高耐磨性复合体旋转钻头的研制

在成功地研制出性能优良的金刚石复合体之后，进行了金刚石复合体这一初级产品的应用开发研究。将金刚石复合体加工成凿岩切削齿，应用于旋转钻头上，设计制造了新型旋转钻头产品。成本分析和凿岩对经试验表明，该钻头与同类硬质合金钻头相比，制造成本提高４－５倍，使用寿命提高２６０－２８０保，使用时凿岩工效提高１７－３５倍，，性能价格比中有显著优势，为金刚石复合体钻头系列产品的开发奠定了技术基础。     

金刚石复合体旋转钻头产品的应用研究

在完成金刚石聚晶复合试验研究，成功地研制出性能优良的金刚石复合体之后，对金刚石复合体进行应用开发研究。将金刚石复合体加工成凿岩切削齿，应用于旋转钻头，设计制造了新型旋转钻头。该钻头与同类硬质合金钻头相比，尽管制造成本增加了４￣５倍，但其使用寿命提高了２６０￣２８０倍，使用时凿岩工效提高了１７￣３５倍，其性能价格比占有显著优势。     

新产品简介

利用新式柱齿,提高凿岩效能瑞典桑德威克公司推出一种用DP(双重特性)系列柱齿制作的钻头。据称,利用这种柱齿制作的钻头具有以下特点:比普通硬岩钻头的使用寿命高达40%;能有效地钻凿坚硬磨蚀性岩、角砾岩和各种混合的覆盖岩;可减少各种可能的钻头损坏现象;由于在钻进过程中提取钻具修复或更换钻头的次数少,经济效益大,因此,满足目标具有较大的保障。DP55是专为制造锥形柱齿研制的坚韧耐磨的胶结硬质合金。这种柱齿可用于制造供软岩和非磨蚀性岩石高速钻进用的钻头。多次试验证明,比球形柱齿钻头的钻进速度高20～25%。DP65是抗磨损性能高的硬质合金,它可用于制造供巷道掘进、台阶凿岩和     

人造金钢石钻头凿岩经济效益评述

本文阐述人造金刚石材料制造的钻头在采矿工业上的应用,分析了三种人造金刚石钻头的凿岩经济效益,并与传统的钻头作了比较,说明了尽管人造金刚石价格较碳化钨等硬质合金昂贵,但由于前者钻进速度高,且始终如一,寿命长,采用人造金刚石钻头在某些特定深孔凿岩条件下,仍然比碳化钨钻头经济。     

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1.91 m,钻头平均工作寿命达到60.26 m.试验结果表明,高磷铁基胎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.     

深部岩芯钻探孕镶金刚石钻头参数设计机理探讨

提出用岩石对钻头金刚石的研磨性(A值)和岩石对钻头胎体的研磨性(B值)来表示岩石的可钻性的方法,研究了A值通过金刚石锯片切割对比法的测定方式,岩石B值是岩石的胶结程度、矿物粒度、矿物成分等这些因素的综合反映。讨论用金刚石新陈代谢速度来表示钻头性能,钻头性能v与A值、B值、作用在钻头唇面上压力、钻头线速度v之间的量化关系为v=Aw/(BxPyvz)。确定钻头的设计程序:根据A、B、P、v来确定金刚石新陈代谢速度,然后就可以选定钻头的5个主要参数即金刚石质量、粒度、浓度及胎体耐磨性、包镶强度。本研究得出下述结论:采用2个指标A、B值来表示岩石可钻性;通过测定A、B值,较为准确地量化出岩石的可钻性;v值可由岩石性A、B值、作用在钻头唇面上压力P、钻头线速度v来确定;根据v值设计和选定钻头的5个参数;提高v值可以提高钻头时效,降低v值可以延长钻头寿命。     

瑞典高风压潜孔凿岩钻具

潜孔凿岩钻具是一种以压缩空气为动力源,将凿岩冲。杆动力部分潜入凿岩孔中,通过冲击器中的配气装置控制活塞作往返运动,冲击配置在冲击器前端的潜孔凿岩钻头,将冲击能量传递到钻头,由钻头破碎岩石的凿岩设备。     

基于破碎单位体积岩石能耗量设计坚硬研磨性岩石用钻头方法的研究

深孔钻进时常常遇到坚硬岩石和研磨性岩石,在这种岩石中钻进时钻探技术指标不甚理想。建议以破碎单位体积岩石能耗低的标准来设计和研制孕镶金刚石钻头。按此标准设计的胎体扇形块上带有凸出和低洼切削齿的梳状金刚石钻头,在实验台上进行的试验,试验结果表明,与常规平底胎体金刚石钻头比较,破碎单位体积岩石能耗量降低了,机械钻速提高了,胎体单位进尺磨损量降低了。建议对这种新型钻头给以充分注意并进行进一步研究。     

ц-215.9ТК-ПВ-1型牙轮钻头的使用效果和应用范围

露天矿山,包括非金属建筑材料工业矿山,在弱磨蚀性和中等磨蚀性的中硬及坚硬岩石中广泛采用КП型和ОКП型硬质合金柱齿牙轮钻头。这种类型钻头往往是在牙轮硬质合金柱齿尚具有足够破岩能力的条件下,     

孕镶金刚石的性能测定

目前金刚石钻头已日益广泛地得到应用,给穿孔技术带来了新的进展,然而金刚石钻头成本有的高达整个钻探成本的40％,因此,如何提高钻头寿命,降低成本.是一个值得重视的问题。钻头寿命与被它钻进的岩石之间的适应性有直接关系,在特定的岩石条件下,金刚石钻头的寿命取决于它本身性能.而要准确地掌握钻头性能,就必须有一种测定其性能的理论依据与科学方法。为此,作者提出锋利性和耐磨性两个指标来表示孕镶金刚石钻头的性能,对解决钻头性能测试的定量化问题提供了方便。     

热压铁基孕镶金刚石钻头的试验研究

针对在坚硬致密岩石中钻进时效低和钻头使用寿命短的技术难题,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,硬而带脆性的胎体性能有利于金刚石出刃,从而能提高钻进速度。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,试制出了热压铁基孕镶金刚石钻头,取得了突破性的进展。在坚硬致密岩层中钻进,钻进时效由0.5 m左右提高到1.17 m,钻头寿命由10 m左右提高到21.31 m,解决了在坚硬致密岩层中钻进难的问题。试验研究结果说明,铁基合金是一种新型的金刚石钻头胎体材料,热压铁基孕镶人造金刚石钻头是一种新类型的金刚石钻头。     

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。     

探 索 拾 零 (三) ——孕镶人造金刚石钻头自由谈

20世纪中叶出现的孕镶金刚石钻头，为机械式破碎岩（矿）层的钻探工程揭开了新的篇章。因其分散的切削具自动磨蚀、脱落和及时更新的特性，既减轻机械负荷，更提高纯钻进速度和回次进尺，是高效、优质、低成本的取心钻进的好办法。业内的专家、学者们不辞辛劳，在岩石破碎机理，人造金刚石单晶，孕镶人造金刚石钻头设计、制造及钻进工艺技术等方面进行了大量的探索和实践。     

冷却液对金刚石—岩石摩擦副润滑作用的测定

介绍一种测定冷却液润滑性的装置。这种冷却液用于金刚石钻头与金刚石锯片磨削岩石，它对金刚石－岩石摩擦副起润滑作用，可大幅度提高金刚石钻头与锯片的寿命和效率；此外，还讨论了冷却液润滑性对刚石钻头钻进效率的影响。     

冲击—回转式凿岩扭矩的计算与分析

在冲击—回转式凿岩机向岩石钻进过程中,旋转中的钻具承受着两种力矩的作用:一是驱动其旋转的动力矩;二是被钻岩石阻止其旋转的阻力矩。驱动力矩必须大于阻力矩,方可使凿岩机稳定而正常地运转。本文分析了阻力矩的构成及影响因素,建立了相应的参数计算公式和阻力矩的计算公式。为此,可根据钻头结构参数、工作状态和岩石条件。预估各种冲击—回转式凿岩必须予以保证的驱动力矩,为各种螺旋副回转机构、潜孔凿岩钻具的设计、回转电机的选择及工作状态参数的确定等提供了可靠的理论依据。     

新式液压凿岩机

近年来,国外研制成功旋转冲击式液压凿岩机。这种凿岩机的主要优点是,能连续旋转,转矩大,推力大,钻头的刃角大,便于切削岩石,而且隙角大,利于冲击和顶压钻头。冲击频率为2500～10000次/分,凿岩效率为压气凿岩机的1.5～2.5倍。     

孕镶金刚石钻头的修磨出刃方法

我队在推广应用金刚石钻进时，遇到几十米颗粒细而致密，研磨性很弱的坚硬岩石—硅质岩，采用孕镶金刚石钻头钻进时，钻头打滑，钻进效率很低，甚至不进尺。主要原因是岩石硬度高，结构致密，研磨性弱，胎体性能与岩石性质不相适应。在钻进过程     

关于表镶金刚石钻头的非正常变形及防止办法

表镶金刚石钻头对金刚石品级的和粒度要求较高；同时要求严格按照岩石特性，合理选用钻头及其规程，尤其要重视岩石硬度、研磨性以及均质完整程度和含石英百分比等。     

我们是怎样突破硬岩层关的?

我队过去在某铜矿施工，在推广应用小口径金刚石钻进时遇到几十米、颗粒细而致密、研磨性很弱的坚硬岩石硅质岩，采用孕镶金刚石钻头钻进时钻头打滑，钻进效率低，成本高，成了我队推广小口径金刚石钻进的一只拦路虎。针对我队硬岩层钻进中存在的这一难关，设计试制了金刚石钻头喷砂机，经过反复试验改进，孕镶金刚石钻头，经过喷砂处理后钻进效率有明显提高。如某铜矿6319孔孔深674米，遇到一段坚硬的硅质岩，有七十多米，使用孕镶金刚石钻头喷砂前后钻进效果对比如下表。     

孕镶人造金刚石钻头磨损机理的模拟试验研究

本文评介了国内外金刚石和金刚石切削具磨损机理的研究方法和成果。在此基础上,采用微钻模拟钻进方法对此题目进行了较为深入的研究。通过试验、观测、分析得出或证实了如下认识,钻头胎体的磨损由磨蚀磨损和微切削磨损构成,其中,磨蚀是胎体磨损的基本类型;金刚石磨损从广义上可分成两大类:宏观型和微观型。宏观型磨损包括脱粒和脆性破裂;微观磨损包括研磨磨损、氧化磨损和石墨化磨损。作者认为,研究金刚石钻头的磨损机理对深入探究金刚石破岩机理和优化钻头结构参数设计有重要的理论意义和实际意义。