浅析金刚石钻头在矿山地质钻探中的发展趋势

为了满足我国矿山资源的开发和利用,我国地质钻探、矿井钻探、海洋深水钻探等工作日益蓬勃兴盛。而这些工作的顺利开展则需要依赖于金刚石钻头的应用。金刚石钻头在品种、结构、性能等方面不断发展,在很大程度上满足能源开发的需求。但是金刚石钻头在应用过程中也存在诸多问题,本文将对能钻进矿层金刚石钻头的现状和发展趋势进行分析探讨,从而提出切实可行的措施对其进行解决,继而使其更好的为地质钻探、矿井钻探、海洋深水钻探等领域服务。     

利用“红旗—100”钻机与人造金刚石钻头进行坑内水平钻探

(一) “红旗——100”钻机是文化大革命前由福建三明冶金机械修造厂制造的螺旋差动式坑内水平钻机,电动机功率4.2瓩,最高转速680转,配有水泵和小型卷扬机,全国现有约150多台。我矿也有一台,但由于缺乏天然金刚石钻头,钢粒钻头又不适于水平钻探,该钻机一直没有发挥作用.我矿过去生产探矿一直采用坑探,探矿成本高,速度慢,指导生产十分被动。文化大革命后,我国广大工人阶级和科研技术人员遵照毛主席关于“独立自主,自力更生”的教导,奋发图强,研制和生产了人造金刚石钻头。经过几年的试验,完全可以用于地表和坑     

熔渗烧结钴浓度梯度对金刚石复合片力学性能的影响

研究了金刚石复合片超高压高温烧结钴相熔渗机理和钴浓度梯度对金刚石复合片力性能的影响。结果表明，组装方式不同导致液相钴向金刚石层渗透，引起硬质合金基体沿层界面向内出现明显的浓度梯度。对于基体中部置于高温区中心的组装方法得到的金刚石复合片，其层界面硬质合金侧的钴质量分数达到9.42%，远高于常规对装组装方式金刚石复合片的5.58%，抑制了硬质合金在层界面附近钴流失严重的现象，钴浓度梯度减小，该种组装方法得到的金刚石复合片抗冲击性能明显优于传统对装金刚石复合片。钴浓度梯度的差异没有影响金刚石复合片的耐磨性。     

纳米硬质合金及其在钻探工程中的应用前景

介绍了纳米级硬质合金国内外研究现状、制备工艺和性质 ,对纳米级硬质合金WC Co能弥补钻探切削具中硬质合金的不良现象 ,提高凿岩效率和钻头寿命进行了探讨。展望了纳米级硬质合金和纳米级胎体 金刚石复合材料在钻探中的应用前景。     

坚硬完整地层跟管解卡作业钻头的改进与应用

在地质岩芯钻探生产实践中,跟管解卡是一种常用的解卡方式。在坚硬完整地层中一般会使用孕镶金刚石跟管钻头来进行跟管解卡作业,但在作业时容易出现崩钻现象,致使解卡作业进度缓慢,甚至彻底失败。本文分析了此类崩钻的原因,同时提出了对跟管钻头的一种改进方法,并在云南某矿区加以应用,取得了良好的效果。     

地质勘探金刚石岩心钻探施工技术分析

金刚石岩心钻探技术在国内的地质勘探领域中占据重要地位,是地质钻探工作中的关键技术。本文介绍了金刚石岩心钻探施工的主要内容和其施工工作要求,明确了该施工技术所具备的高钻速、孔壁间隙值小、施工产生的岩粉颗粒小且数量少等工艺特点,并结合其在地质勘探中的实际应用对技术进行了分析,对于岩心钻探施工人员具有参考意义。     

信息动态

6～8级岩层PDC锚杆钻头的研究由煤炭科学研究总院西安分院研制的PDC锚杆钻头,通过室内单齿切削试验和实钻试验,研究了PDC切削齿形状、钻头冠部形状及钻头结构参数与钻进性能的关系,设计出分别适应于软岩层(f≤6)、较硬岩层(6相似文献   

金刚石钻头钻进打滑地层的探讨

为解决金刚石钻头钻进打滑地层的难题,金岭铁矿对金刚石钻头的胎体硬度、金刚石粒度及浓度进行正确选用,并采用ＨＮＯ３＋ＨＦ对钻头进行腐蚀,使钻头寿命延长３～４倍,钻头平均进尺３４．９５ｍ。     

Cu-Al_2O_3作金刚石钻头胎体的应用研究

为提高金刚石钻头进尺效率,以解决坚硬致密弱研磨性地层钻头进尺慢甚至打滑的问题,将Cu-Al_2O_3金属陶瓷复合材料作为金刚石钻头胎体,利用材料自身的硬脆性促使钻头依靠微切削破碎阶段即可完成金刚石的换层自锐,提高钻头磨削效率,辅以不锈钢蜂巢作为钻头胎体骨架,增强胎体整体强度,提高钻头进尺效率的同时保证其使用寿命。在重庆开县严重硅化的白云岩地层试验时,Cu-Al_2O_3金属陶瓷基孕镶蜂巢金刚石钻头以其优异的自锐性,克服该类"打滑"地层岩石致密、压入硬度大的困难,进尺效率达到0.5 m/h,寿命从0.3 m提高至3.0 m,解决了该地层钻进效率低甚至钻头打滑的问题。     

钻探深孔钻进技术与经验

胶东招平断裂带岩心钻探深孔钻进施工.对金刚石钻头与扩孔器、钻进参数、护壁材料及配方等优化选取.深孔钻进操作、孔内事故的预防与处理等方面采取一系列措施,取得了成功经验.深孔钻进的实现,为深部地质找矿提供可靠资料.     

工程陶瓷的磨削钻孔及表面形成机理

结合工程陶瓷的加工特性,采用特定组份的铜基结合剂烧结金刚石钻头对其进行孔加工试验研究.结合剂体积分数为48%Cu、30%Co、6%Ni、5%WC、5%Ti、4%Sn、2%Cr.根据烧结金刚石钻头的磨削加工特点,导出了唇面单颗金刚石磨粒的平均载荷的计算公式;在此基础上,结合陶瓷磨削表面的扫描电镜观察,分析了金刚石钻头磨削钻孔的陶瓷材料去除机理.结果表明,在试验条件下,陶瓷材料虽然以脆性断裂去除为主,但也有部分材料发生塑性变形去除.     

采用过渡层合成金刚石复合片研究

采用了不同的过渡层材料对金刚石/硬质合金复合片的成品率进行了研究.确定了一种效果较好的过渡层,较好地解决了金刚石/硬质合金复合片碎裂及分层的问题.     

分压式孔底局部反循环钻具设计

在破碎地层中进行金刚石钻探,普遍存在有岩芯采取率不足的问题。本文通过对普通单动双管钻具的分水接头、卡簧、卡簧座、及钻头水路的改进,从而改变钻具内外环空间隙,强迫冲洗液在孔底形成分流,造成孔底局部反循环。利用内循环冲洗液对岩芯的浮托力,使岩芯顺利进入岩芯管上部,消除了钻头入口处挤压的岩芯,从而保证岩心采取率。     

基于固定矿产开采区的钻探深孔工程施工技术应用研究

结合固定矿产开采区的找矿工作需要,从基于固定矿产开采区的钻探钻孔结构设计、钻探深孔工程设备及冲洗液选择、防深孔堵漏措施,三个方面对钻探深孔工程施工技术应用进行研究,并得出在钻探深孔工程施工时应当重视配套钻探设备的选择、增加钻头外径,从而进一步提高钻探深孔工程施工的效率和质量,为找矿工作提供帮助。     

深部地层地质岩芯钻探技术探讨

综合介绍了深部地层地质岩心钻探技术在设备的选择与钻井液的性能需求,并阐述了采用科学钻探的重要性,并对科学钻探技术的发展进行了回顾。同时,还结合了现阶段所运用的科学技术,通过对钻头工作层、孔内压力、钻具扶正器的改善,直接实现了延长钻头寿命、改善地层钻孔偏斜以及深孔易断钻杆等问题。以科学技术为例,介绍了国际社会上实施科学钻探的过程中,所带有的独特技术与成就。     

采用镍钴锰镀层制造玉雕用金刚石工具

采用镍钴锰镀层制造玉雕用金刚石工具,可以实现镍钴锰合金的共同沉积。由于电镀金刚石钻头的制造是在常温下进行的,金刚石未受高温损失,同时金刚石粘结牢固,钻头制造工艺简单,设备投资少,一次成型,能修复使用。采用镍钴锰镀层制造玉雕用金刚石工具在制造过程中,结合合金材料的特点,利用电镀技术,实现了三元合金元素的共同积淀,增加了玉雕工具的韧性。利用镍钴锰镀层三种合金的金刚磨头,也可以有效降低金刚石具的成本。本文在研究过程中,对金刚石工具的新生产工艺进行了研究。     

基于小口径金刚石钻探的微泡沫冲洗液配置

小口径金刚石钻探具有钻进速度快、岩芯采取率高等优势,逐渐应用于各类地质勘查、工程勘探等领域。但是小口径金刚石钻探具有明显的缺陷,基于此,本文通过实验配置了弥补小口径金刚石钻探缺陷的冲洗液,为提高钻探施工质量奠定基础。实验表明,发泡剂为十二烷基磺酸钠:十二烷基硫酸钠:聚乙烯醇(3:3:4),稳定剂为生物聚合物(XC)、流型调节剂为羟甲基纤维素(CMC)、降滤失剂为NH4-HPAN配置的冲洗液效果最佳。     

金刚石钻探高强度地质管的试制

人造金刚石钻探是无产阶级文化大革命中发展起来的新技术,是我国地质勘探工业甩掉落后钢粒钻进,赶超世界先进水平的主要途径。与钢粒钻进相比,金钢石钻进具有效率高、质量好、消耗低和操作     

高效烧结金刚石钻头的研究

本文开发研究了高效烧结金刚石钻头的新工艺。它较通用热压法,烧结温度降低40～80℃,烧结时间缩短2/3,烧结石墨模具用料节省约1/2,为制造优质金刚石钻头提供了一种新方法。 本文较详细地叙述了高效烧结钻头的特性。它与热压法相比,烧结后的金刚石强度高5N左右,胎体组织较均匀,粘结相被过饱和强化,位错强化明显,硬质相较分散,胎体含氧量较低,抗弯强度高20～30％。因而,高效烧结钻头钻进性能良好,金刚石出刃较完整,胎体耐磨性高。一般说,钻头使用寿命可提高50～100％,小时效率提高20～50％。     

电火花烧结人造金刚石地质钻头研制成功

冶金部钢铁研究总院和第一冶金地质勘探公司探矿技术研究所研制成功电火花烧结金刚石钻头,并于今年4月在北京通过技术鉴定。金刚石钻头的烧结在钢铁研究总院创制的GDS-I型电火花烧结机上进行.与传统中频热压钻头相比,该钻头有如下优点: 1.烧结温度降低时间缩短、金刚石强度损失少,烧结耗电少,模具材料消耗少,成品率高,成本降低;