鉆具及鉆進(jìn)工藝新技術(shù)介紹

鉆具及鉆進(jìn)工藝新技術(shù)介紹中煤科工集團(tuán)重慶研究院鉆探研究分院鉆具研究所2013年7月主講：唐大勇提綱提綱鉆桿特殊鉆具鉆探新技術(shù)鉆頭

鉆桿是鉆機(jī)向孔底鉆頭傳遞扭矩和動(dòng)力的重要部件，是鉆孔得以完成的必備工具。我院鉆桿采用合金鋼、數(shù)控車(chē)床加工，具有以下特點(diǎn)：一、鉆桿1)強(qiáng)度高、抗彎抗扭性能較好；2)接頭耐磨性好。

根據(jù)鉆桿適應(yīng)的地層條件、鉆進(jìn)方式及排渣方式等的不同，可將鉆桿分為光鉆桿、螺旋鉆桿、三棱鉆桿、定向鉆桿(通纜鉆桿)及雙壁鉆桿等。一、鉆桿1、光鉆桿光鉆桿普通光鉆桿防噴鉆桿取心鉆桿高壓鉆桿接頭連接型一、鉆桿1）普通光鉆桿規(guī)格：

Φ27、Φ42、Φ50、Φ63、Φ73、Φ89用途：適用于在地質(zhì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、瓦斯含量和地應(yīng)力較小的煤層或巖層中鉆進(jìn)。一、鉆桿規(guī)格：Ф42、Ф50、Ф63、Ф73、Ф89內(nèi)接頭單向閥球體外接頭2）防噴鉆桿適用范圍：主要用于瓦斯含量較大、軟質(zhì)泥巖等易噴孔或孔底巖屑從鉆桿內(nèi)孔返流而導(dǎo)致鉆頭水眼堵塞的地層中鉆進(jìn)。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：外形與普通光鉆桿一致，鉆桿內(nèi)孔有一單向閥體。一、奴鉆桿3）取事心鉆夜桿規(guī)格俗：Ф73、Ф89、Ф10掙8、Ф12士7、Ф14愿6結(jié)構(gòu)透特點(diǎn)扣：兩移端均為炮內(nèi)接來(lái)頭，鉆禮桿間撿采用中間紅接頭艙相互半連接，取逆心鉆談桿與條鉆桿析間用萬(wàn)過(guò)渡撓接頭抹相連共。適用策范圍述：用粘于有取心陸要求綁的地違質(zhì)孔手鉆進(jìn)首或硬頂巖層吹中金曲剛石欺取心錯(cuò)鉆進(jìn)組。一、幸鉆桿主密封面主密封面密封圈4）高米壓鉆梁桿規(guī)格鋸：Ф50、Ф63結(jié)構(gòu)壤特點(diǎn)劈燕：外畜形與序普通坦光鉆叢桿一房誠(chéng)致,同時(shí)烏在內(nèi)睛外接戚頭大澇端增設(shè)類(lèi)一對(duì)描主密閱封面，且岸在外妹接頭巧根部筋增設(shè)能了O型密榆封結(jié)構(gòu)惱，以新確保捧鉆桿冊(cè)的高紅壓密傲封性畜能（40吼MP石a以上鬼）。適用翁范圍慚：主星要用間于井名下水力停切割目和高北壓水構(gòu)射流施工竟工作躍中。一、梁鉆桿中間讀接頭接頭允連接趴型鉆奏桿5）接禍頭連瀉接型求鉆桿規(guī)格忽：Ф42、Ф50結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)特點(diǎn)泛：外航形與唯取心煎鉆桿及一致,兩端值均為坦內(nèi)螺典紋，烤鉆桿此間用側(cè)中間售接頭勞相連陳，螺井紋為平扣牛梯形平螺紋。適用漁范圍藏：主蠅要用歲于地質(zhì)岔孔的鉆卷孔施膏工，厚常與ZL鉆機(jī)場(chǎng)配套鼠使用嗽。一、側(cè)鉆桿2、螺謠旋鉆僻桿普通螺紋連接型螺旋鉆桿螺旋鉆桿大通徑寬葉片螺旋鉆桿插接式螺旋鉆桿多頭凹槽螺旋鉆桿普通寬葉片螺旋鉆桿一、稿鉆桿普通光鉆桿螺旋葉片規(guī)格柳：Ф42才/7冰0、Ф50倡/8顯01）普朱通螺籠紋連腔接式躺螺旋缺鉆桿適用延范圍遺：適玩用于誓煤層低硬度均系數(shù)f≥0.搬5，且地應(yīng)漁力和德瓦斯蠢含量洽不大的硬煤斗層或坊孔壁托穩(wěn)定的煤恭層中形鉆進(jìn)牢。一、左鉆桿規(guī)格朋：Ф50右/8僚0、Ф63敘/1速00、Ф73織/1泳10、Ф80幼/1壩20。插接式接頭螺旋葉片2）插接兔式螺并旋鉆鐮桿結(jié)構(gòu)廳特點(diǎn)布：接吳頭為六方?；蛩恼b方接患頭，軸慎向用高強(qiáng)豬度螺彎栓連斗接（12蠢.9級(jí)）午；施工旁過(guò)程化中可正采反轉(zhuǎn)拌鉆桿，以解決蠢抱鉆訊、跨柿孔事故賴(lài)。適用遙范圍切：適愿用于松軟旗突出創(chuàng)煤層彈（f≥0.圓3）瓦斯湯抽放臨孔的金鉆進(jìn)枯工作澇，主纏要與ZY范W-驚R型鉆詢(xún)機(jī)配掘合使用止。一、痕鉆桿規(guī)格律：Ф63屑/7蔬3、Ф73胳/8袋9螺旋葉片普通光鉆桿3）普汪通寬斥葉片隨螺旋雪鉆桿結(jié)構(gòu)鈴特點(diǎn)效：將卷普通姨螺旋線鉆桿記葉片軸向懂尺寸峰加大煉，徑魄向尺魄寸減為小的一集種螺尚旋鉆懇桿（嘆可直攜接夾避持葉愉片）株，螺仆旋葉餓片具差有攪動(dòng)喂孔內(nèi)蟻沉淀汁煤屑熄和輔抄助排己渣的作樣用（梳葉片諸所受姓摩擦犬力較軟普通傍螺旋召鉆桿楚摩擦墓力小械得多至）。適用會(huì)范圍眼：適銳用于松軟煮突出序煤層誓或穿書(shū)層瓦斯斥抽放膝孔的債鉆進(jìn)促工作方。一、墨鉆桿規(guī)格惰：Ф63嗚/7膀3、Ф73樓/8陜9。鉆桿內(nèi)通孔4）大誰(shuí)通徑竊寬葉逗片螺加旋鉆飲桿結(jié)構(gòu)護(hù)特點(diǎn)汪：與普辣通寬紗葉片軍螺旋挖鉆桿患外形隸一致裳，但毅其中載通內(nèi)而孔孔乏徑較限大（葵內(nèi)平打），刷便于靠全孔等段下憐放篩疑管。適用抖范圍順：適撇用于打需下煙放篩鬧管的松軟叼突出頭煤層看或穿黃層瓦斯員抽放謠孔的乎鉆進(jìn)重工作侮。一、乒鉆桿5）多伏頭凹跪槽螺判旋鉆級(jí)桿規(guī)格翅：雙頭切：Φ6雷3/可63三頭債：Φ7險(xiǎn)3/理73特點(diǎn)張：適用號(hào)于在賺煤礦眼井下高瓦懂斯、避高地間應(yīng)力的松軟勉突出灰煤層挨或復(fù)聽(tīng)雜巖價(jià)層中鉆辦進(jìn)，瞇其鉆船進(jìn)效位率和月成孔媽率比著常規(guī)災(zāi)鉆桿其和螺挺旋鉆燙桿高翼出數(shù)護(hù)倍。一、魔鉆桿3、三聰棱鉆占桿三棱鉆桿普通三棱鉆桿手工焊結(jié)構(gòu)摩擦焊結(jié)構(gòu)三棱螺旋鉆桿整體結(jié)構(gòu)一、分鉆桿規(guī)格另有：Ф63坐/7躺3（手款工焊擾結(jié)構(gòu)績(jī)）；Ф50贈(zèng)/5等0、Ф63賀/6柄3、Ф73職/7舌3、Ф89川/8君9（摩龜擦焊計(jì)結(jié)構(gòu)扛）。手工展焊結(jié)社構(gòu)摩擦段焊結(jié)訴構(gòu)1）普蔥通三抄棱鉆汗桿結(jié)構(gòu)茅特點(diǎn)重：橫弓截面輛為頂肉角倒魚(yú)圓的比正三芒角形匠，分手工褲焊結(jié)滋構(gòu)和拐摩擦總焊結(jié)家構(gòu)，其印中手香工焊情已停付產(chǎn)。適用浮范圍嗽：適雜用于樓煤層道硬度蒸系數(shù)f≤0.蟻5，且吧地應(yīng)駕力和慚瓦斯羊含量伴較大臟的松彼軟突尾出煤批層中皺鉆進(jìn)糕。一、砍鉆桿規(guī)格定為：Ф73。2）三學(xué)棱螺父旋鉆尾桿結(jié)構(gòu)威特點(diǎn)寧：三元棱螺肅旋鉆彈桿為大通雖孔整栽體式槳結(jié)構(gòu)，它靜是在約普通遷三棱階鉆桿莖的外景圓上銑削架螺旋逼槽，以卷增強(qiáng)敢攪拌挖孔內(nèi)勝煤屑科的作吐用。整體式三棱螺旋鉆桿螺旋槽適用趨范圍哀：適偷用于腔煤層計(jì)硬度他系數(shù)f≤0.犬5、地留應(yīng)力呈和瓦彩斯含排量較大醋、且述需要下放輕篩管民的松剝軟突聲出煤浮層中鉆錦進(jìn)。一、著鉆桿規(guī)格赤：Ф73矮×3悔00剖0。外管中心叉電纜尸組件電纜日連接仇頭電纜門(mén)連接疏座銅棒護(hù)芯揭管4、定集向鉆千桿適用拖范圍政：適虧用于社煤礦色井下硬煤擺層（f≥1）或瘦軟巖協(xié)層（f≤5）的近迫水平刊定向谷鉆進(jìn)迎，最佛大鉆陵進(jìn)深控度超昌過(guò)10正00晶m。結(jié)構(gòu)路特點(diǎn)佛：定貸向鉆瞎桿由外管拜和中乒心電萄纜組紋件組成藏，其中外嘴管傳董遞動(dòng)街力、夕中心司電纜暈組件蹦傳輸挑信號(hào)。主密痕封面輔助槐密封惕面主密傭封面輔助音密封害面彈簧一、遞鉆桿5、雙水壁鉆傭桿規(guī)格脂：Φ6曉3、Φ7優(yōu)3結(jié)構(gòu)宿特點(diǎn)?。恒@述桿由外管犁和內(nèi)做管組成古，其數(shù)中外睜管傳忍遞動(dòng)需力，繪內(nèi)管歪收集護(hù)巖屑隨。用途英：適腦用于速煤礦竊井下松軟天、破折碎地鄙層的全稅孔反欺循環(huán)冷取心礦鉆進(jìn)安，巖棚心采脾取率回高達(dá)95遺%。外管外管密封面密封面密封彈圈外管外管密封面密封面密封圈鉆頭勾按其示切削蹲刃具亡的不征同，占可以錦分為硬質(zhì)拿合金薄鉆頭狹、金移剛石五鉆頭等；烘按鉆描頭體萄的材敏料不腳同，歲可分暖為鋼體護(hù)式鉆犁頭和憲胎體斬式鉆額頭；按葵結(jié)構(gòu)舟形式雅的不視同，朽可分腹為內(nèi)凹劉式鉆少頭、間錐形拉階梯訓(xùn)式鉆枝頭、假錐形則刮刀裕式鉆膚頭、腔螺旋滔鉆頭有、塔始式鉆飼頭及鍵擴(kuò)孔默鉆頭；按道破碎本斷面谷可分判為取心撓鉆頭潤(rùn)和全童斷面蹤蝶鉆頭等。二、忠鉆頭鉆頭漸是孔架底破碎夾巖石蕉的刀峰具，是里鉆孔后得以悟?qū)崿F(xiàn)譯的必睛備鉆元具。映鉆頭龜一般絡(luò)都由鉆頭羞體、沿切削腎刀片掏、保鑰徑條等組碗成。二、釋鉆頭1、鉆楊頭結(jié)屑構(gòu)刀片保徑膀條鉆頭光體水口1）按刀仙具材葉質(zhì)分二、展鉆頭2、鉆捆頭的縮慧分類(lèi)鉆頭金剛石鉆頭金剛石磨料類(lèi)PDC復(fù)合片硬質(zhì)合金鉆頭2）按鉆撇頭結(jié)短構(gòu)型匹式分二、悲鉆頭2、鉆釋頭的蒼分類(lèi)鉆頭塔式鉆頭內(nèi)凹鉆頭錐形階梯鉆頭錐形刮刀鉆頭螺旋鉆頭擴(kuò)孔鉆頭3）按鉆佳頭體哈的材忽質(zhì)分二、就鉆頭2、鉆搞頭的息分類(lèi)鉆頭鋼體式胎體式4）按破江碎斷芬面分鉆頭全斷面取心式二、耀鉆頭3、鉆昨頭產(chǎn)歲品介啦紹塔式面鉆頭艷：用甲于井兵下堅(jiān)咳固性好系數(shù)f≤任5的煤悶層或瞞軟巖的鉆傍孔施福工，不推挪薦直己接用Φ42或Φ50鉆桿裹施工誘巖層。常用烤規(guī)格狡：Φ50干/7軍5/剝95段、Φ65朋/8津5/趴11茄5、Φ75喊/9丟5/摟13臭31）硬騰質(zhì)合頓金類(lèi)練鉆頭螺旋琴鉆頭粥：主輔要用患于井員下堅(jiān)候固性孤系數(shù)f≤傭3的煤談層或未軟巖的鉆塔孔施療工。與Φ42筆/7捆0螺旋扇鉆桿券配套樓使用堅(jiān)。常用烤規(guī)格繞：Φ70擠×2訓(xùn)00托、Φ90濕×2準(zhǔn)00二、肝鉆頭3、鉆所頭產(chǎn)說(shuō)品介破紹錐形艘刮刀打鉆頭：用翻于f≤牽3的煤歇層或糧軟巖瓦斯避抽放斜鉆孔串施工禿。規(guī)格避：Ф65Ф75、Ф94、Ф11而3、Ф13晌3取心胞鉆頭：用臺(tái)于有仁取心校要求秤的鉆論孔施蝦工。規(guī)格誦：Ф75、Ф94、Ф11逮3、Ф13護(hù)3、Ф15爪3中心譽(yù)鉆頭銀：用于郵施工f≤賤5的煤輕層或杜巖層鉆孔禿。規(guī)格庸：Ф65、Ф75錐形跨階梯突鉆頭：用定于f≤避3的煤烏層或東軟巖瓦斯血抽放害鉆孔搞施工喇。規(guī)格維：Ф85、Ф11糟5、Ф12耽51）硬廈質(zhì)合顏金類(lèi)靠鉆頭二、脊鉆頭3、鉆澤頭產(chǎn)聲品介梳紹內(nèi)凹跌鉆頭桶：用御于井葉下煤止層或陸堅(jiān)固咱性系躬數(shù)f≤扭10軟、舍中硬謀及硬衰巖層的鉆沙孔施膊工，不推斑薦在者不均請(qǐng)質(zhì)巖列層中爬施工。規(guī)格隔：Φ65笨、Φ75壘、Φ94兩、Φ11占3、Φ13擾3、Φ15吼32）金鬧剛石料鉆頭-P解DC復(fù)合伸片式刮刀墾鉆頭滅：用勁于井絕下堅(jiān)接固性朽系數(shù)f≤剪3的煤船層或今軟巖的鉆己孔施夠工。規(guī)格設(shè)：Ф65Ф75、Ф94、Ф11瓜3、Ф13走3二、謎鉆頭3、鉆洪頭產(chǎn)偶品介盲紹錐形姻階梯刪鉆頭錢(qián)：用于節(jié)井下面煤層漠或堅(jiān)最固性喇系數(shù)f≤牛6軟巖港層的隱鉆孔病施工謝，不推努薦在早不均讓質(zhì)或打硬巖桂層中憑施工壞。規(guī)格優(yōu)：Φ85驢、Φ95娛、Φ11里5、Φ12電52）金涉剛石址鉆頭-P倍DC復(fù)合色片式取心狠鉆頭澡：用于昌井下系煤層讀或堅(jiān)其固性擾系數(shù)f≤壯8中硬逃、硬寶巖層的鉆多孔施臘工。常用貸規(guī)格橫：Φ75公、Φ94輔、Φ11艇3、Φ13慎3、Ф15喘3二、眉鉆頭3、鉆飽頭產(chǎn)格品介牙紹擴(kuò)孔多鉆頭疾：用于賤井下川堅(jiān)固血性系艦數(shù)f≤希6巖層大孔輩徑的殃鉆孔低施工螺，不推柴薦在新不均瀉質(zhì)或槍硬巖瘡層中養(yǎng)施工戶(hù)。規(guī)格魔：Φ65禾/1民13婆、Φ75孩/1墨13四、Φ75回/1償33紛、Φ13畏3/絡(luò)30辨0（可根獻(xiàn)據(jù)用堡戶(hù)要狼求定都制）2）金柿剛石拳鉆頭-P迎DC復(fù)合波片式開(kāi)合局式鉆屋頭：用于捆井下厚有下冶放篩館管要很求的篩鉆孔鑰施工貴，與大通大徑寬鍋葉片析螺旋昆鉆桿將和三票棱螺猾旋鉆除桿配套賊使用見(jiàn)。規(guī)格振：Φ94感、Φ96二、甘鉆頭3、鉆捆頭產(chǎn)變品介旬紹胎體誰(shuí)式鉆悔頭：主要否用于竿井下蟻堅(jiān)固練性系現(xiàn)數(shù)f≤虹12堅(jiān)硬巖層廢的鉆翠孔施獨(dú)工，賄是破樂(lè)除堅(jiān)今硬巖旱層的瓶主要特鉆頭召之一震（目股前松寺藻礦愿大量慮使用晴）。規(guī)格斑：Φ65碰、Φ75涼、Φ94率、Φ11游32）金壟剛石歡鉆頭-P栗DC復(fù)合藍(lán)片式二、換鉆頭3、鉆察頭產(chǎn)卵品介摩紹全斷果面金琴剛石笨鉆頭吸：用于裝井下改堅(jiān)固響性系西數(shù)f≤震15堅(jiān)硬端巖層的鉆釀孔施柱工，得是破戒除堅(jiān)設(shè)硬巖勻?qū)拥钠逯饕坠ぞ呤Ｖ挥常ǖ筱@進(jìn)杏效率匯低）姑。規(guī)布格：Φ65庸、Φ75艦、Φ943）金愉剛石蟲(chóng)鉆頭-金剛陰石磨真料式金剛營(yíng)石取姑心鉆尿頭：用于右井下沈堅(jiān)固薪性系棵數(shù)f≤豬12堅(jiān)硬專(zhuān)巖層的鉆皆孔施耍工，晝是破枕除堅(jiān)恰硬巖閣層的回主要濫工具礎(chǔ)之一溫（鉆僵進(jìn)效聾率略崗高于臭全斷碧面鉆紐奉頭）尺。規(guī)格滅：Φ65減、Φ75噸、Φ91三、感其他紀(jì)鉆具欠介紹1、超紅硬巖戚層鉆炮具氣動(dòng)歸沖擊抄器（默俗名潑潛孔燭錘）是以兆壓縮娘空氣廁為動(dòng)灶力和千洗井茂介質(zhì)棋，它船利用逃壓縮虛空氣嗽的能如量，撕通過(guò)寺沖擊出器將風(fēng)能炒轉(zhuǎn)化督為機(jī)菜械能，從咸而實(shí)過(guò)現(xiàn)對(duì)餅孔底煎巖石暫的沖教擊，酷在鉆男機(jī)提剖供的釘壓力鳳和回瓦轉(zhuǎn)作女用下鍋，使投其不誰(shuí)斷地環(huán)沖擊懲回轉(zhuǎn)致，達(dá)拼到鉆免孔的樂(lè)目的障。目前柏我院鉗主要犬生產(chǎn)滑低風(fēng)圖壓沖抖擊器鋪及其缺配套下釬頭判。其像主要逃規(guī)格辱有：Φ76程、Φ80假、Φ90猶、Φ11營(yíng)0三、幅其他初特殊況鉆具擊介紹2、千沒(méi)米定渣向鉆飽進(jìn)配阻套鉆睜具定向終水辮是與水定向欣鉆桿勉配套烘使用樣的水雀辮，脖具有恨向孔乞底輸拾送高展壓水址和測(cè)輪量信偉號(hào)的蹈雙重驚作用呀，目授前主然要規(guī)濁格為Φ73信號(hào)殖測(cè)試核端口高壓允水進(jìn)概水口1）定市向水符辮三、胃其他傾特殊帆鉆具憶介紹2、千臭米定消向鉆卻進(jìn)配拜套鉆犧具單向馬閥是定革向鉆感進(jìn)工樓藝的瞞配套繳設(shè)備竟，具可有信鉆號(hào)傳壤輸、倆輸送闊孔底蜓馬達(dá)賣(mài)動(dòng)力柱介質(zhì)淚、防酬止瓦咽斯突圍出及己動(dòng)力怒介質(zhì)讀回流泄和鉆丙機(jī)動(dòng)倚力傳介遞等湖作用波，主隔要與鞠千米么定向溫鉆機(jī)酸配套赤使用，目銹前主鋸要規(guī)辰格為Φ73信號(hào)幸傳輸露通道2）單士向閥動(dòng)力此介質(zhì)月傳輸陶通道三、埋其他挨特殊擺鉆具稀介紹2、千肝米定焦向鉆寒進(jìn)配媽套鉆熄具下無(wú)抹磁鉆耐桿3）無(wú)刷磁鉆鳥(niǎo)桿上無(wú)章磁鉆煉桿無(wú)磁雖鉆桿是定跡向鉆錯(cuò)進(jìn)隨覆鉆測(cè)貢量的驅(qū)配套指設(shè)備猛，具葵有減征小外負(fù)界對(duì)謎隨鉆蕩測(cè)量撈裝置蘆的干剃擾、態(tài)信號(hào)源傳輸坡、輸大送孔孟底馬揪達(dá)動(dòng)肆力介淡質(zhì)和個(gè)鉆機(jī)盜動(dòng)力它傳遞圓等作爭(zhēng)用，目前勇主要逢規(guī)格煉為Φ73。三、娃其他來(lái)特殊革鉆具肚介紹3、打群撈鉆經(jīng)具打撈撒鉆具是處況理鉆漢進(jìn)過(guò)趟程中終鉆具蕉因卡鄭鉆、褲抱鉆濾等事齊故而代斷裂看的專(zhuān)智業(yè)配尊套工呀具，目前古主要互規(guī)格喉為Φ42、Φ50、Φ63、Φ73、Φ89；可以屯分為公錐畢和母認(rèn)錐兩種公錐母錐四、嶺鉆探野新技麥術(shù)1、定初向鉆萄進(jìn)技扇術(shù)定向面鉆進(jìn)是以泥漿竹泵驅(qū)棍動(dòng)孔戶(hù)底馬令達(dá)，定羽向鉆暈桿作膏為孔布底馬湊達(dá)動(dòng)江力輸瓦送管鏈道和餡信號(hào)診傳輸脂通道男，通屢過(guò)隨踩鉆測(cè)漫量系再統(tǒng)控穴制鉆暴孔軌戒跡的光一種肌鉆進(jìn)皆技術(shù)冤，是鉗目前站國(guó)內(nèi)召井下歉鉆孔遺最先景進(jìn)的卵施工屈技術(shù)身之一頑。1）頂按板抽葉放；2）底筆板抽允放；3）本傻煤層農(nóng)抽放四、觸鉆探物新技電術(shù)2、松革軟突扣出煤野層鉆找進(jìn)技葉術(shù)松軟久突出很煤層棒的鉆中孔問(wèn)柱題是云煤礦妨鉆進(jìn)偶的施徹工難躺題，剪目前部主要束采用空氣隆螺旋主鉆進(jìn)癢或空挎氣異捧形鉆袍桿鉆生進(jìn)的工薯藝技悲術(shù)。著我院雪主要考利用國(guó)家避發(fā)改客委項(xiàng)皇目和笑重慶彈院自鉛立項(xiàng)探目，自弱主研鎖發(fā)了馬插接育式螺秩旋鉆突桿、兄寬葉勒片螺叔旋鉆駝桿、詳三棱