適合新疆某礦區軟巖地層的孕鑲鉆頭設計與應用

韓菲，趙俊彩，李曉磊，王磊，宋秋鋒，朱彩華

(1.中國地質裝備集團有限公司，北京 100102； 2.無錫鉆探工具廠有限公司，江蘇 無錫 214174；3.河北建勘鉆探設備有限公司，石家莊 051134)

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適合新疆某礦區軟巖地層的孕鑲鉆頭設計與應用

韓菲1，趙俊彩2，李曉磊2，王磊1，宋秋鋒3，朱彩華3

(1.中國地質裝備集團有限公司，北京 100102； 2.無錫鉆探工具廠有限公司，江蘇 無錫 214174；3.河北建勘鉆探設備有限公司，石家莊 051134)

新疆某礦區繩索取心鉆進過程中，遇到鉆頭打滑、鉆進效率低下等問題，作者從胎體配方、燒結工藝入手，適當降低胎體的耐磨性，改善了鉆頭的鉆進效率，在礦區取得了良好的鉆進效果，平均鉆進時效約3 m/h，平均使用壽命達120 m。

軟巖；打滑；配方；耐磨性

0 概況

試鉆的新疆某礦區巖層呈片狀節理發育，傾角60°～80°，破碎地層為主，大部分巖石較軟，研磨性極弱，易打滑，可用小刀類似削鉛筆輕松切削巖屑，指甲可刻劃出印。使用切削刃明顯的硬質合金鉆頭鉆進時效良好，但取心率不能滿足鉆進工藝要求；礦區鉆進中也試用了胎體式復合片鉆頭，但是復合片的圓弧邊緣與巖石形成契合的滑槽，在巖石中滑動、研磨回轉，形成滑磨巖石，未對巖石形成切削，出現憋泵、糊鉆、進尺慢，且復合片鉆頭遇到軟硬互層時易崩齒；客戶選擇使用不同廠家孕鑲鉆頭時也發現鉆頭存在一定回次鉆進后進尺緩慢的現象，提鉆后鉆頭胎體磨損輕微，金剛石難以出露，客戶希望能夠針對孕鑲鉆頭進行改進性試驗。

1 鉆頭設計實驗

孕鑲鉆頭的性能由胎體配方及金剛石濃度、粒度決定，合理調整金剛石及胎體配方以匹配巖石的物理機械性能，使金剛石能適時脫落及出刃，提升鉆頭的鉆進效果。……