坚硬致密岩层用绳索取心钻头的研制与应用.pdf

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1、2009年12月探矿工程(岩土钻掘工程)65坚硬致密岩层用绳索取心钻头的研制与应用叶兰肃，南青民，罗伟(1．河北省地矿局探矿技术研究院，河北三河065201；2．国土资源实物地质资料中心，河北三河065201；3．河南省地勘局第四地质探矿队，河南郑州450001)摘要：为了克服绳索取心钻头钻进坚硬致密岩层出现的进尺缓慢、钻头寿命短的难题，着重从钻头胎体配方、金刚石参数、钻头水口等方面进行优化设计、试验并生产应用，使研制的绳索取心钻头($77)具备良好的适应性，钻进坚硬～硬、中～弱研磨性岩层克服了“打

2、滑”现象并延长了钻头的寿命，取得了～定的经济效益。关键词：绳索取心钻头；胎体配方；金刚石参数；钻头水口；坚硬致密岩层中图分类号：P634．41文献标识码：A文章编号：1672—7428(2009)12～0065—04DevelopmentandApplicationofWire-lineCoringBitforHardandCompactRockFormation／YELan—s¨．NANQ一min，LUOWei(1．TheInstituteofExplorationTechnology，Hebei

3、ProvincialBureauofGeo—explorationandMineralDevelopment，SanheHebei065201，China；2．GeologicalSamplesCenter，MLR，SanheHebei065201，China；3．No．4GeologicalExplorationParty，HenanProvincialBureauofGeo—explorationandMineralDevelopment，ZhengzhouHenan450001，China)A

4、bstract：Optimizeddesignandtestsweremadeonbitmatrixformula，diamondparametersandbitnozzletOovercomeslowdrillingfootageandshortservicelifeofthewire—linecoringbitinhardandcompactrockformation，thenewlydevel—opedbit(s77)，withgoodadaptability，overcamethedrill

5、ing“sliding”inextra—hardtohardandmidtoweak—abrasiverockformations．Keywords：wire—linecoringbit；matrixformula；diamondparameter；bitnozzle；hardandcompactrockformation1矿区概况深入的探讨、研究、试验、优选，力求研制的绳索取心河北省唐山滦县司家营铁矿区，位于滦县城南钻头适应该矿区岩石性质，克服钻进硬岩“打滑”的5～15km，属于滦县响堂、李兴庄和

6、滦南县大马庄三难题，并具备较长的寿命，生产应用证明所研制的钻个乡所辖。矿石类型分为磁铁石英岩和赤铁石英岩头对矿区有较好的适应性，取得了良好的效果。两大类。矿石矿物主要以石英为主，次为阳起石、透闪石、普通角闪石和辉石。矿石以细粒变晶结构为2胎体配方的设计、试验与优选主，其次为纤维粒状变晶结构。岩石硬度8～9级，根据施工矿区岩石性质，我们设计钻头硬度以有的高达l0级左右；非矿层岩石的研磨性中等，矿低于HRC30为宜，同时以低于HRC25软配方为主层的研磨性为弱研磨性。要研制内容，胎体耐磨性以中、弱耐磨性

7、为主。主要在该矿区钻探施工，出现进尺缓慢(即常说的胎体配方试验见表1。“打滑”现象)、钻头寿命较短的状况，为解决矿区钻通过十几种钻头胎体配方的室内试验及进行野探施工难题，我们着重从钻头胎体配方、金刚石参数外应用对比，对十几种胎体配方的室内硬度、耐磨性和钻头水路系统结构等方面对绳索取心钻头进行了试验及野外生产试验得出：其中5种配方具有足够表j胎体配方试验收稿日期：2009—07—29：改回日期：2009—09—21作者简介：叶兰肃(1970一)，女(汉族)，河北南宫人，河北省地矿局探矿技术研究院工程师

8、，探矿工程专业，从事钻探机具及工艺的研究工作，河北省三河市燕郊燕灵路u西，yelansu@126．con。探矿工程(岩土钻掘工程)第36卷第12期的抗弯强度，良好的冲击韧性，在使用中胎体不崩为MBD。，50／60目，浓度是15％(相当的体积浓刃，不掉块。但它们的实际应用效果又具有一定的度)。设计两种钻头工作层均为H：6into。经查得差异：0801、0802配方钻进时出现进尺缓慢，即常说70／80目的金刚石粒径为d78=198Ixm，50／60目金的“打滑”现象，说明