切槽法金剛石鉆進(jìn)巖石可鉆性分級成果摘要

在研究人造金剛石孕鑲鉆頭回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)破巖機(jī)理的基礎(chǔ)上，摸擬金剛石鉆進(jìn)的基本原人造金剛石孕鑲試棒在規(guī)定的技術(shù)參數(shù)條件下，對巖心測表面刻切環(huán)形失徑△d和試棒失重△w作為指標(biāo)，綜合表示巖石可鉆性和研磨性，并設(shè)地質(zhì)隊，又可用于實(shí)驗(yàn)室的JZ－1型巖石可鉆性測定儀，對遼寧、江蘇、山東等省的80余種巖石、800多個巖樣進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室研究和現(xiàn)場測試計理論進(jìn)行分析，提出了金剛石鉆進(jìn)巖石可鉆性分級的新方法－－切槽

在一定的技術(shù)工藝條件下， 巖石按被鉆頭破碎的難易程度的分級。根據(jù)鉆進(jìn)方法的不同，巖石可鉆性分別有巖心鉆探的巖石可鉆性、 手動回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的巖石可鉆性、螺旋鉆進(jìn)的巖石可鉆性、鋼絲繩沖擊鉆進(jìn)的巖石可鉆性、 沖擊振動鉆進(jìn)的巖石可鉆性和石油鉆井的巖石可鉆性等。 中國冶金工程鉆探采用巖心鉆探的巖石可鉆性。巖心鉆探的巖石可鉆性分為12級。表1為1958年中國地質(zhì)部頒布的《巖石十二級分級表》，此表是以對于在規(guī)定的設(shè)備、 工具和技術(shù)規(guī)程的條件下進(jìn)行實(shí)際鉆進(jìn)所獲得的大量資料的統(tǒng)計分析為定級基礎(chǔ)的。隨著對巖石物理力學(xué)性質(zhì)的深入研究、測試技術(shù)方法和儀器的進(jìn)步、鉆探設(shè)備和工藝技術(shù)的發(fā)展，為適應(yīng)金剛石鉆探工藝應(yīng)用的需要， 并使巖石可鉆性分級更趨科學(xué)、 準(zhǔn)確、 合理， 1984年中國地質(zhì)礦產(chǎn)部頒布了《金剛石巖心鉆探巖石可鉆性分級表》。該分級表采用了以巖石壓入硬度為主，同時考慮擺球回彈次數(shù)、塑性系數(shù)、微鉆速度和聲波穿透速度等的綜合分級法，將巖石仍分為12級，列為以壓入硬度、擺球硬度和統(tǒng)計效率為指標(biāo)的 （表2）、以微鉆速度為指標(biāo)的 （表3）和以聲波穿透速度為指標(biāo)的分級表。 實(shí)際應(yīng)用時互相參照， 使巖石可鉆性定級更符合實(shí)際情況。

表1 巖石十二級分級表

表2 金剛石巖心鉆探巖石可鉆性分級表 （壓入硬度和擺球硬度）

表3 金剛石巖心鉆探巖石可鉆性分級表 （微鉆鉆速）

注： 表2和表3中“代表性巖石”一欄略。

為使用方便，常把1～3級稱為“軟巖石”；4～6級稱為“中硬巖石”；7～9級稱為“硬巖石”；10～12級稱為 “堅硬巖石”。

對七個礦區(qū)30多種巖石的一般物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了壓入硬度、肖氏硬度、擺球硬度橫波速等10個參數(shù)的測定并與相應(yīng)的微鉆指標(biāo)進(jìn)行了回歸分析，在求得石可鉆性最優(yōu)參數(shù)組合前提下，建立了金剛石鉆進(jìn)綜合參數(shù)計算分級方法相比，分級較準(zhǔn)確，客觀性和科學(xué)性強(qiáng)，測試方法易于推廣。與此同金剛石鉆進(jìn)回轉(zhuǎn)破碎比功分級方法。這是利用破碎單位體積所消耗的功可鉆性。這種方法是建立在自行研制的SDB-1型比功儀來實(shí)現(xiàn)的。采用巖石可鉆性分級準(zhǔn)確性高，能全面地反映鉆機(jī)的經(jīng)濟(jì)活動效果，能準(zhǔn)確比功。此外，自行研制的SDY-1型微鉆機(jī)具有一機(jī)多用、結(jié)構(gòu)新穎、使低廉的特點(diǎn)。 2100433B