特大型隧道勘察中應(yīng)用大口徑金剛石鉆探技術(shù)

收稿日期:2010-09-10 基金項目:863項目2000m地質(zhì)巖心鉆探關(guān)鍵技術(shù)與裝備中的子課題2000米深孔用高效長壽命金剛石鉆頭的研究(項目編號: 2007aa060701);地質(zhì)調(diào)查項目復(fù)雜地層高效鉆進技術(shù)研究(項目編號:1212010816008) 作者簡介:賈美玲(1964-),女(漢族),內(nèi)蒙古東勝人,北京探礦工程研究所教授級高級工程師,探礦工程專業(yè),從事金剛石碎巖工具的研究 與開發(fā)工作,北京市海淀區(qū)學院路29號探工樓。 深孔鉆探金剛石鉆頭技術(shù)研究 賈美玲 1 ,歐陽志勇 1 ,馬秀民 2 ,邵盛元 3 (1.北京探礦工程研究所,北京100083;2.河北省煤田地質(zhì)局第四地質(zhì)隊,河北張家口075100;3.核工業(yè)二三研 究所,陜西咸陽7

通過對機臺鉆探成本構(gòu)成進行分析,找出鉆探成本與鉆速、鉆頭壽命及價格之間的關(guān)系,分析了各自是如何影響鉆探成本的,并提出了合理選擇使用鉆頭的方法,用提高鉆速和鉆頭使用壽命的方法來降低機臺鉆探成本。

我們從一九七四年開始推廣小口徑金剛石鉆探以來，開動鉆機臺數(shù)逐年增加，當時仍沿用大口徑普通高壓膠管，經(jīng)常出現(xiàn)蹩斷事故，并容易造成燒鉆或微燒而損壞鉆頭和擴孔器。針對上述問題，我局各級供應(yīng)和生產(chǎn)部門密切協(xié)作和互相支援，千方百計挖掘耐

復(fù)雜地層大口徑金剛石鉆進直孔施工經(jīng)驗華南冶金地質(zhì)勘查局８１１隊萬誠忠無錫市政府人防辦公室規(guī)劃用鉆孔作為地下人防巷道與外界無線電通訊聯(lián)系的專用通道。無錫市人防地下巷道指揮中心巷道面積１００００ｍ２，甲方要求鉆孔直徑１１０ｍｍ，鉆入主水平巷道內(nèi)，并下好直...

以不同鉆進條件下金剛石鉆頭的主要類型為基礎(chǔ),針對金剛石鉆頭優(yōu)選的多目標、多層次性,利用層次分析法建立了金剛石鉆頭選型方案的優(yōu)化模型,并在已知地質(zhì)資料和測井資料的基礎(chǔ)上得出了金剛石鉆頭選型的測井解釋方法,分析總結(jié)了金剛石鉆頭選型的總體依據(jù)和特定情況下的選型。

金剛石鉆頭選型與應(yīng)用

采用不同于常規(guī)金剛石鉆頭的設(shè)計理念,選用高強度金剛石及耐磨金剛石聚晶體,對普通金剛石鉆頭胎體配方進行了改進,對常規(guī)金剛石鉆頭的燒結(jié)工藝參數(shù)作了適當?shù)恼{(diào)整,試制出大直徑加強型金剛石鉆頭。該鉆頭在耐磨性、抗沖擊韌性及保徑等方面較常規(guī)金剛石鉆頭顯現(xiàn)出較大優(yōu)勢。在不改變常規(guī)鉆進參數(shù)的情況下,較好地解決了卵礫石、破碎地層鉆頭壽命短、鉆進速度慢、鉆頭易過早損壞等問題,可供類似的地層鉆探施工選用。

在攀枝花市寶鼎礦區(qū)鉆探施工中,對多個鉆孔鉆頭的磨損情況進行了總結(jié),并分析查找其原因,旨在改進操作技術(shù),降低生產(chǎn)成本。

通過建立鉆探成本數(shù)學模型,結(jié)合鉆探現(xiàn)場實際情況,文中將金剛石鉆頭的機械鉆速、使用壽命作為評價指標,對比分析深部繩索取心鉆進中金剛石鉆頭質(zhì)量在不同孔深、不同立根長度情況下對鉆探成本的影響.所得結(jié)論對鉆探生產(chǎn)實際中選用合理的金剛石鉆頭機械鉆速和使用壽命,從而降低鉆探成本具有重要的指導(dǎo)意義.

地質(zhì)鉆探工程是地質(zhì)礦產(chǎn)勘查過程中的重要手段,金剛石巖芯鉆探除必須選用相應(yīng)鉆機、地質(zhì)管材、鉆具、泥漿材料外,鉆進工藝中金剛石鉆頭的科學選擇、合理使用顯得非常重要,可使金剛石鉆頭效能得到充分發(fā)揮,提高鉆進進尺,減少金剛石鉆頭使用數(shù)量,提高鉆探效率,從而取得最優(yōu)地質(zhì)鉆探技術(shù)經(jīng)濟效果。

金剛石鉆頭成本分析.

金剛石鉆頭的保徑簡介.

金剛石鉆頭硬度選用原則 金剛石鉆頭的質(zhì)量和金剛石材質(zhì)有很大的關(guān)系，金剛石硬度，決定金剛石鉆 頭硬度。 金剛石鉆頭的種類有很多種分法，如天然的、人造的；單管的、雙管的；繩 索取芯的、定向鉆進的；取芯的、全面鉆進的；礦山的、油井的。根據(jù)鉆進和碎 巖特點，可分為表鑲金剛石鉆頭、孕鑲金剛石鉆頭和聚晶燒結(jié)體鉆頭。不同類型 的金剛石鉆頭使用的地方不一樣，對金剛石鉆頭硬度的需求也不一樣。 1表鑲金剛石鉆頭 英文：surfacesetdiamondbit 釋文：金剛石鉆頭的一種。鋼質(zhì)的圓筒狀鉆頭體,上部車有絲扣,下部燒結(jié)有 鉆頭胎體,金剛石的顆粒是包鑲在鉆頭胎體的表面上。胎體的外徑略大于鋼體直 徑、內(nèi)徑略小于鋼體內(nèi)徑,內(nèi)外側(cè)和底部都有可以過水的溝槽,在鉆進時流過沖洗 液帶走巖粉和冷卻鉆頭。表鑲金剛石鉆頭都是包鑲的天然金剛石,故價格昂貴, 因而只用在一些特殊難鉆進的硬地層。石

在金剛石鉆頭應(yīng)用研究過程中,高效率與長壽命經(jīng)常是互相矛盾的,為協(xié)調(diào)兩者的關(guān)系,研究者往往把如何提高鉆進時效作為首要解決的問題。國內(nèi)外學者對此進行了多方面的研究,如金剛石鉆頭人工出刃處理、優(yōu)選金剛石參數(shù)、改變胎體耐磨性,以及研制出各種異形唇面鉆頭和弱包鑲金剛石鉆頭。

介紹國內(nèi)目前最先進的幾種新型地質(zhì)、石油金剛石鉆頭。對新型金剛石鉆頭的設(shè)計理念、制造工藝及特征進行簡述,為金剛石鉆頭設(shè)計制造提供參考。

長沙清泉設(shè)備技術(shù)有限公司 金剛石鉆頭的結(jié)構(gòu)及特點 長沙清泉鉆機有限公司為您詳細解析分析金剛石鉆頭的結(jié)構(gòu)及特點 1、總體結(jié)構(gòu) 金剛石材料鉆頭屬一體式鉆頭，整個鉆頭無活動部件，主要有鉆頭體， 冠部，水力結(jié)構(gòu)（包括水眼或噴嘴、水槽亦稱流道，排屑槽），保徑、切 削刃（齒）五部分 金剛石鉆頭的冠部是鉆頭切削巖石的工作部分，其表面（工作面）鑲 裝有金剛石材料切削齒，并布置有水力結(jié)構(gòu)，其側(cè)面為保徑部分（鑲裝保 徑齒）它和鉆頭體相連，由碳化鎢胎體或鋼質(zhì)材料制成。 鉆頭體是鋼質(zhì)材料體，上部是絲扣和鉆柱相連接，其下部與冠部胎體 連結(jié)在一起（鋼質(zhì)的冠部則與鉆頭體成為一個整體）。 金剛石材料鉆頭的水力結(jié)構(gòu)分為兩類。一類用于天然金剛石鉆頭和 tsp鉆頭，這類鉆頭的鉆井液從中心水孔流出，經(jīng)鉆頭表面水槽分散到鉆 頭工作面各處冷卻、清洗、潤滑切削齒，最后攜帶巖屑從側(cè)

金剛石鉆頭分類匯總 金剛石復(fù)合片（pdc）是在高溫條件下，有人造金剛石與硬質(zhì)合金一次性合成的額數(shù)超硬材 料，它不但具有金剛石硬度高、耐磨等優(yōu)點，同時還具備了硬質(zhì)合金抗沖擊性強、出刃大等 特點，用它做鉆頭的刀翼可大大提高鉆頭的工作效率，是鉆進中硬巖層和堅硬巖層的理想鉆 頭。 行號規(guī)格mm 鉆進規(guī)程參數(shù) 鉆壓(kg)鉆速（rpm）泵量（1/min） 1φ28300-700300-350150-200 2φ30300-700300-350150-200 3φ32300-700300-350150-200 4φ48300-700300-350120-160 5φ65320-800250-350130-180 6φ75480-1200200-300150-200 7φ94640-1600150-25020

金剛石鉆頭

詞目：表鑲金剛石鉆頭 英文：surfacesetdiamondbit 釋文：金剛石鉆頭的一種。鋼質(zhì)的圓筒狀鉆頭體,上部車有絲扣,下部燒結(jié)有鉆頭胎體,金剛石 的顆粒是包鑲在鉆頭胎體的表面上。胎體的外徑略大于鋼體直徑、內(nèi)徑略小于鋼體內(nèi)徑,內(nèi) 外側(cè)和底部都有可以過水的溝槽,在鉆進時流過沖洗液帶走巖粉和冷卻鉆頭。表鑲金剛石鉆 頭都是包鑲的天然金剛石,故價格昂貴,因而只用在一些特殊難鉆進的硬地層。石油鉆井用表 鑲金剛石鉆頭較多。 詞目：孕鑲金剛石鉆頭 英文：impregnateddiamondbit 釋文：金剛石鉆頭的一種。鉆頭胎體里均勻包鑲著金剛石顆粒的鉆頭。鉆進時胎體磨損,金 剛石不斷出露克取巖石,可以一直將胎體全部磨完,都有新出露的金剛石進行工作,類似于砂 輪磨削金屬材料。胎體有一定高度,外徑略大于鉆頭體外徑、內(nèi)徑也略小于鉆頭

金剛石鉆頭參數(shù)設(shè)計規(guī)律

第一章金剛石鉆頭基本知識 第一節(jié)概述 金剛石鉆頭的發(fā)展歷史 金剛石鉆頭是不同于牙輪鉆頭的另一類鉆井破巖工具，其使用可以追溯到19世紀60 年代。最初人們以天然金剛石為切削元件制作打炮眼和挖掘隧道的工具，后來出現(xiàn)了用于石 油鉆井的鋼體魚尾式天然金剛石全面鉆進鉆頭和取心鉆頭。早期的金剛石鉆頭是將天然金剛 石冷鑲在低碳鋼上的。由于天然金剛石來源有限，價格昂貴，加之本身尺寸、性能方面的原 因以及當時落后的制造工藝，大大限制了金剛石鉆頭在石油鉆井工業(yè)中的應(yīng)用。 隨著粉末冶金技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了采用燒結(jié)碳化鎢作為鉆頭體的胎體式金剛石鉆頭。這 種技術(shù)的出現(xiàn)使金剛石鉆頭的制造水平大大提高。胎體式金剛石鉆頭具有耐沖蝕、耐磨損的 特點，具有良好的使用性能，其制造工藝也不復(fù)雜，因此一經(jīng)出現(xiàn)就迅速推廣開來。 人造聚晶金剛石的研制成功，對金剛石鉆頭技術(shù)的發(fā)展起了巨大的推動作用。人造聚晶 金剛

金剛石鉆頭破巖機理