弧角形PDC钻头在煤层顶板高位定向钻孔中的应用

结合定向钻进原理,分析了3种常用PDC定向钻头的结构特点及适用性,并针对地层特性,通过钻头剖面形状设计、刀翼结构设计、切削齿排布等方面的优化,设计了弧角形PDC定向钻头,并进行了现场试验,试验结果表明:弧角形PDC钻头寿命为普通钻头2倍以上,钻进效率提高1倍,钻头能够满足顶板孔定向钻进的要求。     

非开挖水平定向钻机钻头的类型及适应性分析

非开挖水平钻机是非开挖铺管技术的核心机械，直接关系到铺设工程的成败；钻头作为钻机的一个部件，主要起到导向成孔、扩孔和清孔的作用。钻头的选择直接关系到后续拖管的难易程度，因此，根据不同的地质和施工要求应选择相应的钻头。本文就非开挖钻机扩孔钻头的类型及适应性作了详细地分析。     

几种典型的非开挖扩孔钻头的适应性分析和效果评价

文章详细介绍了几类典型的非开挖用扩孔钻头的结构特点；分析了它们在不同条件下的适应性问题；阐述了正确选用扩孔钻头的重要性，作者还结合工程实践自行改进和设计了几种扩孔钻头，介绍了它们的现场应用效果。     

反井钻机扩孔钻头滚刀的排布

针对反井钴机扩孔钻头滚刀的排布问题,本文提出了常规原则、等破碎功原则和受力平衡原则。通过对目前煤矿井下使用效果良好的引进罗宾斯反井钴机扩孔钻头滚刀的排布进行验证的结果,证实上述原则是行之有效的。     

金刚石定位排布钻头设计

对孕镶金刚石钻头中的金刚石定位排布方式和参数进行了分析,设计、制造出40/45目和50/60目金刚石定位排布钻头。在广西横县孟村矿区的钻进试验中,40/45目金刚石钻头的寿命是普通钻头的1.84倍;50/60目金刚石钻头的寿命是普通钻头的2.74倍,时效提高19.7%。     

岩石非开挖钻进技术的研究

非开挖铺设地下管线施工技术是一项广泛应用于市政建设、铁路交通、电力通讯、水利和石油天然气输送等领域的高新技术。而岩石非开挖施工则是近年来许多有实力的单位所涉足的一种施工难度大、施工技术含量高的施工领域。论述了非开挖基岩钻进的技术要点及在不同地层、不同管径施工条件下对非开挖回扩钻头的设计及选用。结合国内几个典型的施工实例,详细阐述了非开挖基岩钻进的施工工艺。展望了该技术的发展前景。     

非开挖铺管导航仪的研究

结合我们研制的一种新型非开挖铺管导航仪，对钻具俯仰角、面向角、钻头深度、孔内液压力和钻头温度等参数的检测，对检测信号的无线发送和接收，对接收信号的数据分析和人机界面处理，以及对仪器的实体结构，从原理上进行了综合分析，建立了相应的导航设计方法，介绍了有关的制作技术原理。     

中国非开挖产业的SCP模式分析

近年来，非开挖技术在中国取得飞速发展。本文以非开挖设备为例，采用产业组织理论中的SCP模式(市场结构-市场行为-市场绩效)分析了近年来中国非开挖产业的发展现状，针对发展存在的问题，提出了采用风险投资等方法来促进中国非开挖产业发展。     

三牙轮钻头失效形式

<正>三牙轮钻头由切削结构、轴承结构、锁紧元件、储油密封装置、喷嘴装置等二十余种零部件组成。它广泛用于大型露天矿及铁矿、有色金属矿山钻凿炮眼等地矿工程的系列工具钻头,其设计结构主要由主体、牙轮、牙爪和轴承等部分组成。其中主体主要用来连接牙爪与钻柱,牙爪用来支撑牙轮,牙轮是破碎岩石的部件,牙轮上合金齿是破碎井底岩石的工作刃,轴承由牙轮内腔,牙爪轴颈和滚动体组成。     

非开挖工程拉管阻力计算模型及分析

拉管阻力的预算对于非开挖工程中的设备选择、施工工艺的确定至关重要，也是关系到非开挖工程成败的关键因素。影响拉管阻力的因素众多，综合考虑，选取摩擦阻力、泥浆粘滞力、弯曲阻力、扩孔钻头迎面阻力这几个主要阻力作为计算模型的参考因子，进行分析建模。通过与工程实例中实际的拉管阻力进行比较分析，验证计算模型结果的可取性。结果表明，实际的拉管阻力包含在模型计算结果的范围之内，这对非开挖工程有一定的借鉴作用。     

非开挖施工中反循环清渣工艺的研究

针对非开挖施工中清渣困难的问题,首次将反循环清渣工艺引入非开挖施工中.从理论上计算了传统非开挖和反循环的清渣泵量,计算结果表明,反循环清渣所需泵量远远低于传统的非开挖泵量,从而提出将反循环工艺应用于非开挖清渣施工中.实际应用效果表明,反循环清渣工艺可大大提高非开挖施工中的清渣效果.     

泥页岩地层绳索取心钻进钻头应用及优化设计研究

长江中下游地区页岩气调查井工程,采用绳索取心钻进工艺,钻遇地层多为泥质含量高的水敏性泥岩、软硬互层较为频繁的致密性地层。钻进过程中,金刚石钻头经常出现钻头泥包现象,在软硬夹层中PDC钻头崩齿导致钻头机械钻速和寿命受到严重影响。主要从钻头结构及钻井液性能方面系统分析了金刚石钻头泥包及PDC钻头崩齿的原因,分析认为,现场钻头应用过程中产生的上述问题与钻头唇面结构设计、钻头水路设计、钻头材料与表面状态、钻进规程参数及钻井液性能有着密切关系。通过对钻进工艺、地层岩性分析研究,对原有钻头进行了结构形式优化和改进设计,对钻进规程参数也进行了优化,现场应用结果表明：钻速明显提升,大大提高了泥岩段及夹层段的钻进效率。     

应用于非开挖中减小扭矩的二糖有机物的室内研究

非开挖工程常会遇到的淤泥质高粘土土层,施工中往往需要较大的剪切力才可以破坏土体,因此常常会导致钻杆扭矩过大,导向和扩孔难以进行,造成施工困难,延误工期等后果。针对此类地层,通过室内试验研究和对分子结构的作用机理的分析,介绍了一种应用到钻井液中能有效地解决该类地层中的高扭矩问题的常见二糖有机物,并在实际工程中得到有效应用。     

用于砾石夹层钻进的新型PDC钻头的研制与使用

无压浸渍工艺生产的PDC石油钻头钻遇砾石夹层不适应。根据砾石夹层砾石坚硬、软硬互层、非均质、研磨性强的特点，研究了新型PDC钻头，在钻头结构上主要采取外抛内锥带辅助切削齿的结构形式，在复合片上主要采用非平面结合方式，即采用双向多条直槽非平面结合。按此方案设计与生产了3只钻头，分别在3口井试用，直辖钻穿砾石夹层馆陶组地层井段，钻井效率提高26％，突破了砾石夹层钻进不能使用PDC钻头的禁区。     

基于ANSYS工艺参数对钻杆端部成形性能影响的仿真分析

钻杆的底端联接有钻头,钻头工作过程中,载荷会通过钻杆与钻头的联接部位传递到钻杆,这就要求钻杆与钻头的联接部位具有较高的强度,因而,钻杆生产过程中通常会将钻杆与钻头的联接部位即钻杆的底端部进行增粗处理,以提高其强度。钻杆端部增粗过程中的加热温度、挤压速度等参数是影响其成形质量的关键因素。采用ANSYS软件模拟分析不同工艺参数下的钻杆增粗过程中的变形规律,以此为工艺参数的优化提供依据。     

Study on dust control performance of a hammer drill bit

A computational fluid dynamics (CFD) study was conducted to investigate the effect of several important factors on the dust control performance of a down-the-hole (DTH) air hammer drill bit for reverse circulation drilling in mines. It was shown that an increasing number of suction nozzles or inclination angles of suction nozzles was advantageous to improve dust control performance of the drill bit. Lowering the location of suction nozzles in the drill bit body is another way to increase its ability to control dust. There exists a critical diameter of suction nozzles for dust control performance. A series of experimental tests in the laboratory were carried out to validate the results of CFD modelling. It was shown that the CFD simulation results were in good agreement with experimental data. A prototype of the drill bit was built for testing in laboratory experiments. The same prototype was field-tested by drilling vertically downward exploration boreholes in one of the largest Molybdenum Ore Districts in Luanchuan of Henan Province, China. Field test results indicate that the modified drill bit could control drilling dust effectively. No cuttings escaped from the borehole when it was used for downward drilling. The DTH air hammer drill bit has not been tested for drilling a vertically upward hole, and therefore, future studies are required to improve the suction capacity of the drill bit for drilling vertically upward holes.     

基于破碎巷道底板成孔的快速钻杆钻头技术研究

为了向破碎巷道底板钻孔注浆,研制了基于破碎巷道底板成孔的快速钻杆钻头。并对快速钻杆钻头的结构与工作原理进行了研究和设计,在软岩巷道一次支护和二次支护中进行了工业性试验,试验结果表明:钻孔施工方便,钻孔深度达到1 500~2 500 mm,并达到了设计要求,为巷道和地下工程在特殊条件下施工提供了保证,具有显著的技术经济效益。     

嘉绍跨江大桥φ3.8 m钻孔灌注桩孔施工工艺

介绍了嘉绍跨越钱塘江特大桥φ3.8 m超大直径超深桩孔施工工艺技术,主要包括钢护筒沉放、泥浆循环系统布置、钻机及钻头的选择、护壁泥浆性能及钻进工艺参数的确定以及钻孔施工过程中采取的主要技术措施等。     

陇东煤田绳索取心钻探的探索和应用

简述了陇东煤田地区地层特点,分析影响钻探施工的主要因素,采取增大钻头外径、优化钻孔结构、优选适岩钻头、完善泥浆体系等配套技术措施,重点阐述了粘附卡钻事故的预防和处理技术。