大口径金刚石复合体取芯钻头的研制及应用

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金刚石复合体大口径(Φ615mm)钻进技术

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单位名称：河水利委员会黄河勘测规划设计有限公司黄
联系电话：０７）６２５６（３１６ｏ３１
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单位名称：苏弘盛建设工程集团有限公司江
联系电话：０１）４６１３（５４８０９３
功能与用途
适用于基岩和坝体帷幕防渗、结灌浆、缝灌浆和固接混凝土裂缝修补及补强。
功能与用途
适用于在低温（低一５℃ ）件下大、、型沥青混最１条中小凝土防渗心墙的施工。
４．磨细水泥浆材的制备及灌浆３湿
技术
４．刚石复合体大口径（＇５ｍｍ）５金Ｉ１｛６钻进技术
技术简介
技术简介
用高效水泥湿磨机制备的浆材及灌浆新技术可解决
通过对磨料、钻头、钻具以及钻进技术的研究。研制出
维普资讯
ＣＩｌＷＡＥＥＯＵＣＳ０８１Ｈ＾ＴＲＲＳＲＥ２０．０Ａ
革新施工工艺、取温控措施等，供性能满足防渗心墙采提要求的沥青混凝土。主要性能指标：
① 每测一点时间为半小时，测密度的标准差不大于所
０１／ｍ．对误差不大于５：．ｇｃ相％
④成墙垂直精度：于± ‰ ；小３

大口径金刚石钻头的应用与探讨

大口径金刚石钻头的应用与探讨随着我国综合国力的提高，在经济和技术领域都有了更高的追求，科学技术水平的发展能够为国家发展铸就基石。

深入研究科学的钻探技术是人类获取地球内部情况的最佳途径，对人类了解自己生活的环境有很大的作用。

大口径孕镶复合体金刚石取芯钻探技术是钻探领域的新兴技术，对地质勘探水利工程等都有很大的帮助。

文章介绍了金刚石钻探技术的发展历程，对大口径孕镶金刚石复合体的钻头设计进行探讨，并通过实例研究大口径孕镶金刚石取芯钻探技术的应用。

标签：大口径孕镶复合体金刚石金刚石取芯钻探钻探技术应用1大口径金刚石钻探技术概述1.1金刚石取芯钻探技术的发展金刚石钻探技术已有一百多年的历史，是钻探技术中很重要的一部分。

1862 年，瑞士工程师J.R. 李舒特研制出了金刚石钻头并用之钻出一些爆破孔，随后金刚石钻探技术被推广开来，金刚石钻探技术钻进速度快及钻孔质量高的特点令其成为大多数矿产种的主要勘探手段。

随着其他高新技术的发展，金刚石钻探技术的步伐也逐渐被带动起来，在水电、铁路及交通建设等工程项目的勘查中，要求金刚石钻头的直径越来越大，因此，大口径金刚石钻头的设计规范逐渐得到完善从而满足工程需求，例如俄罗斯的薄壁取芯金刚石转筒等在技术深化的同时带来了良好的经济效益。

1.2国内大口径金刚石钻探技术现状金刚石钻探技术于20 世纪60 年代出现在我国，并通过40年的深入探究达到了发达国家的水平，甚至有些技术点已成为世界先进水平。

我国的金刚石钻探发展经历了三个时期：我国的金刚石钻探技术从1957 年到1970 年间开始起步；从1971年到1980 年的10 年期间，金刚石钻探技术在我国大力推广；1980 年至今，我国的金刚石钻探技术已赶超世界水平。

在我国，第一次涉及到大口径取芯钻探技术是在建立在宜宾的水利水电工程中，而后葛洲坝、三峡、万安等地的坝址都沿用了大口径取芯钻孔技术，且钻孔深度超过50 米。

大口径金刚石取芯钻探同样可以应用到大陆科学钻探工程中，其钻头直径最大可达到25 厘米。

金刚石复合齿潜孔钻头的研究与应用

延长了ｌＴ程周期，提高了凿岩成本。金刚石潜孔钻头
采用聚晶金刚石复合片代替了传统的硬质合金柱齿，与硬质合金潜孔钻头相比，聚晶金刚石复合齿由于其具有高耐磨性、高硬度等优异的机械力学性能，作为
（四方达超硬材料股份有限公司，河南郑州４５００１６）
摘要：随着采矿工业深部开采量加大，坚硬磨蚀性矿岩增多，对潜孔钻头的寿命和工作效率提出了更高的要求。文章提供了一种新型聚晶金刚石潜孔钻头，实验表明，聚晶金刚石潜孔钻头与传统硬质合金潜孔
文章编号：１６７３ —１４３３（２０１３）Ｏ１ —００１６ —０４
ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＰＤＣｄｒｉｌｌｉｎｇｄｏｗｎ－ｔｈｅ－ｈｏｌｅｂｉｔ
２．１高性能聚晶金刚石复合齿
本文所制备的高性能聚品金刚石复合齿的外观
形状如图１所示。
于硬质合金柱齿头耐磨性差，导致钻头使用寿命短，
高性能聚品金刚石复合齿是在高温高压下南人造金刚石与硬质合金一次烧结而成的超硬材料制品，
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｌｏｎｇｗｉｔｈｔｈｅｄｅｅｐｍｉｎｉｎｇｉｎｍｉｎｉｎｇｉｎｄｕｓｔｒｙａｎｄｈａｒｄａｎｄａｂｒａｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｒｏｃｋｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ。ｔｈｅｈｉｇｈｅｒｗｏｒｋｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｌｏｎｇｌｉｆｅｏｆｔｈｅｄｏｗｎ — ｔｈｅ－ｈｏｌｅｂｉｔａｒｅｒｅ — ｑｕｅｓｔｅｄ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｖｉｄｅｓａｎｅｗｋｉｎｄｏｆＰＤＣｄｏｗｎ — ｔｈｅ — ｈｏｌｅｄｒｉｌ１．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｃａｒｂｉｄｅｄｒｉｌｌｉｎｇｄｏｗｎ — ｔｈｅ — ｈｏｌｅｂｉｔ。ｔｈｅＰＤＣｄｒｉｌｌｉｎｇｄｏｗｎ－ｔｈｅ－ｈｏｌｅｂｉｔｃａｎｇｒｅａｔｌｙｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｂｉｔｌｉｆｅａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｂｉｔｗｏｒｋｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．ａｎｄａｌｓｏｃａｎｒｅｄｕｃｅｔｈｅｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ．Ｉｔｉｓｉｄｅａｌｂｉｔｄｒｉｌｌｉｎｇｉｎｈａｒｄｒｏｃｋｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＰＤＣ；ＰＤＣｄｒｉｌｌｉｎｇｄｏｗｎ — ｔｈｅ — ｈｏｌｅｂｉｔ；ｃａｒｂｉｄｅ

一种大口径金刚石复合体取芯钻头[实用新型专利]

专利名称：一种大口径金刚石复合体取芯钻头
专利类型：实用新型专利
发明人：缪绪樟,易学文,杨裕恩,魏佩忠,贾正海,仇道健,刘晓波,邢光辉,李保平,李省,孟大勇,张红军,吴伟功,周晓,
曾鹏九
申请号：CN200520031467.9
申请日：20050809
公开号：CN2886062Y
公开日：
20070404
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种大口径金刚石复合体取芯钻头，其特征在于：所述的复合体取芯钻头，其与钻机连接的钻杆(1)连接着一直径为615mm的大口径岩芯管(4)；其大口径岩芯管的底端镶焊有若干个金刚石复合块(5、6)，每镶焊金刚石复合块的之间设置有水口(7)；在大口径岩芯管的上、下端分别设有若干个保径合金块(8)；在大口径岩芯管的后端连接着一取粉管(2)；短钻杆(1)与大口径岩芯管管壁之间焊接着若干个加强板筋(3)；其适用于坚硬岩层的钻进，岩芯采取率和钻进的效率高，提高大口径取芯钻探的技术水平。

申请人：黄河勘测规划设计有限公司地质勘探院
地址：471002 河南省洛阳市启明西路34号
国籍：CN
代理机构：洛阳市凯旋专利事务所
代理人：林志坚
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金刚石钻头的研究与应用现状_陈婧

基金项目:辽宁省教育厅创新团队资助项目(2007T151)收稿日期:2009年1月金刚石钻头的研究与应用现状陈婧,黄树涛沈阳理工大学摘要:随着新型复合材料的应用日益广泛,以及精密和超精密加工技术的不断进步,金刚石刀具获得了迅速发展。

本文对包括电镀型金刚石钻头、钎焊式金刚石钻头、CVD 金刚石钻头、聚晶金刚石(PCD )钻头在内的各种金刚石钻头的研究和应用现状进行了综合评述。

关键词:金刚石;钻头;电镀;钎焊;化学气相沉积;聚晶金刚石中图分类号:TG58 文献标志码:AResearches and Applications of Diamond DrillsChen Jing ,Huang ShutaoA bstract :As the increasing wider applications of new composite materials and the great advances of precision and ultra -pre -cision machining ,the diamond tools are developin g rapidly .The research and application status of diamond drills ,including elec -troplating diamond drill bit ,brazing -type diamond bit ,C VD diamond bit and polycrystalline diamond (PCD )bit ,was summa -rized .Keywords :diamond ;drill ;electroplate ;brazing ;chemical vapour deposition (CVD );polycrystalline diamond (PCD )1　引言随着制造技术和材料科学的迅速发展,各种新型工程材料(如SiC 颗粒或纤维增强铝基复合材料、钛合金、高硅铝合金以及陶瓷等非铁类难加工材料)的应用日益增多。

金刚石复合片钻头在煤田钻探中的应用

金刚石复合片钻头在煤田钻探中的应用陕西省185煤田勘探队唐国贤我队近一年来采用国产S75绳索取心钻具并配以地矿部北京钻探工具厂生产的金刚石复合片钻头（ø78mm），在陕北某煤田复杂地层钻进中，取得单只钻头进尺达到621.42mm 的好效果。

1.勘探区的地层煤田上部地层为风积浮动和半固定砂层，黄土夹礓结核层覆盖，一般厚度0—40mm；下部地层以粉砂岩，细、中、粗粒砂岩，泥岩及煤层组成。

大部分岩层可钻性2—5及，局部地区含有灰白色长石、石英砂岩层，可钻性7—8级。

钻进中，上部砂层极为松散易塌，严重渗漏，护壁困难；黄土及泥岩层段，水敏性强，极易吸水膨胀缩径，加之该区煤层层次多（8—11）层，厚度变化大（0—12m），且煤层顶、底板常发生漏失等，给钻进工作带来严重困难。

2.钻进设备为TK-4液压立轴式回转钻机，NBB200/40往复单作用三缸泵，S75绳索取心钻具，50kW柴油发电机组。

3.钻头使用情况自1987年8月至1988年6月钻完9个钻孔，总工作量2199.70m，其中使用复合钻头4个，工作量1626.84m，平均钻头寿命达406.71 m/只，3383号钻头寿命达621.42m；平均台效912.30m，就、最高单孔台效1363.64m（T77孔），平均实效2.69m/h，单孔实效最高4.68m/h（T44孔），复合片钻头完成技术经济指标见附表。

4.钻进参数及冲洗液通过实践选择，钻压250—450kg；转速250—400r/min；冲洗液量57—87L/min。

钻进冲洗液选用加土量2.5—4%的CMC-PHP-KHm低固相泥浆，并附加适量的YZ84-Ⅱ型润滑减阻剂泥浆，粘度为18—19s，比重为1.02—1.04g、cm3,失水量11mL/30min，含砂量＜0.4%，泥皮厚0.3—0.5mm，pH值为8—9。

5.小结（1）金刚石复合片钻头比硬质合金钻头寿命长，一般浅孔钻进中途不需提钻换头，有利于提高纯钻时间利用率和钻进效率，有利于减轻劳动强度。

金刚石钻头的最新进展及应用

金刚石钻头的最新进展及应用
吴绍玄
【期刊名称】《石油机械》
【年(卷),期】1991(000)001
【摘要】一、金刚石钻头的发展自从1940年美国克里斯坦森(Christensen)公司在石油及采矿工业首次使用天然金刚石钻头以来,已有半个世纪,金刚石钻头技术取得了飞跃进展。

克里斯坦森公司1940年生产了天然金刚石复合片钻头,1978年生产了巴拉斯(Ballaset)钻头(热稳定聚晶金刚石钻头),1985年生产了马赛克(Mosaic)钻头,1987年生产了大复合片PDC钻头。

目前。

【总页数】1页(P36)
【作者】吴绍玄
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TE921.1
【相关文献】
1.绳索取芯金刚石钻头在复杂地层中的应用研究 [J], 梁振德
2.致密砂岩地层孕镶金刚石钻头的研制及应用 [J], 赵洪山;彭烨;关舒伟
3.孕镶金刚石钻头在围山城矿区钻探施工中的应用研究 [J], 程成;陈涛;吴国皎
4.金刚石钻头在金矿钻探施工中的选择及应用 [J], 王雪玉
5.石油钻井金刚石钻头选型及正确应用 [J], 付晓平
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这种复合体制作的钻头在工程实践中取得了很好的效果，具有广泛的应用价值。钻头；研制；应用
中图分类号：Ｐ４６２文献标识码：Ｂ文章编号：１０－８０２０）４０３－４０００６（０８０－０４０
（．ｒｄａｃｏｌｈｎｎｖｒｔｏｅｓｉｎｅＷｕａ４０７１ＧａｕｔＳｈｏ，ＣｉａＵｉｓｙｆｏｃｃ，ｈｎ３０４，Ｈｂｉｈｎ；ｅｅｉＧｅｕｅ，Ｃｉａ２Ｉｓｔｔｏｅｌｇａｓｒｅ，ｅｏｉｅＥｇｎｅｉｇＣｎｕｉｇＣ．ｔ．ｕｙｎ４７０，Ｈｎｎｈｎ）．ｎｔｕｅｆｏｏｉｌｕｖｙＹｌｗＲｖｒｎｉｅｒｏｓｌｎｏ，Ｌｄ，Ｌｏａｇ１０２ｅａ，ＣｉｉＧｃｌｎｔａ
黄河某水利枢纽是黄河水沙调控体系建设的骨干
工程。其主要工程地质问题是泥化夹层，为了探明软
１工程概况
该工程位于黄河干流晋、陕峡谷：左岸为山西省吉县，右岸为陕西省宜川县，下游距离举世闻名的黄河壶口瀑布１ｍ。任务是：拦洪减淤、调节径流、０ｋ供水灌溉、发电、保护环境等综合利用。勘探孔位于
摘
要：根据黄河某水利枢纽的勘探要求设计研制了６１６５大口径金刚石复合体取芯钻头。该钻头是
目国内最大直径的金刚石取芯钻头。文章详细论述了金刚石复合体的设计参数和制造工艺，突破常前
规提出了三个复合的概念即钻头的工作层复合、钻头的保径复合以及聚晶金刚石与硬质合金复合。由
ＤｅｅｏｐｅｔａｖｌｍｎｎｄｐｉａｉｆｌｒｅｄｉｍｏｎｃｍｐａｔｃｒｔａｐｌｃｔｏｎｏａｇａｄｏｃｏｅｂｉＭＩＡＯＸｕ．ｈｎ，ＺＨＯＵａ，ＧＵＯｎｇｚａｇＸｉｏＭｉ
ｍｎｏｐｃｏｅｂｔｆｅｌｒｅｔｉｔｉｅ４１）ｉＣｉａｉｄｓｎｄａｄｄｖｌｐｄｈｅｉａａｅｒａｄｔｅｏｄｃｍａｔｒｉｏｇｓｄａｅ．．，５ｎｈｅｉｅｅｅｅ．Ｔｅｄｓｐｒｔｓｎｃｔａｍｅｒ（ｈ６ｎｓｇｎｏｎｇｍｅｈｍｕｃｕｉｃｎｌｇｆｅｄａｏｄｃｍａｔｒｄｓｕｓｄｉｄｔｌａｄｔｅｒｏｐｕｄｃｎｅｔｉｅｉｗｒｉｇｎａｎｅａｆｔｒｇｔｈｏｙｏｉｎｏｐｃｅｉｓｅｍ，ｎｔｅｃｍｏｎｏｃｐｓ（．．ｔｏｋｏｈｔｍａｃｅｎｎｈｈｅｂｎｆｅｃｍｐｕｄｂｔｉｅｒｋｅｉｇｏｏｕｄａｄｔｅｃｍｐｕｄｏｌｒｓｌｎｉｏｄｗｔａｄａｏｓｒｕｃｎｅｔｎａｏｏｎ：ｉｄａｔ－ｅｐｎｍｐｎｏｏｎｐｙｙｔｌｅａｎｈｈｒｌｙ）ａｅｎｏｖｎｉ－ｃｍｅｃｎｈｆｃａｉｄｍｏｉｌｏａｙｐｔｒａｄｈｒｎｅｅｏｋｎｆｃｉｏｔｎｄｂｉｋｇｏｉｉｔｅｅｇｅｒｇｐａｔｅｃｎｅｎｄａｄｉｈｓａｌｕｗｒｅｅ．Ｂｔｒｒｉｇｅｅｔｓｂａｅｙｔｓｉｆｔｎｈｎｎｅｉｒｉｏｃｒｅｔａｌｏｆｉｔｗｉｈｎｂｉｎｃｃｎ
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水利水电技术
第３９卷２００８年第４期
大口径金刚石复合体取芯钻头的研制及应用
缪绪樟，周晓，郭明
（．中国地质大学研究生院，湖北武汉４０７；１３０４
２．黄河勘测规划设计有限公司地质勘探院，河南洛阳４７０）１０２
弱夹层的分布规律，决定采用大口径取芯钻探技术。但是近几十年来在水利水电勘探中，大口径钻探一直沿用钢粒钻进技术。金刚石钻进的优势没有得到应有的发挥。据资料统计大口径金刚石取芯钻探的惟一应
ＡｂｔａｔｎａｃｒａｃｔｅｒｑｉｍｅｔｆｔｅｇｏｏｉａｘｌｒｔｎｆｒａｅｏｔｏｒｓｏｈｅｌｗＲｉｅ，ｅｄａｓｒｃ：ＩｃｏｄｎｅｗｉｔｅｕｒｈｈｅｎｅｌｇｃｌｐｏａｉｏｗｔｒｎｒｌｏｈｅｏａｃｗｏｋｎｔｅＹｌｖｒｔｉ－ｏｈ
ｉｅａｐｉｂｅｖｅａｅ１ｗｄｐｌａｌａｕｓｗｌｃｌ．
Ｋｅｏｄ：ｅｌｃｘｌａｏ；ａｇｉｅｅ；ｉｏｄｃｍａｔ；ｃｒｉｄｖｌｐｅｔａｐｉｔｎｙｗｒｓｇｏｇａｅｐｏｔｎｌｅｄａｔｒｄａｎｏｐｃｓｏｂｔｅｅｍｎ；ｐｌａｉｏｌｉｒｉｒｍｍｅ；ｏｃｏ