提高金刚石钻头使用寿命的几点经验

我局目前开动小口径钻机十五台，其中以金刚石钻进为主的十三台。勘探矿种有铜，钨、铅锌、锡等，由于钻孔深度为600至1000米，所以多数机台使用JU-1000型钻机，此外，还有我省自己研制的JYP-1000型小口径转盘钻机及XU-600-3型钻机。小口径钻进以56毫米为主，几乎全部采用双管钻进。多数选用人造孕镶金刚石钻头，少量使用天然孕镶或表镶钻头。一般情况下用清水乳化冲洗液钻进，见复杂地层后才换用低固相泥浆。     

金刚石钻进中总功率消耗的试验研究

在金刚石钻进中，施加轴向载荷钻进时，钻机总功率消耗值（N_钻）取决于岩石性质、钻压、转速、钻具长度及冲洗液类型等因素。在261队试验测定的条件如下：用JU-1000型钻机，BW-200水泵，φ56.5毫米人造孕镶金刚石钻头；对于103—10孔（绳索取     

孕镶金刚石钻头使用体会

随着金刚石钻进的发展，孕镶金刚石钻头应用日益广泛，效果不断提高。我队从去年二季度起先后在两台小口径钻机试用孕镶金刚石钻头，至十月份止，在铁矿斜孔钻进中，进尺2622米。与同期同矿种钢粒钻进比，台月效率与单位小时进尺提高了62.3％和92％。     

金刚石绳索取心钻探技术的应用

湖南省地矿局405地质队5号钻机自1985年8月至1987年10月,在花垣县某铅锌矿采用SC56金刚石绳索取心钻进工艺,主要使用天然表镶金刚石钻头(也少量使用过人造金刚石钻头)钻进,共完成钻探进尺18093．11m,平均台月效率1275．06m,平均纯钻时     

人造金刚石与硬质合金分层钻进试验

我们进行生产试验的某铁矿区，地层软硬变化较大，闪长岩与蚀变闪长岩、大型岩交替出现。在较致密的闪长岩中（可钻性8级左右），人造孕镶金刚石钻进的性能发挥的较好，金刚石钻进效率比钢粒钻进提高两倍；比用针状合金钻进提高一点五倍；比用普通硬质合金钻进提高五点八倍。金刚石钻进回次进尺比钢粒钻进提高一点二倍；比用针状合金钻进提高一点六倍；比用普通硬质合金钻进提高七倍。但在6级左右的蚀变闪长岩中，人造金刚石钻进无论是钻进效率，还是回次进尺，仍然比其他钻进方法优越。相反，在较软的5级大理岩中，由于岩石较软，人造孕镶金刚石钻头出刃微小，排粉不良，易造成蹩泵，至使钻进效率显著降低，不如表镶金刚石和合金钻进优越。（见表1）     

磁性非磁性人造金刚石孕镶钻头的生产试验

苏联学者布加耶夫认为人造金刚石含磁性对金刚石强度及钻进效果均有较大影响。为了证实磁性对人造金刚石钻头的影响，无锡钻探工具厂和我队合作对人造金刚石进行了磁性分选（分选由无锡厂送南京大学进行），分别用有磁性、无磁性、未分类三种金刚石制成人造孕镶56绳索取芯钻头，在我队锦屏矿区两台钻机上进行了生产试验。     

小口径金刚石钻进问答(续二)

二十六、金刚石小口径钻进需用哪些设备?利用老式大口径设备行吗?答:作为一种岩心钻探方法,金刚石小口径钻进同大口径钻进一样要使用钻机、水泵,也要配备合适的动力机,在当前一般也还要用钻塔以及其它辅助设备。其中钻机是金刚石钻进的关键设备,其次是水泵。大口径钻进用的老式钻机(特别是手把式钻机)及其     

坚持科学打钻,不断提高小口径钻进水平

我队从一九七五年下半年开始推广小口径金刚石钻进，几年来，由点到面，逐步增开。一九七六年开动2台，一九七七年开动4台，一九七八年开动6台，占全队开动钻机的百分之八十六，今年全队钻机都采用小口径金刚石钻进。我队历年小口径钻进情况见表1。     

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。     

勘探钻机和钻具的升级

随着勘探钻进逐步走向深部矿床和边远地区,这就要求设备供应商能够提供功率强大的钻机、长寿命的取心钻头和更舒适的钻进工作条件。本文介绍了美国宝长年(BoartLongyear)公司和瑞典阿特拉斯.科普柯(Atlas Copco)公司在今年加拿大勘探开发者协会年会(PDAC)上展出的最新产品,包括轻便式地表取心钻机、表镶和孕镶金刚石钻头。     

对冲击回转钻进金刚石钻头适应性的探讨

目前，冲击回转钻进的钻头仍由回转钻进的孕镶金刚石钻头代替，取得了较好的效果。为了进一步发挥金刚石冲击回转钻进的优势，使金刚石钻头适应冲击回转钻进碎岩的特点，取得更好的技术经济效益。加强对钻头的研究试验，是十分必要的。我们在试验、推广金刚石冲击回转钻进中的体会和认识如下：     

2990~#天然表镶金刚石钻头进尺502米

我队九号机自从76年开始金刚石钻进以来，全机人员认真学习金刚石钻进技术，从实践中不断总结经验，逐步提高操作技术水平，大大提高了铜山口矿区的钻探效率，降低了钻探成本，连年提前完成国家计划，充分发挥了金刚石小口径钻探的优越性。在钻头使用上，七七年使用无锡天然孕镶7005~#钻头，创造了单个钻头进尺403.97米的我队最高纪录；七八年使用郑州天然表镶2588~#钻头，单个钻头进尺高达442.63米；七九年使用郑州天然表镶2990~#钻头，创造了单个钻头进尺502.73米的新纪录。     

金刚石小口径钻机及钻具的改进

为了适应我队开展金刚石小口径钻进的需要，在没有专用小口径钻机及钻具的条件下，组织了“三结合”的试验小组，充分依靠群众，进行了小口径钻进的技术配套工作，主要有如下几项：一、改造现用钻机1．在XU－600型钻机的离合器壳体与变速箱壳体之间增装一个增速箱，使钻机从原有3速增加到6个速度。该机于一九七五年七月投入现场生产使用，先后在磷矿和金矿两个矿区进行金刚石小口径钻进。至一九七六年四月止，共施工钻孔7个，进尺950米，纯钻进时间814小时，其中采用900转/分转速的为730小时，钻机稳定性良好。     

小口径金刚石钻进问答(续三) (五) 金刚石钻头的合理使用

四十、金刚石钻进的原理是什么？答：金刚石钻进的原理，也就是指钻头上金刚石对孔底岩石的作用原理，这个问题比较复杂。试按表镶和孕镶两种钻头谈几点认识：     

人造金刚石覆膜处理提高孕镶钻头寿命的探讨

近年来，我们在围绕提高人造金刚石孕镶钻头使用寿命和钻进时效的研究试验工作中，针对人造孕镶钻头在钻进过程中唇面金刚石脱落的现象，摸索对人造金刚石电化学覆镀金属膜工艺（简称覆膜），并用覆膜金刚石制作不同胎体性能的热压孕镶钻头，开展了生产试验对比。试验资料表明：在金刚石品级相同的条件下，金刚石经过覆膜处理后，对孕镶的使用寿命和钻进时效均有较大的影响，它是提高人造孕镶钻头制造质量的有效途径之一。     

薄壁金刚石钻头钻进钢筋混凝土时钻头参数与钻头磨损之关系

无锡钻探工具厂金刚石钻头试验室用薄壁孕镶金刚石取心钻头在钢筋混凝土中进行钻进试验，以探索金刚石钻头对钢筋混凝土的可钻性，评价金刚石钻头技术参数对钻头磨损及其性能的影响。     

绳索取心钻进效果及推广中应注意的几个技术问题

一九七三年，我队开始推广小口径金刚石钻进，生产面貌为之一新。一九七五年初，在勘探技术研究所等单位的帮助下试验绳索取心钻进新工艺，截至今年四月份，已完成钻孔八十余个，进尺近三万米，效率逐年提高，开动钻机台数逐年增加，今年开动的钻机中全部采用绳索取心钻进。我队历年绳索取心钻进情况见表1。     

轻型钻机在西部山区深厚覆盖层水电勘探中的应用

在西部山区水利水电勘探中,采用轻型钻机钻进深厚覆盖层,并成功采集岩心是一项技术难题。钻进深度越大,越易产生坍塌、埋钻等事故,因而成孔极其困难。根据目前西部水利水电勘探的常用设备,采用轻型钻机,合理设计钻孔,并对泥浆护壁方法进行改进,使钻孔成功达到预定深度。应用结果表明:轻型钻机钻进深厚覆盖层时,孔身设计分为4级变径;深度70 m以浅采用硬质合金钻头,深度70 m以深采用孕镶金刚石钻头,钻进稳定;SM-KHm超低固相泥浆护壁,不仅环保而且节水,可有效保护孔壁稳定,防止塌孔;岩心采取率达到95%以上,钻孔最大钻进深度达到223.54 m,有效突破了轻型钻机的最大钻进深度,为轻型钻机钻进西部山区深厚覆盖层及取心提供重要的技术参考依据。     

SDY-1型微钻试验机

微钻机是一种用小尺寸钻头进行模拟钻进的钻机，是进行岩石破碎和可钻性研究的必要手段。1984年地矿部频布的《金刚石岩心钻探岩石可钻性分级表》（试行）中将微钻指标列为岩石可钻性分级的指标之一，因此微钻机就成为岩石可钻性分级的主要设备之一。由于微钻要求稳定的钻压和转速，且要求将较短时间内的钻进参数和钻进指标准确无误地记录下来，因此微钻机必须能稳定加压并正确测试各钻进参数和钻进指标。我们在完成岩石可钻性分级研究课题的过程中，研制了较为适用的SDY-1型微钻机，用其钻进了400余块岩样。现将该微钻机简要介绍如下。     

孕镶钻头金刚石恒自锐速率钻进问题的探讨

尽管金刚石钻头的碎岩过程及原理，至今观点尚未统一，但必须保证钻头唇面有一定出刃量的金刚石，才能达到碎岩的目的，这是大家一致公认的。而对孕镶钻头来说，不是像表镶钻头那样把金刚石嵌在钻头唇部表面，而是均匀地分布在钻头唇部胎体内。在钻进开始时，首先由表层金刚石起碎岩作用，随着钻进过程中表层金刚石和胎体的逐渐磨损，胎体内部的金刚石不断出露（出刃）而达到不断碎岩（进尺）的目的。因而孕镶钻头的金刚石能否正常出刃，是关系到孕镶钻头能不能达到正常工作（碎岩），取得最佳经济效益的关键问题。笔者认为，通常人们所讲的孕镶钻头与地层的适应性好坏，其实质是指的采用的孕镶钻头在钻进各类岩层时，金刚石能否正常出刃，达到正常碎岩（钻进）目的的问题。本文就对孕镶钻头金刚石的正常出刃，即恒自锐速率钻进问题进行的初步探讨。