金剛石鑽進

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金剛石鑽進是全國科學技術名詞審定委員會審定、公布的科技術語。

隨着社會制度的不斷發展與進步，中國的漢字也在不斷演化着，從最初的甲骨文漸漸發展到了小篆，後來文化進一步發展後，才出現了」漢字」這種說法。

目錄

名詞解釋

金剛石鑽進的、岩心管3、異徑接頭4和鑽杆5等所組成。

我國金剛石鑽進技術的研究工作，，1963年製成了表鑲天然金剛石鑽頭。與此同時，人造金剛石在我國也已開始製造；1972年製成了人造金剛石鑽頭並試用於生產實踐中；此後，金剛石鑽進技術在我國迅速發展起來，人造金剛石廠和鑽頭製造車間大量興起，產品成倍增加，質量不斷提高，品種亦不斷增多，製造鑽頭的新方法也相繼研究成功。在鑽探設備方面還研製出多種適用於小口徑金剛石鑽進的新型鑽機；小口徑管材和工具亦形成系列；此外，還研製出各種適用的沖洗液及孔內、地表用的各種儀表。

現今。金剛石鑽進技術已推廣到全國各行業的礦山勘探中。

金剛石鑽進的常用鑽具由鑽頭1、擴孔器2、岩心管3、異徑接頭4和鑽杆5等所組成，如圖1所示。鑽頭1鑲有作為切削具的金剛石以破碎岩石；擴孔器2上也鑲有金剛石以修整孔壁；岩心管3以容納所鑽岩心，有單層與雙層之分。雙層岩心管應用較為廣泛。

單層岩心管如圖2中的圖(a)所示；卡簧2裝在鑽頭1上方的擴孔器3內，提鑽時，卡簧可把岩心卡住並隨鑽具提出孔外。單管鑽具只用於鑽進完整地層。雙層岩心管如圖2中的圖(b)所示；內管7是靜止不轉的，可容納岩心使之不受擾動。外管6傳遞扭矩於鑽頭1。沖洗液經內外管間隙流向孔底，使岩心不受沖蝕。內管下端裝有卡簧2的卡簧座，其作用與單層管相同。

實踐證明，金剛石鑽進比其它鑽進方法有許多優越性，它具有鑽進效率高、鑽探質量好、孔內事故少、鋼材消耗少、成本低及應用範圍廣等特點。

金剛石鑽進的孔徑不受限制，最小為28mm，最大達30mm；。因此，它廣泛地用於金屬和非金屬、煤田、石油等地質勘探中，也用於石油、天然氣、地下水的開採及其它工程孔上。

金剛石鑽進的鑽孔傾角不受限制，它不僅能鑽垂直孔、斜孔，還能鑽水平孔和仰孔，因此，它可廣泛用於隧道掘進工程及礦山坑道中鑽鑿爆破孔和追索礦體的勘探孔鑽進中。

規程

金剛石鑽進與其他鑽進方法一樣。在正確選擇鑽頭的情況下，其鑽進效率取決於鑽進規程參數，即：鑽壓、轉速與泵量。

確定金剛石鑽進規程參數時，除了考慮機械鑽速外，還要充分考慮鑽頭的壽命問題。因為，鑽頭費用在鑽進成本費用中占有很大部份，所以，判別規程參數的合理與否，主要看機械鑽速和金剛石的消耗量(carat/m)。

鑽壓

金剛石鑽進中，鑽壓既要保證金剛石能有效地切入岩石，又要保證不超過每顆金剛石的允許承載能力。即：作用於鑽頭上的鑽壓，應使每粒工作的金剛石與岩石的接觸壓力既要大於岩石的抗壓入強度，又要小於金剛石本身的抗壓強度。

生產實踐證明，金剛石鑽進的機械鑽速與鑽壓有密切關係，如圖3所示。

當鑽壓很小時(Ⅰ區)，達不到破碎岩石的強度極限，破碎過程主要依靠金剛石與岩石間摩擦力引起表面研磨而實現的。在此情況下，機械鑽速低，鑽速隨鑽壓的變化幾乎呈直線關係。

當鑽壓增大到岩石抗壓強度值時(Ⅲ區)，機械鑽速大大提高，並隨鑽壓的增大約呈直線增長，此時岩石破碎呈現為體積破碎。

由表面破碎(I區)過渡到體積破碎(Ⅲ區)經過Ⅱ區，在此區域內，破碎速度的增長快於鑽壓的增大。脆性岩石，鑽壓在接觸面上達不到岩石破碎極限值，但沿接觸面外緣能產生裂隙或部分破碎。塑性岩石，則不足以引起接觸面積上的破碎。

如鑽壓大大超出允許限度時(Ⅳ區)，鑽速雖有提高，但隨之也出現一些不利因素，如：岩屑顆粒增大，胎體唇面與岩石面之間的間隙減小，大粒岩屑在間隙中再次破碎研細，致使金剛石、胎體無益磨損，引起金剛石過多出露和早期脫落。此外，岩粉量的增多，有礙於鑽頭唇下沖洗液的流動，甚至堵塞通路。若鑽壓進一步加大，會導致金剛石崩刃或壓碎。因此，在Ⅳ區內，機械鑽速增長將小於鑽壓的增長，甚至鑽速下降。