巖心鉆探鉆進(jìn)方法1硬合金鉆進(jìn)-文庫吧
2025-04-24 22:51 本頁面
【正文】 高了硬度 YG6 94 6 ～ 1 400 適用于回轉(zhuǎn)鉆進(jìn) ,使用效果僅次于 YG4c YG6x 94 6 ～ 91 1 350 細(xì)粒合金 ,強(qiáng)度接近 YG6,耐磨性較 YG6高 YG8 92 8 ～ 89 1 500 地質(zhì)勘探和石油回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)用主要品種 YG8c 92 8 ～ 88 1 750 粗粒合金 ,沖擊韌性較高適于沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn) YG11c 89 11 ～ 87 2 000 耐磨性最差 ,沖擊韌性最高 ,適于沖擊回轉(zhuǎn)鑿巖 YG15 85 15 ～ 87 2 000 * 硬質(zhì)合金中的附加字母 x表示細(xì)粒合金， c表示粗粒合金。 ③ 牌號及性能 2021/6/14 工程鉆探 11 ④ 常用形狀、型號及規(guī)格 按照我國的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，硬質(zhì)合金切削具主要有薄片狀、方柱狀、八角柱狀和針狀等形狀。（參看教材 ，表 222。） ※: 單一材質(zhì)和形狀的硬合金切削具（即切削具是一整片或一整塊硬合金）又稱為 磨銳式鉆頭用切削具。用這類切削具鑲嵌的鉆頭被稱為磨銳式 鉆頭。 2021/6/14 工程鉆探 12 在確定硬質(zhì)合金的牌號后，選擇切削具形狀與規(guī)格的一般原則是： ▼ 薄片狀： 片狀硬質(zhì)合金刃薄易于壓入和切削巖石，但抗彎能力差，適用于 Ⅰ ～ Ⅴ 級軟巖。 ▼ 柱狀： 柱狀硬質(zhì)合金抗彎能力較強(qiáng)，壓入阻力也較小，主要適用于 Ⅳ ～ Ⅶ 級中硬巖石，其中八角柱狀切削具抗崩能力強(qiáng)，利于排粉和破巖，并易于焊牢，故在較硬巖層和裂隙發(fā)育的地層中得到廣泛的應(yīng)用。 ▼ 針狀（塊狀）： 針狀硬質(zhì)合金，主要用于鑲焊自磨式鉆頭，在硬地層或研磨性巖石中使用。 2021/6/14 工程鉆探 13 ⑤ 針狀合金及自磨式鉆頭 所謂 自磨式 鉆頭，是指采用薄片狀或針狀硬合金鑲嵌的鉆頭。由于硬合金截面尺寸小，并且截面尺寸不隨磨損變化，所以能夠長期保持切削能力。 為提高小截面尺寸硬合金的抗彎能力，一般采用軟鋼或鑄造碳化鎢胎體進(jìn)行支撐或包鑲。 圖 針狀硬合金自磨式鉆頭 1針狀硬質(zhì)合金； 2胎體； 3鉆頭體； 4水槽 2021/6/14 工程鉆探 14 硬質(zhì)合金鉆進(jìn)的孔底碎巖過程 ① 塑性巖石的孔底破碎過程 單向力作用： 切削具切入條件： Py≥HyF 0 （ Hy巖石壓入硬度； F0切削具刃尖與巖石接觸面積。） 破碎特征： 硬合金切削具在軸向壓力 Py作用下切入巖石，同時(shí)在回轉(zhuǎn)扭矩產(chǎn)生的橫向推力Px的作用下壓迫 “ 前面 ” 的巖石，使之發(fā)生塑性變形，不斷向自由面滑移。 圖 切削具在雙向力作用下破碎塑性巖石 ● 連續(xù)的切屑 ●寬度相同的切槽 ●平整的槽底 。 雙向力作用下的破碎過程 ： 破碎實(shí)質(zhì)：剪切破碎。 2021/6/14 工程鉆探 15 ② 彈塑性巖石的孔底破碎過程 切削具在雙向力作用下吃入巖石，進(jìn)而推擠前面巖石，使巖石若干次小剪切破碎，繼續(xù)向前推進(jìn)可能重復(fù)產(chǎn)生，至前面接觸大面積巖石時(shí)， Px力急劇增大達(dá)到極限，迫使巖石沿剪切面產(chǎn)生大的剪切破碎。 切削具不斷向前推進(jìn)，重復(fù)著碰撞、壓碎、小剪切、大剪切的循環(huán)過程。 ▲ 碎裂的切屑 ▲ 寬度變化的切槽 ▲ 凹凸不平的槽底 破碎 特征 ： 破碎實(shí)質(zhì) ：壓裂壓碎 （ 跳躍式剪切破碎循環(huán)）。 2021/6/14 工程鉆探 16 ③ 鉆孔加深過程 鉆頭硬合金切削具在軸向壓力和水平回轉(zhuǎn)推力的共同作用下連續(xù)地切入巖石，是鉆孔孔底發(fā)生螺旋式不斷加深。 圖 46 鉆孔孔底螺旋加深展開圖 2021/6/14 工程鉆探 17 ① 切削具材料性能較好，適應(yīng)巖層范圍廣。 硬合金的硬度高（ HRC87~92，比莫氏硬度 9級的剛玉硬度還高 ），強(qiáng)度和耐磨性適中，可以適應(yīng)幾乎所有 Ⅰ — Ⅶ 級的軟 —— 中硬巖層及部分 Ⅷ 級巖層鉆進(jìn)。這一級別范圍的巖層在地殼中最多，所以其使用范圍最廣、用量最大。但是，由于耐磨性只是中等，容易磨鈍，故不適用于堅(jiān)硬、研磨性強(qiáng)的地層。 三種碎巖工具的適應(yīng)巖層范圍 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ Ⅹ Ⅺ Ⅻ 硬合金 鋼粒 金剛石 硬合金鉆進(jìn)特點(diǎn)及應(yīng)用范圍 2021/6/14 工程鉆探 18 ② 切削具出刃較大，碎巖過程比較平穩(wěn)，規(guī)程參數(shù)容易控制。 總的來看，在塑性和彈塑性兩種巖石的鉆進(jìn)碎巖過程中，鉆進(jìn)是比較平穩(wěn)的。這樣鉆出的孔壁比較完整、巖心比較光滑、鉆孔彎曲質(zhì)量和取心質(zhì)量比較好，故硬合金廣泛用于取心鉆進(jìn)。 切削具出刃較大，對鉆壓、轉(zhuǎn)速、水量等不是那么敏感，要求不需要非常準(zhǔn)確，故鉆進(jìn)操作容易； 由于碎巖過程比較平穩(wěn)，鉆機(jī)規(guī)程參數(shù)也好掌握、易調(diào)整，故操作容易，使用的人自然就多，這也是其使用范圍廣、用量大的原因之一。
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