1、 金剛石鉆進 目錄 第一節 XY-4型巖芯鉆機 第二節 金剛石鉆頭及擴孔器 第三節 金剛石鉆進規程 第四節 金剛石鉆進技術 第五節 繩索取心金剛石鉆進 第六節 金剛石沖擊回轉鉆進 金 剛 石 鉆 進 第一節 XY-4型巖芯鉆機 一、性能特點 XY-4型鉆機為我國第一代立軸式金剛石鉆機。它設計先進、布局合理、結構緊湊、操作靈活、堅固耐用、可拆性好、便于搬遷、修理方便。 XY-4型鉆機可用于固體礦床勘探、工程地質及地下水勘探，淺層石油、天然氣勘探、堤壩灌注、坑道通風、排水鉆探。 鉆塔建議選用張家口探礦廠產13米或18米高鉆塔，并配置場房塔衣。建議配用BW200型泥漿泵，也可配用BW250型泥漿泵。

2、主要參數鉆孔深度43mm鉆桿1000m、50mm鉆桿700m回轉器轉速（正轉八速）1351588r/min；（反轉兩速）110；338r/min立軸行程：600mm 立軸內徑：68mm最大加壓力：54KN最大起拔力：72KN卷揚機提升速度（第三層）：1.09；2.02；2.89；4.18m/s最大提升能力（單繩）：30KN移動裝置移動油缸行程：400mm 鉆機離開孔口距離：250mm動力（按用戶需要配）電動機：30kw，1470r/min柴油機：36.75kw，2000r/min重量（不包括動力機）：1500kg外形尺寸（長寬高）：264011001750mm XY4型鉆機外貌圖 二、鉆機組成

3、 該鉆機由動力機和鉆機本體兩大部分所組成。動力機可配新4105或495型柴油機，也可配 JO2724型電動機。鉆機本體包括離合器、變速箱、分運箱、 回轉器，液壓操縱系統、前后機架、機座等。 三、機械傳動系統 機械傳動系統的任務是傳遞與切斷動力，變速變矩、換向、分配動力、并 實現柔性傳動與過載保護。 機械傳動系統包括回轉器、卷揚機(升降機)、油泵和轉速表四個傳動鏈。 1離合器； 2變速箱； 3萬向軸； 4分動箱； 5回轉器； 6油壓卡盤； 7卷揚機； 8油泵XY4型鉆機機械傳動系統圖 四、液壓操縱系統 1、功用 液壓操縱系統用以完成立軸下降、停留、上升、移動鉆機、松緊卡盤、擰卸鉆桿等操作。 通過

4、調整給進油缸壓力可以滿足加、減壓鉆進和強力起撥等工藝要求，通過系統壓力表可以反映液壓系統壓力，通過鉆壓表可以反映鉆進壓力、鉆具重力及加、減壓值。 2、組成 液壓操縱系統主要由油箱、齒輪油泵、液壓操縱閥(閥組)、鉆壓表、給進控制閥、各種油缸及擰管機液壓馬達等元件組成。 五、使用與維護保養 1、鉆機的安裝 (1)鉆機底座應用地腳螺栓緊固在基臺上。基臺安裝應水平周正。基臺構件之間連接 應牢固可靠； (2)卷揚機鋼絲繩頭應卡牢在卷筒上，并認真檢查各處繩卡防止松脫； (3)打開液壓卡盤裝上六方主動鉆桿或圓鉆桿檢查其在卡瓦中活動能否自如，必要時校直鉆桿； 2、開鉆前準備和檢查 (1)檢查鉆機各部連接螺栓是

5、否緊固可靠； (2)按照潤滑要求加注潤滑油脂； (3)檢查油箱、變速箱、分動箱油量是否適當； (4)檢查各操縱手柄扳動是否靈活，工作是否可靠； (5)脫開離合器，將分動手柄放在回轉位置，用手扳動立軸，檢查各傳動件運轉是否靈敏，是否有雜音； (6)將液壓操縱閥各手柄依次放入各工作位置，使油壓升至80公斤厘米2，檢查各儀表、油缸、油管，接頭是否漏油； (7)觀察各儀表工作是否正常； (8)檢查卷揚機抱閘調整是否適度。 3、鉆機操作注意事項 (1)待動力機運轉正常后，方能開動鉆機。接合離合器要平穩，不得沖擊； (2)扳動變速箱或分動箱手柄變速時，必須首先脫開離合器，嚴禁開車變速，待齒輪 轉速減慢后方

6、可換檔，以免打壞齒輪； (3)各換檔齒輪掛檔應完全掛滿，以免自動滑檔損壞齒輪； (4)運轉中注意檢查各運轉部件，如軸承、齒輪箱等溫度不得超過600C，如過熱應停 機檢查； (5)發現離合器發熱或打滑，應停機檢查，并調整離合器摩擦片的間隙。間隙調整應合適。如過緊，離合器將接合不上； 如過松，離合器將在半離合狀態下工作，這將造成傳遞 扭矩降低，離合器過熱或摩擦片迅速磨損； (6)開動鉆機鉆進前，應先將鉆具提高孔底，再合上離合器待鉆機運轉正常后再給壓鉆進； (7)一般情況下提升抱閘和制動抱閘不可同時使用，卷揚機不應超負荷吊重； (8)新鉆機或停鉆時間較長的鉆機在開鉆前，鉆機應開2速運轉最少20分鐘，

7、待各齒輪、軸承濺上潤滑油后方可進行正常工作； (9)開車前應將鉆機鎖緊裝置鎖緊方可開鉆，防止因振動造成鉆機體后退； (10)轉速表不可反轉，如回轉器需反轉，應將轉速表軟軸卸下，以免損壞轉速表； (11)在鉆進及提升過程中不得扳動鉆機移動操縱手柄； (12)鉆機運轉中如出現異常噪音，應停機查明原因并加以除； (13) 在制動抱閘制動情況下，操作者不得離開，必要時應用棘爪將凸輪卡住； (14)抱閘剎帶上不得濺有油污，以免打滑； (15)所有液壓操縱手柄不能同時使用； (16)操縱鋼球定位的操縱閥時，不能用力過猛，應熟練掌握每一定位位置的正確定位點。操縱彈簧自動復位的操縱閥時，應扳到底，否則容易造成

8、壓力沖擊易損壞壓力表； (17)為合理使用液壓系統，確保安全操作，各執行機構各種狀態、工作壓力值推薦如下表： (18)卷揚機“水冷”使用結束后，應將存水放盡并卸下橡膠水封涂上潤滑油，以免零件生銹或凍壞卷筒； (19)鉆機后退移動前，切切注意解開鉆機鎖緊裝置； (20)鉆機長期不用，各表露部分涂以潤滑脂以防生銹。 4、鉆機常見故障及排除方法序號故障原因排除方法1摩擦離合器發熱、打滑摩擦片間隙過大；摩擦片磨損。松動調節螺母上的六角螺栓右旋調整螺母調整摩擦片間隙；更換摩擦片。2離合器離合撥動不靈活滑套與離合器輸入軸缺油適當加注潤滑油潤滑3變速箱變速手柄掛擋失靈變速手柄球脫離了撥叉槽擰緊變速箱側箱蓋上

9、的半球狀螺母4萬向軸徑向強烈震動萬向節兩端叉子未對準在同一平面上卸開重新對正安裝序號故障原因排除方法5卷揚機剎帶打滑剎帶制動面上有油污；抱閘與閘輪間隙調整不當用汽油清洗剎帶內表面；適當進行調整。6卷揚機冷卻水套漏水水套密封圈磨損更換新密封圈7液壓卡盤夾持無力打滑卡瓦磨損；碟形彈簧失效或斷裂。更換新卡瓦；更換碟形彈簧。8液壓卡盤在倒桿時自卡液壓操縱閥卡盤控制閥內泄漏嚴重更換新閥9液壓卡盤松不開液壓系統壓力不足調整調壓溢流閥中調整彈簧及調整螺母使系統壓力達80X105Pa 序 號 故 障 原 因 排除方法10立軸與導管卡死或過度磨損立軸上下密封裝置損失進入污物；立軸與導管間潤滑不良修理密封裝置；打

10、開回轉器標牌通過立軸導管上油咀加注潤滑脂。11液壓系統壓力不足油泵皮帶打滑；各油缸、各閥的油管及管接頭漏油，調壓溢流閥調整螺母松動；油泵過度磨損。調整皮帶；消除泄漏；調整調壓溢流閥的調整螺母提高工作壓力；更換油泵。12油泵起動后不上油油箱內無油，油泵吸空；過濾器堵塞；吸油管吸扁不上油。加油；清洗過濾器；更換鋼絲編織膠管。序 號故 障原 因排除方法13油泵發熱油泵吸油管閥門關閉；液壓油粘度過大； 油泵磨損 ； 油泵傳動裝置與泵裝配不良。打開閥門開關；更換液壓油；修理或更換油泵；提高裝配同心度。14液壓系統油溫過高高壓工作時間太長；油泵損壞；油箱存油太少。減壓鉆進應采用給進控制閥控制；修理或更換油

11、泵；加油。 5、定期保養 (1)班保養 將鉆機外表擦凈，注意底座滑道、立軸、導向桿等表面的清潔，保持良好的潤滑； 檢查所有表露在外的螺栓、螺母、保險銷釘等是否牢固可靠； 按要求進行潤滑； 檢查變速箱、分動箱油位； 檢查液壓油箱油位； 檢查漏油，漏氣情況，并加以消除； 消除在本班內發生的其它故障。 (2)周保養 徹底進行班保養內容； 立軸箱加潤滑脂； 清除液壓卡盤及下卡盤的油垢或塵土； 根據周保養要求進行潤滑； 清洗抱閘內表面。 (3)月保養 徹底進行周保養內容； 卸開卡盤，清洗卡瓦、卡瓦座、碟形彈簧等，并給推力軸承換油； 給橫梁軸承加注鋰基潤滑脂； 清洗油箱過濾器，更換變質的液壓油； 檢查變速

12、箱、分動箱、回轉器內的潤滑油，若變。質應及時更換； 檢查各部件的技術狀況，如有損傷及時更換,不得帶病工作。 6、鉆機的液壓油及潤滑 (1)鉆機使用油料 鉆機用液壓油，要求采用機械油，夏季為20號，冬季為10號； 變速箱和分動箱潤滑油，要求采用齒輪油(SYBll03-62S)，夏季用代號為HL30的齒輪油，冬季用代號為HL20的齒輪油。也可使用鉆機油(SYBll53-59)，代號為20號油； 潤滑脂，對橫梁中軸承，要求采用1號鋰基潤滑脂，卷揚機行星齒輪機構及卷筒內軸承，要求采用1號復合鋁基潤滑脂，其它各部位均用2號鈣基潤滑脂。 (2)潤滑部位及潤滑要求 分動箱加油量以油塞溢出為限，變速箱加油見油

13、尺。其它潤滑部位及潤滑要求見下圖及下表。 XY一4型鉆機潤滑部位圖 鉆 機 潤 滑 表 第二節 金剛石鉆頭及擴孔器 金剛石鉆頭及擴孔器是直接碎巖的工具，其質量的好壞及與地層的適應性，直接影響鉆進的效率、鉆孔的質量和鉆探的成本。 在中硬和堅硬巖石層中，使用金剛石鉆頭鉆進具有效率高、質量好、事故少、裝配輕、勞動強度低、鉆探成本低、本體輕、應用范圍廣等優點。 巖石愈致密堅硬，利用金剛石鉆頭鉆探時小時效率提高的幅度愈大。 電鍍金剛石鉆頭適用于較完整、研磨性較弱的偏軟地層的鉆進，具有時效高、鉆速快等特點。 金剛石燒結鉆頭（熱壓燒結金剛石鉆頭）適用范圍較廣，具有極強的耐磨性，壽命長、時效高，鉆頭內外徑保持

14、較好，能有效提高巖芯采取率、保證鉆孔孔徑。 金剛石雙管鉆頭適用于對巖芯采取率要求較高或不完整地層、鉆孔較淺的工作環境的鉆進。 單管金剛石鉆頭適用于對巖芯采取率要求不高或較完整地層的鉆進，鉆孔較淺。 金剛石繩索取芯鉆頭（繩索取芯金剛石鉆頭）適用于對巖芯采取率要求很高并鉆孔較深的鉆探環境，尤其在鉆深孔時更能充分發揮效率。 電鍍金剛石擴孔器能較好的配合鉆頭鉆進，適用于較完整地層。 無壓燒結擴孔器產品使用壽命較長，能最大程度的保證孔徑，適用于破碎、不完整地層。普通雙管金剛石擴孔器 單管擴孔器 繩索取心擴孔器 打撈器具 鉆探工具 一、金剛石鉆頭 (一)金剛石鉆頭的類型 1、 表鑲鉆頭 它是指將較大粒度的

15、金剛石(15100粒克拉)鑲在胎體表面，般出露1/31/4在胎體表面。鉆頭按金剛石粒度大小，分為粗粒鉆頭(粒度為15-25粒克拉)，中粒鉆頭(粒度為2540粒克拉)，細粒鉆頭(粒度為40-60粒克拉，特細粒鉆頭(粒度為60-100粒克拉)。一般說，表鑲鉆頭適用于鉆進中硬至堅硬完整地層。當巖石愈硬，則選用金剛石粒度愈細的鉆頭。 2、 孕鑲鉆頭 金剛石(150400粒克拉或更細的，即20100目)與胎體成分混在一起，鑲焊在鉆頭上，用于鉆進堅硬及較破碎的巖層。鉆進時，隨著胎體的磨損，金剛石出刃不斷出露。因此，與表鑲鉆頭相比，孕鑲鉆頭具有回轉平穩和鉆速穩定優點，應用范圍廣。 3、復合片鉆頭 它是將復合

16、片直接或者切割成所需形狀，鑲焊在鉆頭上。這種鉆頭適用于鉆進中硬地層 (二)金剛石鉆頭的結構 在實際工作中，必須根據所鉆巖石的性質，選擇合理的鉆頭結構，以便使鉆頭獲得良好的經濟技術指標。金剛石鉆頭的結構要素包括金剛石含量，金剛石粒度與出刃，胎體性能，底唇形狀等。 金剛石鉆頭的種類很多，結構也不盡相同，最常見的標準鉆頭的結構要素如圖所示。 金剛石鉆頭組成部分 l金剛石； 2胎體； 3鉆頭體 金剛石鉆頭刃部剖視圖 (a)：表鑲鉆頭 l底刃金剛石； 2邊刃金剛石； 3側刃金剛石； 4胎體； 5鉆頭體 (b)：孕鑲鉆頭 1金剛石； 2工作部分胎體 3非工作部分胎體； 4鉆頭體； h孕鑲層高度 1、金剛石

17、的粒度和出刃 金剛石粒度主要根據巖性來選擇。巖層愈硬，粒度愈小；巖層愈致密，金剛石粒度愈細。根據巖性不同推薦的金剛石粒度見下表 。 表鑲鉆頭的出刃，一般不超過金剛石顆粒直徑的1/31/4，大約為0.0.5mm。軟至中硬巖層采用大出刃，硬而中等研磨性巖層采用較小出刃，破碎、裂隙發育巖層則采用最小的出刃。金剛石的出刃應力求一致，否則，將加速金剛石的磨損，影響鉆進效率。 孕鑲鉆頭有一定程度的自銳作用，它的出刃由胎體性能來保證。 2、金剛石在唇面的排列 金剛石在鉆頭唇面上的排列是表鑲鉆透重要結構參數。鉆進過程中，邊刃負擔最重，其次為底部，再次為側部。因此，優質金剛石用于邊部，品級較高的用于底部，品極較

18、低及回收金剛石用于側部。 單位面積內擺放金剛石的數目稱為鉆頭的充滿度。擺放的充滿度過小，在單位孔底碎巖面上金剛石工作面過小，相對金剛石負擔過大，則鉆頭壽命短；相反，充滿度過大，鉆頭成本高，還會影響孔底的沖洗。 在鉆頭唇面厚度方向多采用同心環狀排列，并在徑向必須有一定的重疊度，減少鉆頭唇部拉槽的可能性。金剛石鉆頭唇面上的排列方式有放射排列，螺旋排列和等距離排列等。 金剛石在唇面的排列a放射排列，b螺旋排列 ，c等距離排列 3、鉆頭的唇面斷面形狀 表鑲金剛石鉆頭的唇面斷面形狀應根據巖性、鉆頭的壁厚和工作穩定性的要求不同來選擇。一般的選用原則是： (1) 圓弧形唇面（圓弧半徑胎體厚度的一半）可較好地

19、保護鉆頭的內外徑，適用于中硬和硬巖層，使用范圍廣； (2) 半圓形唇面（圓弧直徑=胎體厚度）可布置較多的金剛石，緩解了規徑刃的過分磨損，適用于堅硬和軟硬互層的研磨性巖層； (3) 多階梯形唇面多用于壁厚大的鉆頭（如繩索取心），適用于中硬和硬巖層，有利于破巖和導向； (4) 內錐形唇面適用于研磨性強的和破碎的巖層及容易引起鉆頭內邊刃過早磨損的巖層，也可鉆進礫巖，用于厚壁鉆頭； 孕鑲金剛石鉆頭的唇面形狀比較簡單，多為平底形，在孔內磨合一段時間后便自然形成圓弧形。如果堅硬、弱研磨性的巖石或鉆頭壁較厚，可把鉆頭唇面做成同心環槽、鋸齒狀或階梯形，以使比壓集中并在孔底形成破巖自由面。 (5) 外錐形唇面適

20、用于較軟和易碎的地層，多用于雙管和繩索取心鉆頭。 4、 鉆頭的水口與水槽 鉆頭的水路直接影響著孔底沖洗及鉆進效果。常用的水口形狀見圖。由于表鑲鉆頭的主水路是唇面與孔底之間的間隙，故水口和水槽的數目不能太多，這樣可強制讓沖洗液從主水路通過，以便有效地冷卻唇面金剛石和及時排除孔底巖粉。 (a) (b) (c) (d) 表鑲金剛石鉆頭的水口形式(a)直水口；(b)正螺旋水口；(c)反螺旋水口；(d)底噴水口 5、 金剛石在胎體中的含量 金剛石的含量決定于鉆頭的直徑和巖石性質。鉆頭直徑大，克取巖石面積大，則所需的金剛石數量多；反之，則少些。同一直徑的鉆頭，巖層研磨性強，金剛石磨耗快，金剛石的數量也應增

21、加。 孕鑲鉆頭使用濃度來表示金剛石在胎體中的含量，它是影響孕鑲鉆頭性能的重要結構參數。濃度的算法沿用砂輪制造業的400%濃度制，當金剛石的體積占胎體工作層體積的1/4時，其濃度為100%，此時每立方厘米金剛石層含44克拉金剛石，全部都是金剛石時，濃度為400%。選擇金剛石濃度的依據是所鉆巖性、金剛石的品級和粒度，同時必須兼顧胎體的包鑲能力和鉆壓值的大小。即巖石越堅硬致密，金剛石質量好，粒度細，濃度宜較低；唇面比壓較大時可選較高的濃度，這樣對提高胎體耐磨性也有好處。合適的濃度為70%120%，過高了將影響胎體的包鑲能力和鉆速。 6、鉆頭的胎體性能與成分 胎體是金剛石與鉆頭體之間的膠結物質。表鑲鉆

22、頭胎體的作用在于牢固包鑲金剛石并可靠地與鋼體焊接。而孕鑲鉆頭的胎體還要保證金剛石在鉆進過程中有自銳作用，因此，對胎體要求具有足夠的抗壓強度和抗沖擊韌性，以及有良好的自銳性，并能便于鑲焊，使金剛石牢固地焊接在鉆頭體上。 對孕鑲鉆頭而言，根據所鉆巖石正確選擇胎體硬度（耐磨性）是非常重要的。為了保證孕鑲金剛石能及時出刃，在鉆進過程中孕鑲鉆頭胎體的磨損應稍超前于金剛石。合適的胎體耐磨性應能使唇面金剛石正常出刃（自銳），并且在每粒金剛石的后面形成蝌蚪狀支撐。隨著工作金剛石的磨鈍，胎體應在巖粉的磨蝕下促進新的金剛石出刃。 當巖石更硬時，金剛石磨損得更快，但這時產生的巖屑更薄，數量更少，所以在堅硬的巖石中鉆

23、進時，必須選擇低耐磨性（硬度較小）的胎體。 孕鑲金剛石鉆頭的出刃情況(a)出刃合適； (b)出刃過快； (c)出刃過慢 我國把胎體硬度分為六級，如表所示，表鑲鉆頭對胎體硬度要求不嚴，一般在級間選擇（HRC3545）。 胎體成分主要由骨架材料和粘結金屬組成。骨架材料常用碳化鎢這種高熔點材料，使胎體具有較高的硬度和耐磨性。粘結金屬目前采用銅基和金，把金剛石、骨架材料粘結在一起，形成一種具有良好強度和韌性的假合金。胎體 HRC 硬度(HRC) - 是材料抵抗外物刺入的一種能力。試驗鋼鐵硬度的最普通方法是用銼刀在工件邊緣上銼擦, 由其表面所呈現的擦痕深淺以判定其硬度的高低。 這種方法稱為銼試法 這種方

24、法不太科學。 用硬度試驗器來試驗極為準確, 是現代試驗硬度常用的方法。 最常用的試驗法是洛氏硬度試驗 。 洛氏硬度試驗機利用鉆石沖入金屬的深度來測定金屬的硬度, 沖入深度愈大, 硬度愈小。 鉆石沖入金屬的深度, 可從指針指出正確的數字, 該數字稱為洛氏硬度數。通常一把好刀的刀刃硬度應在落克威爾硬度50HRC以上,60HRC以下.簡而言之,硬度越高,抗磨損能力越高,但脆性也約大.非鋼合金，象鎢鉻鈷合金等硬度都較低，只有大約40HRC，但它們的抗磨損能力也很高。 7、保徑與補強 孕鑲鉆頭如果徑向磨損過多，鉆頭便報廢。為此多采用“保徑”措施來保護其內外徑。方法是采用硬質合金，金剛石聚晶體、復合體及金

25、剛石等硬質材料置于胎體內外緣上，增加其耐磨性，同時還起補強作用。 用針狀硬質合金或金剛石聚晶體等塊狀材料保徑，是在鉆頭制造時把保徑材料和金剛石同時燒結在胎體上，其位置是分布在胎體內外壁或水口處，如圖a所示。 金剛石保徑，是在鉆頭制造時把保徑金剛石鑲結在胎體內外壁上，如圖所示。 金剛石鉆頭保徑a一聚晶體保徑： 1一工作層； 2一金剛石聚晶： 3一胎體； 4一鋼體；b一金剛石保徑： 1一工作層； 2一胎體； 3一保徑金剛石； 4一鋼體 二、擴孔器 擴孔器是連接在鉆頭之上，起到修整孔壁，保持孔徑，防止鉆頭在鉆進中因磨損造成孔徑變小，以致下回次新鉆頭下不到底。另外，由于擴孔器比鉆頭直徑大0.30.5m

26、m，所以，擴孔器還具有導正鉆頭，減輕鉆頭擺動，增加鉆具的穩定性，有利于提高鉆頭壽命，防止孔斜作用。 擴孔器按包鑲形式，分表鑲擴孔器和孕鑲擴孔器；按使用的巖心管不同分單管擴孔器和雙管擴孔器；按棱條形狀分直條形擴孔器和螺旋形擴孔器及直棱形擴孔器。 金剛石鉆頭擴孔器 金剛石鉆頭擴孔器 第三節 金剛石鉆進規程 一、金剛石鉆進規程參數 鉆進規程參數包括鉆壓、轉速和沖洗液量3個參量。表鑲和孕鑲金剛石鉆頭的特點和碎巖機理，決定了它們必須采用以高轉速為主體的鉆進規程。特別是孕鑲鉆頭，由于粒度小，切入少，要獲得高鉆速必須依靠鉆頭的高轉速。同時，考慮到金剛石性脆和不耐高溫等弱點，必須配合適當的鉆壓和足夠的沖洗液量

27、。評定金剛石鉆進規程是否合理，要綜合鉆速、鉆頭的總進尺和單位進尺金剛石的耗量三個方面的指標來衡量。 1、鉆壓 鉆壓與鉆速和金剛石耗量的關系曲線如圖所示，可分為三個區：區為表面研磨破碎，鉆速極低；區為疲勞破碎，依靠多次重復使裂紋擴展才能破碎巖石；區為體積破碎區，鉆速隨鉆壓增長很快，但單位進尺的金剛石耗量也增長很快。圖中顯示，過大的鉆壓將使金剛石耗量急劇增大，并導致鉆速有所下降，因此建議取鉆壓值在圖中的最優區內。鉆壓對鉆速和金剛石耗量的影響 （1）、表鑲金剛石鉆頭的鉆壓P P=G p 式中：G鉆頭上的金剛石粒數； P單粒金剛石上允許的壓力，kgf/粒 細粒金剛石：p1.01.5 kgf /粒；中粒

28、金剛石：p1.52.0 kgf /粒；粗粒金剛石：p2.03.0 kgf /粒；特優質級金剛石：p5.0 kgf /粒； （2）、孕鑲金剛石鉆頭的鉆壓W W=Fq 式中：F鉆頭實際工作唇面面積，cm2； Q單位底唇面面積上允許的壓力，kgf /cm2。 中硬巖石：q4050 kgf /cm2；堅硬巖石或金剛石質量高者：q6070 kgf /cm2。 不同類型金剛石鉆頭推薦采用的鉆壓值如表所示。 單位：kgf 選擇和施加鉆壓時還應注意以下幾點： (1) 巖石性質 鉆進軟的弱研磨性或破碎、非均質巖層時，宜選下限鉆壓，反之亦然。 (2) 金剛石鉆頭上的金剛石質量好、數量多、粒度大時，宜選用上限鉆壓，

29、反之亦然。 (3) 鉆頭類型 鉆頭口徑大、壁厚、胎體較軟時，宜選用上限鉆壓。 (4)鉆頭的初磨 每個新鉆頭的鉆進應分為磨合階段和正常鉆進階段。在初磨階段應使用低鉆壓、低轉速，一般低25%40%，讓鉆頭唇面形狀與孔底及巖心根部逐漸相吻合。 (5) 孔底實際鉆壓 一般地表測得的鉆壓值都是鉆具自重加上或減去油壓的指示值，而由于鉆孔彎曲、泵壓的脈動和巖性不均質造成鉆具振動，使孔底實際的瞬時動載鉆壓可能是地表儀表指示鉆壓的03倍。因此，對于深孔、斜孔和非均質巖層應取較小的鉆壓。 2、轉速 由金剛石鉆進的機理可知，轉速是影響金剛石鉆頭鉆速的重要因素，在一定的條件下，轉速越快，鉆速也越高。轉速與金剛石磨損的

30、關系比較復雜，若其他條件不變，鉆頭轉速存在著臨界值，即在某一轉速下金剛石磨損量最小。 （1）、表鑲金剛石鉆頭的線速度 表鑲金剛石鉆頭所用的金剛石粒度較大，出刃量也較大，允許有較大的切入量，所以轉速應低于孕鑲鉆頭。推薦的線速度為12m/s。 （2）、孕鑲金剛石鉆頭的線速度 孕鑲金剛石鉆頭所用的金剛石粒度很小（一般粒徑0.2mm左右），出刃量微小，主要靠高轉速來獲取鉆進效率。推薦的線速度為1.53m/s。 表鑲和孕鑲金剛石鉆頭適用的轉速 單位：r/min 選擇合理的轉速時，還應考慮以下幾點： (1) 巖石性質 如果巖層較破碎、軟硬不均、孔壁不穩時，宜選用下限轉速。 (2) 鉆孔 如果鉆孔結構簡單、

31、環空間隙小、孔深不大時，應盡量選用高轉速，反之亦然。 (3) 設備和鉆具 在實際工作中常因鉆機的能力和鉆桿柱的質量限制了選用高轉速。 3、 沖洗液泵量 沖洗液在金剛石鉆進中除了排粉、冷卻、護壁功能外，還將起到潤滑鉆具、幫助孕鑲鉆頭自銳的作用。 一般根據液流上返速度來確定金剛石鉆進所需的泵量Q： Q=6vF (L/min) 式中： v環隙空間的上返流速，金剛石鉆進要求v0.30.5m/s； F-鉆孔的環空面積， cm2。 由于表鑲、孕鑲金剛石鉆頭鉆進時鉆孔環狀間隙很小，沖洗液的流動阻力很大，所以金剛石鉆進基本是以不大的泵量和較高的泵壓來工作的。泵量過大不僅增大工作泵壓，容易沖蝕孔壁和巖心，還會過

32、量抵消鉆壓，引起鉆具的振蕩。另外，泵壓是反映孔底工況的敏感參數之一，必須密切加以注意。例如，鉆進中突然鉆速降低而泵壓猛增時，可能是發生巖心堵塞或燒鉆的預兆；泵壓逐漸下降則可能是鉆桿裂紋并正在逐漸擴大。 金剛石鉆進中常用的泵量推薦值 同時還應綜合考慮下述內容： (1) 巖層性質 鉆進堅硬致密的巖層時，單位時間產生的巖粉量少，可選擇下限泵量，反之亦然。鉆進強研磨性巖層時，為了吸收摩擦產生的熱量，需要較大泵量冷卻，但攜帶巖粉磨粒的高速液流會嚴重沖蝕胎體，誘發金剛石顆粒過早脫落。因此，應該權衡利弊選擇合理的泵量。 (2) 鉆頭類型 孕鑲金剛石鉆頭出刃微小，鉆頭唇面與巖面間只存在漫流區，主要靠多個水口循

33、環，加之常以高轉速鉆進，因此宜用較大的泵量，以防止發生燒鉆。而表鑲鉆頭的出刃較大，排粉和冷卻條件也較好，故可選用較小的泵量。 (3) 防止燒鉆 防止金剛石鉆頭（尤其是孕鑲鉆頭）燒鉆是生產中一項重要的工作。試驗表明，用于冷卻鉆頭所需的泵量并不大，只需泵量達每厘米鉆頭直徑0.20.3L/min就可滿足胎體迅速散熱的需要。但當轉速為800r/min，鉆頭唇面壓力為10MPa時，鉆頭每轉一圈，胎體溫度升高1.73C。所以鉆進中若沖洗液停止循環12min，便可能造成燒鉆的惡性事故。 二、金剛石鉆進的臨界規程 對金剛石鉆進規程問題，除了前述傳統的定性結論外，前蘇聯學者通過分析鉆進中的熱物理過程，對鉆進規程

34、參數與胎體溫度、破巖功率消耗、機械鉆速、胎體磨損之間的關系進行了定量研究，并在此基礎上提出了金剛石鉆進的的正常規程和臨界規程的見解。在正常規程下，鉆頭胎體溫升正常，功率消耗平穩，同時鉆頭磨損輕微；而在臨界規程下，鉆頭胎體溫升將急劇上升，功率消耗劇增，鉆頭磨損嚴重，甚至出現燒鉆。即： (1) 對于金剛石鉆進而言，每種巖石都存在著臨界規程，其Pn值基本是個常數，可以通過實驗測得。也就是說，鉆壓P和轉速n兩個參數之間存在著明顯的交互影響，必須同時考慮它們的取值。進入臨界規程的主要表現是胎體溫度急劇升高，鉆頭嚴重磨耗，雖然此時鉆速也很高，但可能導致燒鉆事故。因此，必須保證鉆進生產工藝處在小于臨界規程的

35、狀態下。 (2) 鉆進過程中的胎體溫度和鉆頭非正常磨耗是重要的孔內工況指標，但不便于測量。而功率消耗便于在地表檢測，又與上述二指標同步進入臨界規程，因此可通過測量鉆進功率來判斷鉆進過程正常與否。一旦出現功耗突變，便可發出進入臨界規程的報警。這是由憑經驗打鉆走向科學鉆進的一個重大進步。 第四節 金剛石鉆進工藝 金剛石鉆進工藝要求比較高，除了受上述鉆進規程參數影響外，還要注意以下事項。 一、鉆具的組配 金剛石鉆進用的鉆具目前分為單管鉆具、普通雙管鉆具和繩索取心用雙管鉆具三種。前兩種鉆具的鉆頭、擴孔器、卡簧的組裝方式如圖所示。繩索取心雙管一般沒有短接，內管直接連卡簧座。 單層，雙層巖心管a：單管鉆具

36、；1鉆頭； 2卡簧； 3擴孔器； 4一巖心管；b：雙層管： 1一鉆頭； 2卡簧： 3卡簧座； 4短節： 5擴孔器： 6外管； 7內管 鉆進前進行的鉆具組配工作是一項很細致的工作，應注意以下問題。 (1)鉆具的級配 鉆具的級配是指鉆桿柱與鉆頭外徑的配合關系，二者的外徑差小，鉆桿柱穩定，級配就好。 (2)擴孔器與鉆頭的配合 擴孔器的直徑應比鉆頭直徑大0.30.5mm，在硬巖中一般不能超03mm。擴孔器外徑過大，易加劇自身的磨損；過小，則起不到擴孔保護鉆頭的作用。 (3)卡簧與鉆頭的配合 卡簧自由內徑比鉆頭內徑應小0.3mm左右，最大不超過05mm。卡簧的作用是卡取巖心，過小巖心易堵塞；過大，卡心不

37、牢，巖心易脫落。 （4）內管底端與短接和卡簧座的配合 內管底端與短接和卡簧座3個部件裝好后，將雙管鉆具放在垂直位置時，它們不致自由脫落，而且稍加用力才能拔開。這樣可防止部件在鉆進中脫落，造成蹩水和巖石堵塞。另外，雙管鉆具組裝后，卡簧座底端離鉆頭臺階應有34mm的間隙，同樣是為防止蹩水和巖心堵塞。 二、鉆頭的選擇、使用和磨損 (一)、鉆頭的選擇 選擇鉆頭的依據是根據巖石的物理力學性質(主要指巖石的硬度，研磨性，完整程度)；另外，還要考慮一些技術條件。選擇內容包括：鉆頭的鑲嵌類型，胎體性能，金剛石粒度，底唇面形狀等。 一般選擇原則： 1、金剛石的質量 質量好用于鉆進：硬巖、深孔、繩索取心用鉆頭以及

38、專用特殊部位鉆頭。 質量差用于鉆進軟巖、淺孔鉆頭。 2、表鑲用于軟至中硬(國外至堅硬)、均質完整至稍破碎、中等研唐性的巖層，軟硬互層。 孕鑲用于硬至極硬、破醉的、裂隙性的、強研磨性巖層。 3、胎體性能 硬胎體用于偏軟的、強研磨性的、破碎的、粗顆粒巖層。 軟胎體用于偏硬的、弱至中研唐性、均質完整、細顆粒巖層。 4、金剛石粒度 粗粒用于偏軟的、完整的、弱研磨性巖層。 細粒用于偏硬的、破碎的、強研磨性巖層。 5、金剛石濃度 高濃度一用于軟的、強研磨性、粗顆粒、破碎的巖層。 低濃度一用于硬的、弱研磨性、細顆粒均質的巖層。 6、水口數量 多水口用于軟巖、孕鑲鉆頭。 少水口用于硬巖、表鑲鉆頭。 7、底唇形

39、狀 平底形用于中硬和中研磨性巖層。 園弧形用于硬、強研磨性巖層。 階梯形又稱導向式取心鉆頭，適用于中硬至硬地層。 底噴形用于較破碎、易堵巖層，有利于提高采取率。 尖齒形為廣譜型鉆頭多具有防斜作用。 （二）鉆頭的使用 1、鉆頭排隊使用 使用鉆頭時，應根據鉆孔結構、巖石性質及每個鉆孔可能需要使用的鉆頭數量，按鉆頭內、外徑的大小排隊使用，盡量減少掃孔工作量。對同一批鉆頭和擴孔器，在使用前要用游標卡尺精確地測量內外徑，并將測得的數據及胎體硬度記在鉆頭卡片上。先用外徑大、內徑小的鉆頭，這樣可減少卡鉆或掃孔工作量，避免巖心堵塞。每次下入的鉆頭與前個回次鉆頭直徑之差要小，在鉆進89級巖石時，直徑之差不大于0

40、.1mm；鉆進1012級巖石時，直徑之差不超過0.05mm。為增加鉆頭總進尺，鉆進完硬巖后的鉆頭，較好的還可用于鉆進軟巖。 2、與擴孔器配合好 擴孔器的直徑應比鉆頭直徑大0.3mm至0.5mm, 硬巖取0.3,軟巖取0.5 3、選擇好卡簧 卡簧的自由內徑應比鉆頭內徑小0.3mm，根據地層破碎程度來選擇。 4、注意選擇最優的鉆進規程參數和沖洗液的性能，采用有效的防振減振措施，遵循操作規范等是合理使用鉆頭的重要內容。 5、合理控制時效 時效過高影響鉆頭壽命；時效過低，得不到高的經濟效益。國內外資料表明，在一定的鉆壓和轉速綜合作用下，即鉆壓和轉速的乘積為臨界值的條件下，可能發生燒鉆的事故。因此，必須

41、合理控制規程參數，不可盲目追求時效。在硬脆碎地層施工，由于巖石研磨性強，巖屑顆粒粗，時效不宜超過3mh尤為重要。而在完整均勻的巖層施工，由于巖石研磨性弱，巖屑顆粒細，在鉆頭正常磨損時，可適當提高時效。 6、不盲目追求進尺 金剛石鉆頭一經投入使用，應力求多打進尺，但不應盲目追求進尺。當發現金剛石鉆頭出現下述情況應停止使用： (1)鉆頭內外徑消耗0.30.4mm，孕鑲鉆頭工作層已磨耗； (2)表鑲鉆頭胎體磨損嚴重，金剛石出露超過13的鉆頭； (3)胎體被沖蝕，近水口處金剛石有掉粒的危險； (4)擴孔器外徑磨損嚴重小于鉆頭尺寸。 7、控制合理的提鉆時間 鉆頭下入孔底工作，不能等磨到不能再用才提鉆，中

42、間有個合理的提鉆時間。鉆頭提上來修磨一下水口后，再投入孔內繼續使用，這樣就能提高鉆頭使用壽命；但目前還無法確切掌握這個時間。 此外，鉆頭使用要建立卡片制度，便于總結經驗，找出規律選擇適應性良好，綜合效益好的鉆頭。 （三）、鉆頭的磨損 鉆頭的磨損分正常磨損和非正常磨損。鉆頭非正常磨損的原因有三：一是鉆頭參數選擇不對應；二是規程參數不合理；三是操作有誤。因此。通過對鉆頭磨損形態的分析，不僅有助于積累經驗，用好鉆頭，同時為改進鉆頭設計和制造工藝提供依據。 1孕鑲鉆頭的磨損 孕鑲鉆頭正常磨損的標志是：內外徑和工作層磨耗均勻(胎體內外徑磨耗不超0.02mmmm，工作層磨耗不超01mmmm) 底唇面由平面

43、變成園弧形并磨成輕微的“蚪蝌”狀。 孕鑲鉆頭的非正常磨損，表現如下： (1)鉆頭底唇面光滑，進尺緩慢，表明胎體過硬。 (2)胎體底部變成內、外錐形，表明鉆頭內、外徑補強不足，或鉆進了破碎巖層。 (3)鉆頭出現了偏磨現象，表明鉆頭與鉆具的同心度差，或者是水口、水槽規格不一致。 (4)鉆頭外徑磨損嚴重，甚至呈外錐形，表明鉆頭長時間掃孔，或掃探頭石，或外徑補強不良。 (5)鉆頭內徑磨損嚴重，甚至呈喇叭形，表明鉆頭長時間掃巖心，或巖中堵塞，或內徑補強不良。 （6）鉆頭內、外徑同時磨損嚴重，甚至出現臺階狀，表明孔底有金屬碎屑或巖石硬粒或金剛石分布不均勻，或內外徑補強不良。 (7)鉆頭胎體磨損過快金剛石出

44、露過多，說明鉆頭雄體軟，或孔底巖屑積存過多。 （8）鉆頭水口或底唇面出現沖蝕的溝槽，說明泵量過大，或沖洗液含砂量過多，或胎體軟。 （9）鉆頭唇部出現溝槽，說明鉆頭沖洗冷卻不良，或轉速鉆壓配合不當，或金剛石分布不均勻，或孔內有異物或硬巖屑(如黃鐵礦粉粒)。 (10)胎體或鋼體變為蘭色，說明冷卻不良已發生一定程度的微燒。 (11)胎體出現裂紋，說明內外水槽過深，或鉆具強烈震動。 (12)鉆頭鋼體上出現刻痕或拉槽，表明孔內有硬碎異物。 2、表鑲鉆頭的磨損 表鑲鉆頭正常磨損的標志：金剛石刃尖磨平，出刃量保持在1413范圍，內外徑棱有磨平現象，尺寸變化很小，胎體磨損很輕，沒有崩裂、掉塊或局部扭傷現象。

45、表鑲鉆頭非正常磨棚的表現如下： (1)少數金剛石崩落或出現裂紋，表明鉆壓過大，或鉆具受強震，或下鉆時受蹾撞。 (2)整粒金剛石崩落，說明金剛石包鑲不牢，或金鋼石出露過多。 (3)金剛石后部有明顯尾巴狀胎痕，說明胎體軟，或孔底巖屑多，或沖洗液含砂量大。 三、鉆具的振動及其預防 金剛石鉆進，特別是孕鑲金剛石鉆頭，主要是靠金剛石磨削作用破碎巖石，因此轉速的高低對鉆進有極大的影響。一般情況下，高轉速比低轉速好，但實行高轉速鉆進時，鉆具會產生不同程度的振動。鉆具的振動不僅會影響鉆進效率，而且使金剛石嚴重損壞。產生振動的原因很多，大體分為技術設備、工藝和地質方面的原因。除地質原因外，其它方面可以采取一定的

46、措施加以預防。 （1）、使用減振器防振 減振器裝于巖心管和鉆桿之間，鉆桿的振動被減振器的彈簧吸收，從而減輕巖心管和鉆頭的振動，增加鉆具的穩定性。 (2)使用各種穩定接頭減振 穩定接頭用以增加粗徑鉆具的穩定性。另外還要注意不使用已經彎曲和磨偏的巖心管，不使用磨鈍磨偏的鉆頭，適當加長巖心管等。 (3)使用減振潤滑劑 在鉆桿柱上涂防振潤滑劑，不僅可吸收鉆桿對孔壁的沖擊能，起到防振作用；而且可減少鉆桿與孔壁的磨擦力。KABC一45型潤滑劑的配方是：黑機油65，純松香20，瀝青10，石蠟5；配制時將黑機油澆開，依次加入松香粉、瀝青和石蠟，不斷攪拌，直至各種原料完全溶合。此外，還可以用石墨、二硫化鉬、防振

47、乳化液減振。 四、金剛石鉆進操作要領 1、新鉆頭下入鉆孔內，必須進行“初磨” 2、不用金剛石鉆頭掃孔，掃殘留巖心，掃脫落巖心，掃掉塊，掃探頭石。“五不掃” 3、下鉆遇阻、輕轉無效，或巖心堵塞，或鉆速驟降，都必須立即提鉆。“三必提” 4、減壓鉆進時，要用鋼繩將鉆具拉直后，再倒桿。倒桿后，用油缸將鉆具提直后，再開車，防止鉆頭在承壓過大的情況下，突然轉動而損壞。 5、鉆進過程中，不準提動鉆具，不準將鉆具提離孔底加鉆桿，不準使用三通水門調節泵量。 6、在復雜地層鉆進時，升降鉆具速度不得過快，并隨時回灌沖洗液，以防因“抽吸”作用而垮孔，或因“壓力激動”而漏失，或壓裂孔壁巖石。 7、及時清除巖粉，保證孔底

48、清潔。 8、注意鉆具工作的穩定性，采取措施防震和減震。 9、鉆進中發現“打滑”現象，不準盲目加壓，應選擇底唇面積較小的鉆頭，或向孔內投石英塊，并應積極推廣使用沖擊回轉鉆進方法。 10堅守崗位、精心操作。 11每次提鉆后，要仔細觀察鉆頭和巖心狀態。 第五節 繩索取心鉆進 20世紀20年代，繩索取心方法多用于石油鉆井，但到50年代，國外已廣泛用于巖心鉆進。一些發達國家繩索取心鉆進的工作量已占金剛石鉆探工作量的90%以上。我國于1975年研制成功繩索取心鉆具，現已廣泛推廣使用，在地礦、冶金、煤炭等部門都形成了各自的規格系列。它們的結構大同小異，現以國產的S75型為例加以說明。 一、鉆具結構撈矛頭彈卡

49、回收管推力軸承 彈簧 調節螺母 雙層巖心管部分由外管總成和內管總成組成。外管總成包括：彈卡擋頭、彈卡室、穩定接頭、外管和鉆頭。內管總成由撈矛、彈卡定位、懸掛、到位報訊、巖心堵塞報警、單動、內管保護和調節機構組成。 (1) 撈矛機構 它由撈矛頭和回收管等組成。取心時打撈器在鉆桿內下放到內管總成上端，打撈鉤抓住撈矛，向上提升打撈器使回收管上移，并向內壓縮彈卡使其收攏，于是內管總成和外管總成脫離，從而把內管總成提升上來。 (2) 彈卡定位機構 由彈卡、張簧和彈卡座等零件組成。當內管總成在鉆桿柱內下放時，張簧使彈卡向外張開一定角度，并沿鉆桿柱內壁向下滑動，一旦內管到達外管中的彈卡室7部位，彈卡在張簧的

50、作用下繼續向外張開，使其兩翼貼附在彈卡室的內壁上。由于彈卡室內徑較大，而其上端的彈卡擋頭1內徑較小，并具有兩個伸出的撥叉，所以在鉆進過程中，既可以防止內管向上串動，又可帶動內管總成軸承上部與外管一起旋轉，以免因相對運動造成彈卡磨損。 (3) 懸掛機構 由內管總成中的懸掛環和外管總成中的座環組成。懸掛環的外徑稍大于座環的內徑（一般相差0.51.0mm）。當內管總成下降到外管總成的彈卡室位置時，懸掛環座落在座環上，使內管總成下端的卡簧座與鉆頭內臺階保持24mm的間隙，以保證內管的單動性。 (4) 到位報信機構 由復位簧、閥體、定位簧、彈簧、調節螺堵和閥堵等零件組成。當內管總成在鉆桿柱內由沖洗液向下

51、壓送時，閥堵處于關閉位置，沖洗液由內管總成和鉆桿柱的環狀間隙通過；當內管總成的懸掛環座落在外管中的座環上，把沖洗液通道堵塞，泵壓表的壓力明顯升高（約升高0.51.0MPa），表明內管總成已到達預定位置。此時閥堵打開，泵壓恢復正常，可以正常鉆進。 (5) 巖心堵塞報警機構 由滑套、軸、碟簧等零件組成。鉆進過程中，當發生巖（礦）心堵塞或巖（礦）心裝滿內管時，巖心對內管產生的頂推力壓縮碟簧，使滑套向上移動到懸掛接頭的臺階處將通水孔堵塞，從而造成泵壓升高，告誡操作者應停止鉆進，撈取巖心。 (6) 單動機構 由兩副推力軸承組成。使內管在鉆進時不隨外管轉動。 (7) 內管保護機構（緩沖機構） 由彈簧、螺母

52、和彈簧銷41等零件組成。拉斷巖心時，壓縮彈簧、內管及卡簧座下移至鉆頭內臺階上，從而拉斷巖心的力由鉆頭傳至外管，以保持內管不受損壞。 (8) 調節機構 由調節螺母和接頭等組成。內外管組裝時，如果卡簧座與鉆頭內臺階之間間隙不合適，可以通過調節接頭進行調節（范圍030mm），滿足要求后，用調節螺母鎖緊。 二、打撈器 打撈器由打撈和安全脫卡機構兩部分組成。 (1) 打撈機構 由打撈鉤、打撈鉤架、重錘和鋼絲繩接頭組成。取心時，鋼絲繩懸吊打撈器放入鉆桿柱內，打撈靠重錘以1.52.0m/s的速度快速下降，由于打撈架為圓筒狀，故導向性好，當它到達內管總成上端時，能準確鉤住撈矛頭，把內管總成提升上來。 (2)

53、安全脫卡機構 它是一根長1m，內徑比重錘稍大的套管。套管壁上開有一斜口，當需要安全脫卡時，將此套管從斜口處套入鋼絲繩上，套管靠自重下降，在打撈器被卡的部位穿過鋼絲繩接頭和重錘，撞擊和罩住打撈鉤尾部，迫使其尾部向內收縮，端部張開，從而使打撈器與內管總成脫離。 三、繩索取心金剛石鉆進用泥漿 繩索取心鉆進應根據地層特點、鉆孔深度、施工要求等選擇清水、乳狀液或不同類型泥漿作沖洗液。而鉆進松軟、破碎易于坍塌掉塊的地層，則必須采用泥漿鉆進，并采用合理的操作方法，才能保證繩索取心鉆進正常進行。 由于繩索取心鉆進有一系列特點，例如鉆稈柱與孔壁之間的環狀間隙小，內管要在鉆桿柱內下等，對沖洗液提出一些特殊要求。

54、(一)對鉆進沖洗液的性能要求 1.不含或少含固相，對無用固相應全部清除，以防止沖洗液中的固體顆粒沉積在鉆桿內壁 上或內管總成上端，影響內管總成打撈。 2.具有較好的潤滑性，以減少回轉鉆桿柱的阻力。 3.具有良好流變性，以提高鉆速，降低沖洗液流通阻力，減小泵壓損失，同時更好地排除巖粉。 4具有低的失水量，能在孔壁上形成薄而堅韌的泥皮；并具有抑制地層吸水膨脹的作用，防止升降鉆具時，因沖洗液的抽吸作用造成孔壁坍塌。 繩索取心鉆進復雜地層，能否取得好的效果，主要取決于泥漿性能。 (二)常用泥漿類型及性能參數 目前，國內外繩索取心鉆進常用泥漿類型主要有三種：無固相沖洗液、不分散低固相泥漿、和具有特殊性能

55、泥漿。根據鉆進地層不同，選擇不同類型和具有不同性能參數的泥漿。 1鉆進較完整巖層時，應采用不含粘土無固相沖洗液。無固相沖洗液的性能為：漏斗粘度16一16.5秒；比重1.0021.007；酸堿度(PH值)67。 2.鉆進較破碎地層時，可選用不分散低固相泥漿。常用低固相泥漿性能：比重(克 cm3) 1.041.07；粘度(秒) 1719；失水量(毫升30分鐘) 47；泥皮厚度(mm) 0.50；酸堿度(PH值) 78.5。 3鉆進松軟、破碎、膨脹、裂隙等復雜地層時，應配制具有特殊性能泥漿，見下表： （三）、繩索取心鉆進常用泥漿配方及性能 1、PAM泥漿 安徽3 2 5隊配方：1米3泥漿 搬土粉 3

56、06 0公斤， 純堿 1.52公斤 CMC或HP A N 23公斤 HPAM，水解度3 0，濃度1，加量1 04 0公斤 性能：比重1.0 1.05；粘度1 82 5秒；失水量 71 0毫升3 0分鐘；泥皮厚 0.5毫米; P H值8 9。 2、KP共聚物泥漿 KP共聚物為鉀鹽加聚丙稀酰胺或聚丙烯酰晴)，加入泥漿中，使泥漿具有降失水，提粘、泥餅薄、有抑制泥頁巖水化、有剪切稀釋作用等。 例如：黑龍江四探采用KHm-CMC PHP泥漿，臺效從原來2 7 2米臺月,提高到3 6 4米臺月,坍塌掉塊時間從普通泥漿的5.8降至0. 9。 配方：粘土粉2，純堿0.3 ，KHm 0.3 吉林第一地質調查所使

57、用KHm PHP泥漿解決水敏性地層水化崩散，抑制地層造漿。 配方：粘土粉56 N a 2CO3 4 ；KHm 0.51.5；PHP為1 0 02 0 0 p p m。性能： 密度 1.0 4;失水量101 3毫克3 0分；粘度17.52 0秒 ;泥皮厚0.5毫米；PH值8.59.0。 江西912隊在地層破碎的礦區施工，采用高陽土加Kp共聚物，S75繩索取心鉆進， n=5 7 4轉分，孔壁穩定，鉆進中停鉆78天，也沒有坍塌超縮等現象出現。 3、PHPPVA泥漿 該泥漿配方為：水解聚丙烯酰胺(PHP) 分子量5 00萬，水解度3 0，稀釋到濃度1，加量1；聚乙烯醇(PVA)醇解度（在醇中的溶解度）

58、為99，溶解時要加溫到8 09 0并要不停的攪拌。加量0. 5 (重量比)；粘土粉加量5； N a2CO3加量0.2 (占漿量)。 泥漿主要性能：比重1. 0 4;漏斗粘度21秒; 失水量8毫升3 0分，泥皮厚40)，內外徑補強要好，且耐磨。胎體濃度應大于75。 2、為了增大環空間隙，減少泵壓對孔壁的影響，以減輕孔內復雜現象，應采用外徑公差大的鉆頭或超規格尺寸的鉆頭；或者鉆桿外徑與孔壁之間的間隙增大，如對于59毫米的鉆孔可用 43毫米直徑的鉆桿。 3、 在鉆具組配上；更要注意鉆具的平直度，因彎曲的鉆具要碰撞孔壁，造成坍塌掉塊。 4、 為了防止巖心堵塞，在卡簧內徑與鉆頭內徑配合上采用松一些卡簧，即卡簧內徑小于鉆頭內徑0102毫米，卡簧座底端離鉆頭內臺階的距離稍小些。 5、 在