硬質合金鑽進

硬質合金鑽進

用鑲焊在鑽頭體上的硬質合金作切削具,破碎岩石,形成鑽孔的鑽進方法。它適用於鑽進中硬和中硬以下的各種岩層。目前,在中國煤田地質鑽探中,以硬質合金鑽進工程量最多、技術最成熟。尤其在4級以下的軟岩和塑性岩層中,其適用性最強。

硬質合金鑽進工作原理

硬質合金鑽進是,鑽頭上的切削具在軸心壓力和迴轉力的作用下,壓入並剪下岩石,使岩石破碎。(如圖所示)。再經沖洗液將被破碎岩石的岩粉顆粒沖洗上來

切削具破碎岩石時,要同時克服岩石抗壓入阻力和剪下強度。因此,每顆切削具上的壓力超過岩石的抗壓入阻力,才能使切削具切入岩石一定深度。切削具切入岩石的深度越大,破碎岩石的效果越好。不同的岩石,切削具切入岩石的深度是不相同的。另外,切削具剪下岩石的次數越多,破碎岩石的速度也越快。因此,硬質合金鑽進中,要有一定的鑽壓和轉速。

鑽探用硬質合金

硬質合金是以碳化鎢為主要成分的一種粉末冶金製品。碳化鎢 (WC)具有高硬度、耐高溫、抗研磨和抗氧化性能。單純的碳化鎢脆性較大,加入適量鈷的製品可大大提高製品的韌性。隨著含鈷量的增加,其抗彎、抗衝擊性能相應提高,但其硬度和耐磨性則相對下降。硬質合金產品規格、品種繁多,用途亦非常廣泛。鑽探用的硬質合金,常用牌號有:YG4C、YG6、YG6X、YG8、YG11、YG15等。其中,Y代表硬質合金;G代表含鈷;阿拉伯數字代表鈷含量所占百分數;X代表細顆粒;C代表粗顆粒。硬質合金切削具的形狀有片狀、方柱狀、八角柱狀、針狀、排狀、球頭圓柱狀等。

硬質合金鑽進優點

與鋼粒鑽進比較,有如下優點:

(1)鑽進時,鑽頭工作平穩,震動較小。岩心比較光滑、完整、採取率稿。容易控制鑽孔彎曲,提高工程質量;

(2)根據不同的岩性,可以靈活地改變鑽頭結構。在軟的和中硬的岩石中鑽進,具有相當高的鑽進效率;

(3)操作簡單方便,鑽進規程、參數容易控制,孔內事故少;

(4)鑽頭鑲焊工藝簡單,修磨方便,鑽探成本低;

(5)套用範圍不受孔深、孔徑、孔向的限制。

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