提高露天矿用牙轮钻头寿命的途径

目前,苏联露天矿山坚硬岩石的全部凿岩工作量实际上都是由牙轮钻机完成的。近十年来,牙轮钻头的平均使用寿命提高了20～50％。由于推广了直径为215.9毫米和244.5毫米的改进型钻头,坚硬矿岩牙轮钻头的平均使用寿命达到150～300米。在不甚坚硬的岩石中,钻头平均使用寿命提高     

矿用牙轮钻头牙爪有限元分析

矿用牙轮钻头工作状况恶劣,受力情况很差,在数小时之内就可能因失效而报废,使用寿命很短。在坚硬和磨蚀性强的矿岩中,有60％～80％以上的钻头因轴承先期损坏而报废。俄罗斯对1237个矿用钻头在f=14～16矿岩中使用的结果分析表明：其中82％的钻头因轴承损坏而报废。其中轴承滚柱、滚珠跑道(即牙爪跑道)的磨损与剥落是造成牙轮卡轴、滚柱歪斜或横置等轴承失效的主要原因。因此,     

柱齿钻（钎）头修磨机具及其使用

采用现代柱齿钻头修磨机和金刚石磨头,能在半分钟至几分钟内修磨一个柱齿,从而使柱齿钻头寿命提高50～100％,钻速恢复到新钻头的水平,而修磨费用不超过钻头价格的1％。本文着重介绍了ZCX—1型修磨机及JRM—1、JRM—2型金刚石杯形磨头。     

混合钻头在玉门油田鸭西区块白垩系地层的应用

玉门油田鸭西区块白垩系地层地层埋藏深度一般在2800～5200m,岩性主要为砂砾岩、泥岩互层,使用牙轮钻头钻进机械钻速低,使用常规PDC钻头钻进机械钻速有所提高但钻头异常损坏严重.为了进一步提高该区块白垩系地层的机械钻速和钻头单只进尺,应用了?216mm混合钻头,机械钻速比常规PDC钻头平均提高46.89％,最大提高8...     

非淹没射流条件下自激振荡脉冲射流喷嘴试验研究

自激振荡脉冲射流是一种利用流体动力学、水力学、流体共振和液体弹性的原理而发展起来的一种新型高效脉冲射流。它不需要激振源,无运动件的密封,而是依靠喷嘴的自身结构特性（自激振荡腔室和特殊的边界条件）,使通过喷嘴的射流变为自激振荡脉冲射流。应用该理论研制出石油钻井用自激振荡脉冲射流喷嘴,在不需要任何辅助装置的条件下,直接放在现行钻头的水眼内,大大提高了钻井速度。中原、四川、大庆、塔里木等8个油田试验的统计资料表明,在相同条件下脉冲喷嘴钻头与普通喷嘴钻头相比,机械钻速可提高33．5％～70％,单只钻头进尺提高6．7％～44．1％。采用自激振荡脉冲射流喷嘴钻头是提高机械钻速的有效方法之一。     

影响夹层式钻头性能因素的研究

通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，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。     

新产品简介

涡轮式新型柱齿钻头西德克虏伯威地亚有限公司推出了涡轮式新型柱齿钻头系列产品。据报导,与现今隧道掘进、采石和采矿工程用的钻头相比,这种新式柱齿钻头的凿岩速度高,磨损慢和寿命长得多。据称,在硬岩中凿岩,其凿岩速度要高20～30％。这一产品系列的钻头直径为38～115毫米。设计规定钻头要能承受极大的负荷。钻头体用高耐磨渗碳钢制成,选用Wjdia优质硬质合金制作柱齿,柱齿为弹头形。这些设计特点相结合,不仅使钻头具有较大的断裂强度,也能保证有较高的凿岩     

57毫米金刚石钻头

由一机部郑州三磨所,煤炭科学研究院地质勘探研究所、石家庄煤矿机械厂共同研制的57毫米金刚石钻头,经湖南煤勘一队在7～8级砂岩中进行试验,先后施工钻孔23个,总进尺8564.68米,钻头平均寿命达21.89米,最高84.02米,平均时效为0.71米,最高时效达0.96米。实验表明,该钻头制造工艺基本合理,钻头寿命和时效基本上达到课题预期指标(钻头寿命15～20米/个,时效0.8米,比同类地区钢粒钻头的时效提高50％以上)。最近,有关单位召开会议对57毫米金刚石钻头进行了鉴定。会     

关于废旧人造金刚石钻头的回收

目前全国地质系统开动小口径金刚石钻机270台左右，消耗金刚石钻头约有一万多个，消耗人造金刚石15万克拉，扩孔器5千多个。通过回收97个钻头，发现其收获率还是相当大的，单晶能回收15％，聚晶回收54％，按照这种比例，全国的废旧人造金刚石钻头及扩孔器可回收2万～3万克拉的单晶，和10万～13万粒聚晶，此数相当可观。为了保证生产第一     

等强度牙轮钻齿的试验研究

改善钻头的齿形是提高钻进速度和钻头寿命的有效途径之一。用本文所述等强度齿与普通球齿所作的对比试验表明,等强度齿能增大破岩体积,降低功比耗和减小所需的临界钻压。用等强度齿装配的KZY—250三牙轮钻头在裴庄等四个矿的中硬至坚硬矿岩中初步使用,与KY—250球齿钻头比较,钻速提高20—30％,寿命增大70～100％。     

鄂尔多斯盆地东南部页岩核磁共振实验研究

鄂尔多斯盆地东南部地区页岩气资源开发前景广阔,准确评价不同层位的页岩储层特征意义重大,借助核磁共振实验研究长7段、山西组和本溪组页岩特征,分析页岩孔径分布规律,实验研究表明:(1)页岩T_2谱响应特征表现出Ⅰ类单峰、Ⅱ类双峰和Ⅲ类三峰等3种类型,Ⅱ类双峰态T_2谱在鄂尔多斯东南部页岩中最为发育;(2) T_2截止值分布在0. 49～6. 64 ms,平均1. 57 ms,山西组和本溪组T_2截止值可借助左峰峰值快速确定;(3)核磁孔隙度分布范围为0. 55%～10. 26%,核磁可动流体百分数分布范围为27. 29%～66. 31%,渗透率与孔隙度之间整体呈现幂函数递增关系;(4)长7段页岩裂缝占比3. 49%～10. 13%,山西组页岩裂缝占比4. 89%～27. 52%,本溪组页岩裂缝占比2. 97%～8. 18%,长7段页岩主要发育微细孔隙且孔径分布范围最广,山西组页岩裂缝发育程度最高,本溪组部分页岩存在少量大尺寸裂缝;(5)鄂尔多斯东南部地区山西组和本溪组页岩开发效果优于长7段页岩,推荐山西组和本溪组作为页岩气开发的主力层位。     

含裂隙泥岩注浆前后力学特性试验研究

采用直剪试验研究注浆前后泥岩裂隙面的闭合和剪切力学性质。试验结果表明注浆加固后泥岩裂隙面的力学性质出现了明显变化:1)注浆后的法向变形量较之注浆前减小了49%~57%;2)注浆后,剪切变形曲线出现了明显的峰值剪切强度和残余剪切强度;3)注浆后剪切刚度变大。注浆前后力学性质变化的原因在于:注入的浆液固化结晶后充填了裂隙的气、液空间,使裂隙面的凸起点接触转变为面接触,浆液结石体与裂隙凸起共同传递应力和抵抗剪切,提高了裂隙的抗剪强度。     

声发射和变形场联合监测试验研究

为探究工程岩体在声发射和变形场联合监测下破裂失稳的特征,分析两者与岩石破裂失稳的内在联系,进行了片麻岩单轴压缩试验,提供一种更全面的预警方法.研究结果如下:声发射累计振铃计数和变形场应变均方差两个参数曲线启动点出现时间差距不大,预警点出现时间差距较大,总体上声发射比变形场更早监测到破裂信息;声发射累计振铃计数曲线和应变...     

高突低渗煤层立体网状穿层压裂防突技术试验研究

为了解决单一低渗高突煤层瓦斯治理难题,运用弹性力学和断裂力学的理论,提出立体网状穿层压裂增透消突技术,建立计算目标煤层起裂压力的模型。集成配套了井下压裂成套设备,首次利用SF6 气体示踪剂确定立体网状穿层压裂范围。结果表明：技术实施后,缝隙网络发育、瓦斯抽采效果提高了1.69~1.83倍,煤层膨胀率达到0.581%,电磁辐射预测突出指标降低了35%~45%,增透消突效果显著。大范围、区域化实施立体网状穿层压裂技术,能够实现技术优越性。     

北查尔斯王子山贝恩梅达特煤系煤层的煤岩学与煤化学特征

贝恩梅达特煤系是南极北查尔斯王子山地区发育的一套二叠纪含煤地层。在中国31次南极考察期间,从该地层单元的格洛索普特里斯冲沟段和麦金农段共采集了11件煤样品。为了了解这些煤的基本特征,开展了煤的煤岩学分析、工业分析和元素分析。煤的煤岩组分结果表明,两地层的煤均以有机组分为主(格洛索普特里斯冲沟段和麦金农段有机总量平均值分别为85.5%和91.1%),且镜质组和惰性组占主要比例;无机组分含量在两地层单元的煤中均较低且以黏土和氧化物(石英)为主,硫化物只出现在麦金农段局部煤中;两地层单元煤的最大反射率基本一致,平均值均为0.64%;工业分析结果表明麦金农段的煤具有特低-高灰分(9.85%~84.16%)、低-特低全水分(2.38%~6.18%)、高-特高挥发分(38.98%~66.76%)、低-特低硫(0.23%~0.68%)和中等-特低固定碳(5.26%~55.01%)特征;格洛索普特里斯冲沟段的煤具有中灰分(21.05%~29.40%)、低-中等全水分(7.44%~9.94%)、高挥发分(40.99%~43.67%)、特低硫(0.38%~0.44%)和低-特低固定碳(39.77%~46.59%)特征。两地层单元煤的焦渣特征为2。元素分析结果表明,麦金农段的煤属于低-特低磷(0.005%~0.019%)、低-高氟(108~829 μg/g)、特低-高氯(0.017%~0.535%)和一级含砷(0~7 μg/g)煤;格洛索普特里斯冲沟段的煤属于低-特低磷(0.006%~0.024%)、高氟(260~478 μg/g)、中氯(0.007%~0.208%)和一级含砷(1~6 μg/g)煤;格洛索普特里斯冲沟段煤属于褐煤,而麦金农段煤类型复杂,泥煤和烟煤均发育,类似于印度默哈讷迪盆地的煤。     

Influence of HVOF coating on the HCF of 300M low alloy steel

1IntroductionLanding gear is easily worn due to its action with ground during landing and takeoff,and traditionalabrasive-resistance methodis the Cr electroplating technology.Cr is deposited owing to the oriented move-ment of Cr2O7-to the cathode of D.C.where electrochemical reactions take place.The technology is fea-tured as si mplicity,lowcost,high hardness,good abrasion-and corrosion-resistance andis widely appliedin many industries.However,Cr electroplating technique will let off carcin…     

爆炸荷载下空孔效应的研究与应用

在深部岩石的破碎中,深孔爆破具有高效安全的特点,为改善爆破效果,使岩体的完整性降低,采用空孔控制裂纹的扩展,同时利用空孔补偿岩石的位移。根据爆破理论,确定压碎区、裂隙区、弹性区的范围,通过实验研究空孔位于不同作用区时岩石的断裂方向,分析空孔与装药孔间的距离对裂纹扩展的影响,并测量不同孔间距时空孔周围的应变。实验结果表明,空孔位于爆破裂隙区时,可以有效控制裂纹的扩展方向,空孔有定向致裂的作用,此时空孔周围的应变最大。在淮北矿业集团煤矿顶板弱化中,合理布置爆破参数,使难冒顶板变为易冒顶板,爆破后岩体声速降低40%~50%,爆破区域裂纹扩展,工作面推进阻力降低,达到爆破设计要求,提高了生产效率。     

Influence of HVOF coating on the HCF of 300M low alloy steel

The ultimate methods for solving the contamination of Cr6+ is to replace the Cr electroplating with other techniques, thermal spray provides one of the best choices among those alternative techniques. The influence of coatings upon the fatigue performance of substrate, however,should be labeled as an important factor at some high level applications. The effects of both coatings manufactured by HVOF and Cr electroplating respectively on the fatigue performance of substrate are investigated in this article. These results show that the fatigue limit strength at P= 50 ,of thermal spray coating is 750 MPa in comparing with fatigue limit 726 MPa for substrate, and the fatigue life increase 25,- 150, when comparing with fatigue life of substrate at different stress levels. The fatigue life increases in the stress scope of 750-850 MPa even the area of thermal spray coating is subtracted. Cr eleetroplating coating reduces the fatigue life by 70,- 95, and the fatigue limit is only 600 MPa. Fracture analysis reveals that the main fracture is initiated at the subsurface, which is 0.2-0.5 mm away from substrate surface. The analysis also observes that the crack in the Cr electroplating propagates through the interface and finally into the substrate which hastens the formation of crack origin and the extension of crack in the substrate, however, the crack in the thermal spray coating deflects at the interface, spreads along the interface, as a result,the crack forming in the coatings has no negative influence on the main crack initiator and crack extension in the substrate.     

Influence of HVOF coating on the HCF of 300M low alloy steel

The ultimate methods for solving the contamination of Cr6+ is to replace the Cr electroplating with other techniques, thermal spray provides one of the best choices among those alternative techniques. The influence of coatings upon the fatigue performance of substrate, however,should be labeled as an important factor at some high level applications. The effects of both coatings manufactured by HVOF and Cr electroplating respectively on the fatigue performance of substrate are investigated in this article. These results show that the fatigue limit strength at P= 50 %of thermal spray coating is 750 MPa in comparing with fatigue limit 726 MPa for substrate, and the fatigue life increase 25%- 150% when comparing with fatigue life of substrate at different stress levels. The fatigue life increases in the stress scope of 750-850 MPa even the area of thermal spray coating is subtracted. Cr eleetroplating coating reduces the fatigue life by 70%- 95% and the fatigue limit is only 600 MPa. Fracture analysis reveals that the main fracture is initiated at the subsurface, which is 0.2-0.5 mm away from substrate surface. The analysis also observes that the crack in the Cr electroplating propagates through the interface and finally into the substrate which hastens the formation of crack origin and the extension of crack in the substrate, however, the crack in the thermal spray coating deflects at the interface, spreads along the interface, as a result,the crack forming in the coatings has no negative influence on the main crack initiator and crack extension in the substrate.     

低中煤级煤结构演化的拉曼光谱表征

对28个最大镜质组反射率为0.30%~2.05%镜煤样品的Raman谱图进行拟合,获得拉曼结构参数。随着煤样镜质组最大反射率增大,拉曼结构参数发生有规律变化,显示出煤结构演变的复杂性。结果表明:D_1和G的位置、峰位差(G-D_1)及G的半峰宽与反射率存在良好的相关关系,D_1与G半峰宽的比值(ID_1/IG)随反射率的增大也呈现出明显的分段性。在此基础上得到煤的结构演化分为3个阶段,分别是镜质组反射率0.3%~0.8%,0.8%~1.6%和1.6%~2.0%。在镜质组反射率0.3%~0.8%阶段,D_1向低波数移动,而G向高波数移动,G的半峰宽呈现递减趋势,表明煤结构朝有序结构演化,同时,D_1的半峰宽无明显规律,ID_1/IG的变化不明显,反映芳香体系的形成比较缓慢;在镜质组反射率0.8%~1.6%阶段,煤中D_1和G的位置、峰位差和G半峰宽出现极值,响应了第2次煤化跃变;在1.6%~2.0%的阶段,各参数逐步稳定,表明煤中微晶结构基本稳定,G峰半峰宽继续减小显示芳香结构的增大过程。