。现就R81型金刚石钻头使用情况简介如下。一、钻进地层石英岩：石英含量约98％，为坚硬、致密或带少量黄铁矿星点及节理，分上、下两层，厚度17～55米，可钻性11—12级。混合岩：主要成份为石英、长石等，较完整，可钻性10～11级。     

介绍几种硬岩钻头

由于煤系地层被火成岩后期侵入，钻进中，在煤层顶、底板及夹层中经常遇到流纹岩，斑岩、石英岩、硅化砂岩等。这些岩层最厚有15～20米，薄的小于1米。岩石的可钻性级别多为8～10级，有的可达11级。为了防止打丢、打薄煤层，保证煤心采取和控制见煤，在煤层的顶、底板多用硬合金钻头钻进。使用普通合金钻头钻进上述岩层，时效仅达0.08～0.12米/时，     

金刚石钻头打滑怎么办?

孕镶金刚石钻头在研磨性弱、可钻性强的岩层中钻进,常会碰到打滑不进尺的情况.我队有一批φ56天然金刚石孕镶钻头,胎体硬度为HRC40,钻进11级的破碎黑色石英岩时,效率很低,甚至不进尺. 为了使钻头出刃,最初我们用手工在砂     

青海东昆仑重点成矿带岩石钻进特性及金刚石钻头使用效果分析

为了解决青海东昆仑重点成矿带金刚石钻进中钻头使用寿命较短的问题,对该区域典型岩石的研磨性、可钻性进行了测试分析,并对影响钻头寿命的因素进行了现场调研。测试结果表明:岩石的研磨性主要在5~6级,可钻性为7~8级。回归统计分析表明,影响钻头寿命的显著因素是钻孔深度和钻头回转速度:钻孔越深,转速越高,钻头寿命越短;认为这是由于地层漏失,导致环空粗颗粒岩屑不断累积,造成钻头重复破碎岩屑、拉槽和微烧,从而降低了钻头的寿命。     

热压高磷铁基胎体性能及其金刚石钻头研究

针对在硬而致密岩石中钻进时效低和钻头使用寿命短以及传统金刚石钻头胎体材料价格高等众多难题,采用混料回归试验设计方法,进行了替代碳化钨基金刚石钻头胎体材料的新型铁基胎体配方的试验研究;分析了热压钻头的金刚石出刃与岩石研磨性等岩性之间的内在联系,认为钻头的胎体成分及其性能是关键。因此,从热压金刚石钻头的胎体成分与性能研究入手,经过反复的试验研究与优化组合,研究出热压高磷铁基孕镶金刚石钻头的胎体材料,并试制出金刚石钻头。在室内对可钻性Ⅸ级岩石进行钻进的试验表明：钻进时效平均达到1．91m,钻头平均工作寿命达到60．26m。试验结果表明,高磷铁基眙体是一种性能良好的金刚石钻头胎体材料,且该类型胎体的热压金刚石钻头是一种成本明显降低、具有广谱性能的金刚石钻头。     

绳索取心金刚石钻头的改进

铁南勘探区部分岩石可钻性为8级，研磨性中等，煤层以粉煤为主，胶结性差。针对该区煤心采取率低的情况，对绳索取心金刚石钻头进了了改进：一改钻头形状为三环尖齿底唇形状；二是根据不同地层及岩性选用不同胎体硬度金刚石钻头、不同的金刚石粒度与浓度；三是在底喷钻头水口处加设隔水墙，并改变倒角方向。     

薄壁金刚石钻头钻进钢筋混凝土时钻头参数与钻头磨损之关系

无锡钻探工具厂金刚石钻头试验室用薄壁孕镶金刚石取心钻头在钢筋混凝土中进行钻进试验，以探索金刚石钻头对钢筋混凝土的可钻性，评价金刚石钻头技术参数对钻头磨损及其性能的影响。