摘要： 浅析影响金刚石岩芯钻头进尺的主要环节；寻找提高金刚石岩芯钻头使用寿命的方法；对一般钻探工艺提出建议。
关键词： 金刚石；钻头；寿命
随着现代工业技术的高速发展，金刚石已日益成为重要的工业原料，广泛应用于冶金、煤炭、石油、机械、光学仪器、电子工业和空间技术部门。金刚石以其硬度冠世界万物之首的地位而难以为别物取代。特别是近几十年来人造金刚石的飞速发展，又以其多用的性能、低廉的价格正在开拓更多的使用领域。小口径金刚石钻探是当前大幅度提高钻探速度和工程质量，缩短勘探周期的有效方法。近几十年来,在科研、教学、生产单位共同努力下，小口径金刚石钻探已取得重大成绩，愈来愈显示出它的优越性，深受探矿和基础建设工程领域工作者的欢迎，展现出了更广阔的前景。 评定一个金刚石钻头使用的好坏，主要是钻头的钻速、钻头进尺和单位进尺、金刚石消耗量三个指标。当前钻探工作者应以提高钻头进尺，努力降低钻头每米费用为重要目标。提高钻头进尺是一个综合性指标,它涉及面广，同时也是衡量基层单位管理水平和技术水平高低的一个重要标志。要提高金刚石钻头的使用寿命，除选用高质量的金刚石钻头、提高职工队伍认识、重视队伍建设、开展岗位练兵、严格执行制度外，还应抓好以下几个环节：
1贯彻“操作规程”和有关规定及细则认真贯彻“金刚石岩芯钻探操作规程”和经过矿区一断实践的实施细则，才能有效的提高钻头的使用寿命。金刚石钻进操作规定大体有以下几点： ①钻压、转速、泵量三个技术参数要合理配合； ②冲洗液必须具有良好的润滑减阻作用； ③钻头有异常时禁止使用； ④卡簧的自由内径比钻头内径小0.3～0.5mm； ⑤钻具的内管、短截、卡簧座的配合间隙要适宜； ⑥钻具要单动性能好、同心度好、丝扣完好、无伤裂、无弯曲； ⑦钻具不准直接下到底； ⑧保持孔底清洁； ⑨要有专人操作、开车要减压、起动要平稳； ⑩岩心堵塞及钻速骤降时，必须提升内管或上钻，进尺不准超过岩芯管长度。 像有关单位针对矿区情况制订了“一个改变、五个严禁、三个认真”的操作规定，即改变使用钻机下降控制阀的合理减压操作方法；严禁钻进中从机上加小钻杆，严禁用好钻头套扫岩芯，严禁孔内有异物下入好钻头钻进，严禁追求时效拼钻头夺高产，严禁水泵来水不正常或钻头进尺缓慢加大压力强行钻进；认真观察三块表（钻压表、泵压表、电流表）。坚持不进就提钻，绝不打懒钻，以保证钻头进尺的提高。这些规定和实施细则在实践中起到了显著效果。
2在实践过程中认真总结经验、合理选择参数钻进（1）新钻头下入孔内前要与扩孔器外径配合适宜，还要使钻头内径与岩芯直径相应。开始钻进时初压力要小，待新钻头唇部形状磨合相应于孔底环状后，再施加正常压力。 （2）钻进技术参数大小要与所钻岩层相适应，并参照单位钻头进尺消耗量进行调整。 ①轴心压力一般不要大、初压力要小，破碎岩层比完整岩层小，人造孕镶金刚石钻头比天然孕镶钻头小，进尺过快要控制钻压和时速，特别注意钻压偏大的倾向。像钻进中钻具丝扣损坏过快，说明压力过大、加上供水不足，极易引起烧钻。 ②转速与钻速成正比，保持一定线速度（大于2.0m/s）才能充分发挥金刚石钻头磨削岩石，提高小时效率，减少自身消耗的作用，遇害破碎岩层转数应适当降低，最好选用表镶金刚石钻头，宜选用超径钻头和扩孔器，避免开高速。 ③泵量与泵压，在条件允许情况下，泵量大一些（30～50L/min）比小一些好。同时保持相应的泵压，这样可减少因钻具漏水而产生的烧钻现象，更不会因送水量过大而将钻头唇部冲蚀成沟槽（冲成沟槽的主要原因是冲洗液中含有大量岩粉所致）。金刚石钻进泵量选择范围参见表1。
表1金刚石钻进泵量选择范围（单位:L/min）
（3）孔内和乳化冲洗液清洁是提高钻头寿命不可忽视的内容之一，除循环系统安装合乎要求和孔内有金属杂物立即冲、捞、磨、吸、透外，还要经常以干净地乳化液替换掉脏的乳化冲洗液。钻进前要大水冲孔，要尽量选用聚丙酰胺低固相泥浆作冲洗液，它能提高效率，降低钻头磨损和润滑钻具。 （4）钻头的选择：除按规程选择外，特别注意破碎地层使用胎体硬度HRC45～50左右的钻头，打滑地层使用胎体硬度较软，目数细的钻头或细粒表镶钻头。坚持钻头排队轮换使用，坚持每回次测量钻头规格和填好卡片，坚持每隔5min丈量一次机上余尺，掌握钻进速度变化，坚持及时修磨钻头水口、水槽，保持过水断面基本一致，尽量减少钻头非正常损坏。金刚石钻头的选用参见表2。
表2金刚石钻头的选用
（5）经常检查双管接头单动性能，短节与扩孔器、卡簧与卡簧座和钻头、钻头与卡簧内径等配合间隙必须符合要求，现场卡簧应配3～4种规格，防止岩芯堵塞和脱落。 （6）经常观察钻机压力表，坚持借助水泵压力压力表、动力电流表、动力声响掌握孔内情况，及时调整钻进参数。 （7）采用绳索取芯钻探工艺，由于绳索取芯提下钻次数减少，减少了钻头扫孔磨损、拧卸损坏及与孔壁碰撞机会，而且钻杆与孔壁的间隙小，钻头在孔底回转平稳，从而使钻头寿命得到大幅度的提高。
3加强钻头资料整理分析工作,及时指导生产近几年来，钻探工作者积累了了大量的原始资料，仅我队就积累了近个金刚石钻头的资料，在凡口铅锌矿区就创造了许多超m普双金刚石钻头、超m的绳索取芯金刚石钻头，通过对资料整理分析、分类，推广应用，经验和资料对我队的岩芯钻探工艺的改进，延长和提高金刚石钻头的使用寿命都取得了积极的促进作用。根据经验我提出以下几点建议跟同行们探讨： （1）孕镶、表镶、电镀金刚石钻头及厂家不同，效果也不一样，选用和购买金刚石钻头时，应以各厂钻头平均进尺为依据。 （2）金刚石抗压强度、钻头胎体硬度、粒度（目数）、水口多少等必须与所钻岩层相适应，建议一定要有金刚石抗压强度等指标，现场使用时要认真挑选。 （3）同一矿区，机台与班组在相同情形下要比较，使用效果差别甚大时，要及时分析，找出原因尽快消除。 （4）非正常损坏钻头的比重很大，约占54%左右，特别是烧钻、唇部出沟槽或磨光的较多。减少非正常钻头磨损，是提高钻头寿命的又一个关键问题,首先要从操作中的严、细作风是加以解决,克服打懒钻现象。 （5）改革钻头供应方式，按供应单位要求签订供货合同，按合同供货。
上述情况表明，提高金刚石钻头进尺的潜力还很大，我们刚刚开始这项工作，有些提法不一定恰当，还有不少问题未被认识，将在今后工作中进一步实践掌握和运用其规律，以尽快发挥金刚石钻头的更大的优越性。
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