金刚石钻进

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金刚石钻进是全国科学技术名词审定委员会审定、公布的科技术语。

随着社会制度的不断发展与进步，中国的汉字也在不断演化着，从最初的甲骨文渐渐发展到了小篆，后来文化进一步发展后，才出现了”汉字”这种说法。

目录

名词解释

金刚石钻进的、岩心管3、异径接头4和钻杆5等所组成。

我国金刚石钻进技术的研究工作，，1963年制成了表镶天然金刚石钻头。与此同时，人造金刚石在我国也已开始制造；1972年制成了人造金刚石钻头并试用于生产实践中；此后，金刚石钻进技术在我国迅速发展起来，人造金刚石厂和钻头制造车间大量兴起，产品成倍增加，质量不断提高，品种亦不断增多，制造钻头的新方法也相继研究成功。在钻探设备方面还研制出多种适用于小口径金刚石钻进的新型钻机；小口径管材和工具亦形成系列；此外，还研制出各种适用的冲洗液及孔内、地表用的各种仪表。

现今。金刚石钻进技术已推广到全国各行业的矿山勘探中。

金刚石钻进的常用钻具由钻头1、扩孔器2、岩心管3、异径接头4和钻杆5等所组成，如图1所示。钻头1镶有作为切削具的金刚石以破碎岩石；扩孔器2上也镶有金刚石以修整孔壁；岩心管3以容纳所钻岩心，有单层与双层之分。双层岩心管应用较为广泛。

单层岩心管如图2中的图(a)所示；卡簧2装在钻头1上方的扩孔器3内，提钻时，卡簧可把岩心卡住并随钻具提出孔外。单管钻具只用于钻进完整地层。双层岩心管如图2中的图(b)所示；内管7是静止不转的，可容纳岩心使之不受扰动。外管6传递扭矩于钻头1。冲洗液经内外管间隙流向孔底，使岩心不受冲蚀。内管下端装有卡簧2的卡簧座，其作用与单层管相同。

实践证明，金刚石钻进比其它钻进方法有许多优越性，它具有钻进效率高、钻探质量好、孔内事故少、钢材消耗少、成本低及应用范围广等特点。

金刚石钻进的孔径不受限制，最小为28mm，最大达30mm；。因此，它广泛地用于金属和非金属、煤田、石油等地质勘探中，也用于石油、天然气、地下水的开采及其它工程孔上。

金刚石钻进的钻孔倾角不受限制，它不仅能钻垂直孔、斜孔，还能钻水平孔和仰孔，因此，它可广泛用于隧道掘进工程及矿山坑道中钻凿爆破孔和追索矿体的勘探孔钻进中。

规程

金刚石钻进与其他钻进方法一样。在正确选择钻头的情况下，其钻进效率取决于钻进规程参数，即：钻压、转速与泵量。

确定金刚石钻进规程参数时，除了考虑机械钻速外，还要充分考虑钻头的寿命问题。因为，钻头费用在钻进成本费用中占有很大部份，所以，判别规程参数的合理与否，主要看机械钻速和金刚石的消耗量(carat/m)。

钻压

金刚石钻进中，钻压既要保证金刚石能有效地切入岩石，又要保证不超过每颗金刚石的允许承载能力。即：作用于钻头上的钻压，应使每粒工作的金刚石与岩石的接触压力既要大于岩石的抗压入强度，又要小于金刚石本身的抗压强度。

生产实践证明，金刚石钻进的机械钻速与钻压有密切关系，如图3所示。

当钻压很小时(Ⅰ区)，达不到破碎岩石的强度极限，破碎过程主要依靠金刚石与岩石间摩擦力引起表面研磨而实现的。在此情况下，机械钻速低，钻速随钻压的变化几乎呈直线关系。

当钻压增大到岩石抗压强度值时(Ⅲ区)，机械钻速大大提高，并随钻压的增大约呈直线增长，此时岩石破碎呈现为体积破碎。

由表面破碎(I区)过渡到体积破碎(Ⅲ区)经过Ⅱ区，在此区域内，破碎速度的增长快于钻压的增大。脆性岩石，钻压在接触面上达不到岩石破碎极限值，但沿接触面外缘能产生裂隙或部分破碎。塑性岩石，则不足以引起接触面积上的破碎。

如钻压大大超出允许限度时(Ⅳ区)，钻速虽有提高，但随之也出现一些不利因素，如：岩屑颗粒增大，胎体唇面与岩石面之间的间隙减小，大粒岩屑在间隙中再次破碎研细，致使金刚石、胎体无益磨损，引起金刚石过多出露和早期脱落。此外，岩粉量的增多，有碍于钻头唇下冲洗液的流动，甚至堵塞通路。若钻压进一步加大，会导致金刚石崩刃或压碎。因此，在Ⅳ区内，机械钻速增长将小于钻压的增长，甚至钻速下降。