【2017年整理】一种卵石层钻进用金刚石钻头的研制与试验.doc

PAGE PAGE 7 一种卵石层钻进用金刚石钻头的研制与试验 罗文来 何锋 李运海 张延军 莫睿 桂林矿产地质研究院特邦新材料有限公司， 桂林， 541004 摘 要：文章通过分析金刚石钻头钻进卵石层的特点及钻头破坏形式，采用三明治钻齿提高胎体内外层耐磨性、加入辅助磨料、球磨工艺提高胎体本身的耐磨性、钻头钢体表面硬化提高钢体寿命等相关技术，使金刚石钻头能正常消耗完工作层，从而使金刚石钻头的寿命和时效有较大幅度的提高，试验钻头与工地上正在使用的烧结金刚石钻头相比较，最高寿命提高1.5倍，最低寿命提高1.14倍，钻进时效平均提高33%，钻进寿命平均提高1.5倍。 关键词：卵石层，三明治钻齿，辅助磨料，球磨工艺，钢体硬化 DEVELOPMENT AND TEST OF N EW DIAMOND DRILL BIT FOR COBBLE STONE LUO Wen-lai，HE Feng，LI Yun-hai，MO Rui，Zhang Yan-jun (Tebon New Material Co．Ltd，of Guilin Research Institute of Geology for Mineral Resources , guilin guangxi ,541004) Abstract：The relevant technologies such as sandwich segment，auxiliary abrasive， and steel hardening of the bit were used to make full use of the whole working layer of diamond drill bit resulted in great improvement of the life of the diamond bit and its efficiency based on the analysis on the characteristics of drill bit drilling through cobble stone and the damaging form of the bit，the testing bit compared with the bit being put into use on the construction site, maximal increased life 1.5 times , minimum increased life 1.14 times, its efficiency improves 33% averagely , drilling life improves 1.5 times averagely． Keywords：cobble stone； sandwich segment of bit ；auxiliary abrasive；ball-milling process；steel hardening 1. 前言 在我国西南、东南的河流和海边，水电坝址勘察、楼房地基勘察等等的建设工作中，需要在卵石层中打钻的工作量在不断增加，而且不同地区的卵石层差别也很大。目前国内大多还在采用常规的地质勘探用金刚石钻头钻进卵石层，其钻进时效和寿命均不够理想。因此，研制适合各类卵石层的地质勘探用金刚石钻头成为了国内外众多钻头生产厂家与用户的新课题。 2. 钻进卵石层的特点及钻头破坏形式 2.1 钻进卵石层的特点 卵石指的是风化岩石经水流长期搬运而成的粒径为60～200mm的无棱角的天然粒料，由于其原始岩石的不同，卵石的成分也各不相同，但经过长期的河水的冲刷和水的搬运作用及相互磨圆后，卵石的硬度都比较高。因此，钻进卵石层时，岩粉中往往含有大量的硬质点，对钻头胎体和钢体均存在冲蚀破坏作用；此外卵石层一般也松散，钻进中漏水严重，金刚石会在缺水状态下工作而容易微烧碳化，影响到钻进效率和寿命，松散的卵石不易取芯和孔壁坍塌，造成重复破碎，也会减少钻头的有效寿命。 照片1、钢体磨损严重 2.2 钻头的破坏形式 在现场施工中，观察到我们的常规钻头主要破坏形式有如下两种： = 1 \* GB3 ① 钻头内外径磨损过快，胎体的工作层在高度方向上还可以工作，但内外环状间隙过小，钻进时洗液太少而不能工作。 = 2 \* GB3 ② 钻头钢体磨损过快，特别在钻头胎体钢体结合处附近，产生拉脖子现象，有些已把钢体磨穿，但胎体的工作层还可以工作，工人因钻头容易掉胎环而不再继续使用。（见照片1） ③ 钻头工作时震动大，不稳定，胎体容易掉快。 3. 提高钻头钻进效率和寿命的方法 根据金刚石钻头钻进卵石层的特点及钻头破坏形式，有针对性地改进钻头胎体的