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孕镶金刚石钻头高转速钻进磨损失效与规程参数研究现状

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钻探工程 2023年第S1期50卷 17-25页

作者：李禹霄张凯闫晨艳周琴凌雪刘宝林中国地质大学(北京)工程技术学院北京100083 自然资源部深部地质钻探技术重点实验室北京100083

孕镶金刚石钻头高速回转钻进是深地硬岩取心钻进的主要方法之一,虽然其广泛应用于各个领域,但仍存在钻进性能不稳定、钻头磨损异常等问题,原因在于对钻头-岩石界面规律及动态磨损过程的认知仍然不够清晰。本文综述了目前对孕镶金刚石钻... 详细信息

孕镶金刚石钻头高速回转钻进是深地硬岩取心钻进的主要方法之一,虽然其广泛应用于各个领域,但仍存在钻进性能不稳定、钻头磨损异常等问题,原因在于对钻头-岩石界面规律及动态磨损过程的认知仍然不够清晰。本文综述了目前对孕镶金刚石钻头碎岩力学响应模型的研究现状,总结了钻头磨损机制在不同钻进规程参数下与碎岩方式和钻进速度间的关系,孕镶金刚石钻头磨损失效机制可以概括为钻头-岩石界面二体磨损和三体磨损的循环过程。介绍了国内外学者对超过常规转速区间下临界钻进规程的研究,新规程的探索对孕镶金刚石钻头高速钻进的发展具有重要意义。

关键词：孕镶金刚石钻头钻进规程参数高转速钻进磨损失效岩石破碎钻头-岩石界面

钻进规程参数与金刚石钻探机械钻速相关性的试验研究

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探矿工程 1989年第5期 41-47页

作者：石昆山河南省地矿厅第三探矿工程队

作者选择钻头回转线速度（转速n）v_s、比压p、p×v_s以及流量Q为自变元，以金刚石钻探的平均机械钻速为因变元，采用直观分析、回归分析以及方差分析相结合的方法，探讨了它们之间的相关性规律。本文的结论和认识对金刚石钻探规程参数... 详细信息

作者选择钻头回转线速度（转速n）v_s、比压p、p×v_s以及流量Q为自变元，以金刚石钻探的平均机械钻速为因变元，采用直观分析、回归分析以及方差分析相结合的方法，探讨了它们之间的相关性规律。本文的结论和认识对金刚石钻探规程参数的优选，提高其技术经济效益有理论和实际意义。

关键词：钻进规程参数金刚石钻进钻速

孕镶金刚石钻头高转速钻进磨损失效与规程参数研究现状

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孕镶金刚石钻头高转速钻进磨损失效与规程参数研究现状

第二十二届全国探矿工程（岩土钻掘工程）学术交流年会

作者：李禹霄张凯闫晨艳周琴凌雪刘宝林中国地质大学(北京)工程技术学院自然资源部深部地质钻探技术重点实验室

关键词：孕镶金刚石钻头钻进规程参数高转速钻进磨损失效岩石破碎钻头-岩石界面

来源： cnki会议评论

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热机碎岩钻进工艺中钻进规程参数的理论分析

地质与勘探 2001年第2期37卷 94-96页

作者：赵建康孙友宏张祖培长春科技大学长春130026

通过建立数学模型 ,对热机钻进中钻进规程参数与机械钻速的变化规律进行了理论分析 ,并推导出了它们之间相互影响的关系式 ,对热机钻进中最优规程参数的确定具有重要指导意义。

关键词：热机碎岩钻进规程参数理论分析热机钻头结构参数数学模型

金刚石钻进岩石破碎过程及其与规程参数关系的研究

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钻探工程 2021年第10期48卷 43-55页

作者：汤凤林 НескоромныхВ.В 宁伏龙段隆臣 ЧихоткинВ.Ф 上海市建筑科学研究院有限公司上海200032 中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074 СибирскийФедеральныйУниверситет Красноярск660041Россия

金刚石钻进是我国的一种主要钻进方法,在地质勘探和油气井钻进中得到了广泛应用。为了提高其技术经济指标,研究金刚石钻进时岩石的应力变形状态、岩石破碎过程及其与规程参数的关系很有必要。俄罗斯钻探工作者在金刚石钻进岩石破碎方面... 详细信息

金刚石钻进是我国的一种主要钻进方法,在地质勘探和油气井钻进中得到了广泛应用。为了提高其技术经济指标,研究金刚石钻进时岩石的应力变形状态、岩石破碎过程及其与规程参数的关系很有必要。俄罗斯钻探工作者在金刚石钻进岩石破碎方面做了大量的试验研究工作,研究了钻进速度与规程参数的优化关系,提出了临界规程参数组合的概念,推荐了保证正常钻进、防止钻头非正常磨损等的措施。值得我国同行们参考。

关键词：金刚石钻进岩石应力应变岩石破碎过程岩石预破碎区钻进规程参数临界规程参数组合

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高能液动锤超硬岩冲击快速钻进工艺研究

矿业安全与环保 2022年第5期49卷 29-33页

作者：赵志强瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室重庆400037 中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400039

在煤矿井下硬岩及超硬岩中施工穿层钻孔时,聚晶金刚石复合片(PDC)钻头回转钻进工艺存在钻头消耗量大、钻进速度慢等问题,严重制约着瓦斯抽排孔的施工速度与效率。针对PDC钻头回转钻进超硬岩的技术难题,采用高能液动锤、高压乳化液泵、... 详细信息

在煤矿井下硬岩及超硬岩中施工穿层钻孔时,聚晶金刚石复合片(PDC)钻头回转钻进工艺存在钻头消耗量大、钻进速度慢等问题,严重制约着瓦斯抽排孔的施工速度与效率。针对PDC钻头回转钻进超硬岩的技术难题,采用高能液动锤、高压乳化液泵、煤矿用履带式全液压钻机等钻进设备,使高能液动锤输出高频、大冲击功破碎硬岩,通过优化高能液动锤冲击—回转钻进工艺技术的钻进规程参数,实现超硬岩穿层钻孔快速钻进。经过新安煤矿工程验证,冲击—回转钻进工艺大大提高了煤矿超硬岩穿层钻孔的钻进效率,降低了钻头消耗量,有效解决了硬岩穿层钻孔的钻进难题。研究结果表明:高能液动锤超硬岩快速钻进工艺的最优钻进规程参数为泵压13~14 MPa、泵量200 L/min、钻压2~3 MPa、转速50~60 r/min。

关键词：硬岩穿层钻孔快速钻进高能液动锤钻进规程参数冲击—回转钻进工艺

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深层月壤采样钻具参数影响分析

机械工程学报 2018年第9期54卷 27-36页

作者：刘天喜马亮梁磊赵阳曹登庆刘德赟哈尔滨工业大学航天学院北京卫星制造厂

针对深层月壤采样过程钻具参数对钻具受力及月壤采样量的影响问题,开展了离散元仿真分析。建立考虑扭转、弯曲力矩及等效引力作用的新型三维离散元月壤模型,通过三轴仿真试验进行细观参数标定,得到内聚力0.90 k Pa、内摩擦角42.25°的... 详细信息

针对深层月壤采样过程钻具参数对钻具受力及月壤采样量的影响问题,开展了离散元仿真分析。建立考虑扭转、弯曲力矩及等效引力作用的新型三维离散元月壤模型,通过三轴仿真试验进行细观参数标定,得到内聚力0.90 k Pa、内摩擦角42.25°的满足真实月壤宏观力学指标的仿真模型。选取钻头立齿形状、头体形状,钻杆导程、牙宽,回转转速等重点钻具参数进行对比分析,仿真结果表明:圆柱立齿有利于月壤采样,而八角立齿有利于钻具受力,“漏斗”形头体相比于“圆锥”形头体受力较小;钻杆导程的增加会使得月壤采样量增大,但同时也会使得钻具受力增大,钻杆牙宽取3 mm时月壤采样量最大、钻具受力最小;回转转速过大,月壤采样量会急剧减小,回转转速过小,钻具受力会急剧增大。

关键词：月壤钻取采样三维离散元模型钻具结构参数钻进规程参数

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月面深部钻进钻头及钻进规程的优选研究

钻探工程 2023年第S1期50卷 183-191页

作者：邹欣悦李谦罗浩天曾小龙陈嘉豪成都理工大学环境与土木工程学院四川成都610059 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室(成都理工大学) 四川成都610059

我国“嫦娥”工程第三期已经实现对月球的探测及取样。针对进一步月球深部的可行性探索,本文基于月面深部钻进钻头及钻进规程的优选问题,设计正交试验。分析钻头类型和钻进规程参数对钻进效率和功耗的影响。试验结果表明,PDC钻头以高达3... 详细信息

我国“嫦娥”工程第三期已经实现对月球的探测及取样。针对进一步月球深部的可行性探索,本文基于月面深部钻进钻头及钻进规程的优选问题,设计正交试验。分析钻头类型和钻进规程参数对钻进效率和功耗的影响。试验结果表明,PDC钻头以高达3.98 mm/s的钻速及中等的钻进功耗远优于其他类型的钻头。从试验因素的影响程度、取心效果和排屑能力的角度研究钻进规程引起的钻进效率和功耗的变化,结合理论模型得出转速、钻压和泵量与钻速和功率之间的关系。针对试验结果初步优选出最佳钻头类型和钻进规程组合,为后续钻进试验提供技术支撑。

关键词：月球探测取心钻头 PDC钻头钻进规程参数钻进效率功耗

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月面深部钻进钻头及钻进规程的优选研究

月面深部钻进钻头及钻进规程的优选研究