巖心鉆探課程設(shè)計(加部分圖)

PAGEPAGE115巖心鉆探課程設(shè)計參考資料

第一章巖石的物理力學(xué)性質(zhì)§1巖石的強度巖石強度是指巖石在各種形式的外力（拉伸、壓縮、剪切、彎曲）作用下抵抗破碎的能力。強度的單位是Pa（帕）或MPa（兆帕），常見巖石的強度見表1-1和表1-2。表1-1幾種常見巖石單軸向抗壓強度表巖石名稱抗壓強度（MPa）巖石名稱抗壓強度（MPa）石英磁鐵礦290.0-315.7蝕變閃長巖55.1石英鏡鐵礦330.0致密灰?guī)r95.6硅化流紋斑巖306.8閃長巖200.2硅質(zhì)板巖261.1絹云母拉長片巖142.6球狀流紋巖257.2石英片巖187.5偉晶巖204.7細(xì)粒硅化硬砂巖186.9黑云母花崗巖134.2大理巖矽卡巖互層64.8斜長黑云母片巖78.4煌斑巖132.0蝕變凝灰?guī)r115.2黑云母石英閃長巖207.0花崗閃長巖169.8角閃石閃長巖144.0鈉長斑巖102.4蝕變正長斑巖29.0細(xì)粒花崗巖183.3強硅化粉砂巖164.6細(xì)中?；◢弾r154.8綠泥石化閃長玢巖231.0輝綠巖254閃長玢巖143.0粗粒花崗巖100.1硅化灰?guī)r241.0細(xì)粒斜長花崗巖170.2安山巖122.0中粒斑狀花崗巖153.0含鐵石英巖247.0石灰閃長巖192.0硅質(zhì)灰?guī)r166.0砂質(zhì)頁巖174.8風(fēng)化花崗閃長巖36.0結(jié)晶灰?guī)r40.0白云巖157.4粉砂巖223.1周口店花崗巖220.0千枚巖183.7純橄欖巖56.0二云母石英片巖65.4變質(zhì)安山巖33.0絹云母片巖125.2橄欖巖25.0粉砂巖63.1輝長巖82.8黃鐵鋁鋅礦358.6菱鎂巖95.3深灰色硅質(zhì)頁巖75.5表1-2幾種主要巖石在不同形變化下相對強度巖石名稱相對強度（%）抗壓抗剪抗彎抗拉花崗巖100982-4砂巖10010-122-62-5石灰?guī)r100158-104-10頁巖10025146§2巖石的硬度巖石的硬度是巖石抵抗工具侵入的能力。硬度的單位是MPa（兆帕）。常見巖礦物的壓入硬度見表1-3和表1-4。表1-3常見巖石的壓入硬度單位：MPa巖石名稱壓入硬度巖石名稱壓入硬度泥質(zhì)板巖泥質(zhì)頁巖2-7.5石英閃長巖40-43中粒砂巖17-25輝綠巖50-55細(xì)粒砂巖25-33玄武巖10-14粉砂巖7-9.5輝巖34-38多孔石灰?guī)r8.5-11.5石英巖58-73致密石灰?guī)r11-20碧玉鐵質(zhì)巖70-81致密白云巖12-14大理巖9.5-13硅化白云巖40-45霓石角巖80-85燧石60-70正長斑巖31.5-33含泥質(zhì)和鈣質(zhì)的燧石36-43渾長巖20-24花崗巖30-37石灰?guī)r7-15正長巖35-38表1-4不同礦物的各種硬度表單位：MPa礦物名稱莫氏硬度HM顯微硬度Hμ赫茲硬度HZ壓入硬度HE肖氏硬度HS洛氏HR維氏HV諾氏HL滑石巖鹽石膏方解石硬石膏白云巖螢石磷灰石長石燧石石英黃玉剛玉金剛石1-23--456-78910--222818--150026604150-5840252006301100220032501890536079509250-10000112001430020600100000--33013501700-16303600-49304900-560074507100-90201250017000-2200080000-8500050-140920--110023702530-3080525011500-50-2051170--160024102930-483050207100-6-833--374079-868988-§3巖石的研磨性巖石研磨性是指巖石磨損工具的能力它決定了鉆頭及切削具的消耗。巖石研磨性指標(biāo)視測定方法而定。巖石按研磨性分類見表1-5。巖石磨擦系數(shù)見表1-6和表1-7。表1-5研磨桿所得巖石研磨性分類表研磨性等級研磨性程度研磨性指標(biāo)（mg）代表巖石1極低<5石灰?guī)r、大理巖、不含石英的軟流化礦（方鉛礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦）磷灰石巖鹽、頁巖2低5-10硫化礦及重晶石、硫化礦泥巖、軟的片巖（石灰質(zhì)、泥質(zhì)、綠泥質(zhì)、綠泥板狀的）3中下10-18碧玉巖、角巖、石英硫化礦石細(xì)粒巖漿巖、石英長石細(xì)粒砂巖、鐵礦石、矽化石灰?guī)r4中18-30石英長石細(xì)粒砂巖、輝綠巖、粗粒黃鐵礦砷黃鐵礦脈石英、石英硫化礦石細(xì)粒巖漿巖、矽化灰?guī)r、碧玉鐵質(zhì)巖、玄武熔巖5中上30-45石英及長石中粗砂巖、斜長花崗巖、霞石正長巖、細(xì)?；◢弾r及閃長巖珍巖、云英巖、煌斑巖輝長巖、片麻巖、矽片黃鐵長英巖、滑石棱鎂片巖6較高45-65中粗?；◢弾r、閃長巖、花崗閃長巖、正長巖、玢巖霞石正長巖、角斑巖、輝巖二長巖、閃長巖、石英及矽化片巖、片麻巖7高65-90玢巖閃長巖、花崗巖、花崗霞石正長巖8極高>90含剛玉巖石表1-6幾種巖石的磨擦系數(shù)表巖石名稱磨擦系數(shù)巖石名稱摩擦系數(shù)鐵質(zhì)石英巖花崗巖石英質(zhì)砂巖0.35-0.450.30-0.400.35-0.50石灰?guī)r泥灰?guī)r粘土0.25-0.350.20-0.300.11-0.29表1-7不同介質(zhì)下的巖石磨擦系數(shù)表巖石名稱巖石表面狀況干燥水濕潤泥漿濕潤泥質(zhì)頁巖石灰?guī)r白云巖弱膠結(jié)尖角顆粒砂巖弱膠結(jié)圓角顆粒砂巖硬質(zhì)砂巖石英巖花崗巖無水石膏0.20-0.250.35-0.400.38-0.420.32-0.420.22-0.340.43-0.480.46-0.480.47-0.55-0.15-0.200.33-0.380.36-0.480.27-0.400.20-0.300.43-0.450.48-0.500.46-0.530.39-0.45011-0.130.31-0.350.34-0.380.25-0.350.17-0.250.40-0.430.42-0.440.45-0.520.37-0.40§4巖石的可鉆性巖石的可鉆性表示鉆進過程中巖石抵抗破碎的程度是巖石的綜合特性，是衡量鉆進難易程度的主要指標(biāo)。巖心鉆探巖石的可鉆性分級表見表1-8。表1-8巖石可鉆性分級標(biāo)準(zhǔn)表巖石級別巖石類別巖石物理性質(zhì)時效回次長度（m）代表性巖石壓入硬度MPa擺球硬度統(tǒng)計效率m／h彈次塑性系數(shù)金剛石硬合金鋼粒1松軟疏散的280次生黃土、次生江泥土、泥質(zhì)土壤、軟砂質(zhì)土壤、沖積砂土層、濕的軟泥硅、土泥灰質(zhì)腐植層2較松軟疏散的240黃土層、紅土層、松散的泥灰層、松散的高嶺土類、砂漿、黃土層、冰含有10﹪-20﹪礫石的粘土，砂質(zhì)土層3軟的200全部風(fēng)化變質(zhì)的頁巖、板巖、千枚巖、片巖、輕微微膠結(jié)的砂層、泥灰層、石膏質(zhì)土層、褐煤煙煤、松軟錳礦4較軟的1.70頁巖類、較致密的泥灰?guī)r、泥質(zhì)砂巖、塊狀石灰?guī)r、白云巖、風(fēng)化劇烈的橄欖巖、和蛇紋巖、鋁礬土、中硬煤層、巖鹽鉀鹽無水石膏高嶺土層、褐鐵礦、火山碳灰?guī)r5稍硬的900-190028-350.33-0.372.90-3.802.501.50卵石碎石礫石層、崩層泥質(zhì)板巖、細(xì)粒石灰?guī)r、細(xì)粒結(jié)晶的石灰?guī)r大理巖、蛇紋巖、純橄欖巖、風(fēng)化的角閃斑巖、硬煙煤無煤煙松散砂質(zhì)硅灰?guī)r6中等硬度1750-275034-420.29-0.352.30-3.102.001.501.30黑色角閃斜長片麻巖、白云斜長片麻巖、黑云母大理巖、白云巖、蝕變角閃閃長巖、角閃巖角巖7中等硬度2600-360040-480.27-0.321.90-2.601.401.351.10白云斜長片麻巖、石英白云石大理巖、透輝石化閃長玢巖、黑云角閃斜長巖、透輝石巖、白云石大理巖、石英閃長玢巖、黑云母石英片巖8硬的3400-440046-540.23-0.291.50-2.100.801.200.85花崗巖、矽卡巖、化閃長玢巖、柘榴子矽卡巖、石英閃長斑巖、石英角閃巖、混合偉晶巖、黑云母花崗巖、斜長閃長巖、斜長角閃巖、混合片麻巖、凝灰?guī)r9硬的4200-520052-600.20-0.261.10-1.701.000.65混合巖化淺粒巖、花崗巖、斜長角閃巖、混合閃長巖、斜長閃長巖、鉀長偉晶巖、橄欖巖斜長混合巖、閃長玢巖、斑狀花崗巖閃長巖10堅硬的5000-610059-680.17-0.240.80-1.200.750.50硅化大理巖、矽卡巖、混合斜長片麻巖、鈉長斑巖、鉀長偉晶巖、斜長角閃巖、長英質(zhì)混合巖化角閃巖、斜長巖、花崗巖、石英巖、硅質(zhì)凝灰砂礫巖、英安質(zhì)角礫熔巖11堅硬的6000-720067-750.15-0.220.50-0.950.500.32凝灰?guī)r石英角巖英安巖12最堅硬>1000〉70<0.20<0.600.16石英角巖玉髓熔凝灰?guī)r純石英巖第二章巖心鉆探設(shè)備巖心鉆探設(shè)備的選擇依據(jù)是施工地區(qū)地質(zhì)條件、鉆探目的、鉆進方法、孔徑、孔深、交通條件等?！?巖心鉆機常用的巖芯鉆機有立軸式和轉(zhuǎn)盤式。全液壓鉆機用得少，過去以XU型為主，目前還保留使用，作為保留機型，發(fā)展機型為液壓立軸式巖心鉆機“XY”型，有XY-1、XY-2、XY-3、XY-4、XY-5等數(shù)種。鉆機的技術(shù)性能見表2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6、2-7。表2-1XY系列1型鉆機主要技術(shù)參數(shù)表型號技術(shù)參數(shù)XY-1XY-1A鉆進深度m鉆桿直徑mm鉆孔傾角(°)1004275-901004375-90立軸回轉(zhuǎn)器通孔內(nèi)徑mm44轉(zhuǎn)速正r/min142;285;570160-1035(五檔)反r/min給進機構(gòu)型式上頂力kN給進力kN給進行程mm雙油缸24.514.7450同左29.422.5450表2-2XY-2型鉆機主要技術(shù)參數(shù)表型號技術(shù)參數(shù)XY-2XY-2BXY-2P鉆進深度m鉆桿直徑mm鉆孔傾角(°)320605304264043320605304223050305420-3600-3600-360立軸回轉(zhuǎn)器通孔內(nèi)徑mm68；769661轉(zhuǎn)速正r/min65；114；180；248；310；538；849；117257；99；157；217；270；470；742；1024101；206；415；843；147；299；602；1223反r/min51；242；45；212；給進機構(gòu)型式上頂力kN給進力kN給進行程mm液壓雙缸58.844.1600液壓雙缸58.844.1600液壓雙缸44.129.4600升降機型式最大提升能力kN提升速度m/s卷筒直徑mm鋼繩直徑mm容繩量m行星式29.40.51;0.89;1.4;1.94200145045行星式29.40.51;0.89;1.4;1.942001445行星式19.60.56;1.1451501036移動油缸行程mm400410開合式表2-3XY-3型鉆機主要技術(shù)參數(shù)表鉆進深度m鉆桿直徑mm鉆孔傾角(°)60050；5375-90給進機構(gòu)型式上頂力kN給進力kN給進行程mm49.024.5600立軸回轉(zhuǎn)器通孔內(nèi)徑mm轉(zhuǎn)速正r/min170；425；600；310；785；1100移動液壓缸行程mm350動力機型式功率KW轉(zhuǎn)速r/minJO2-72-42135G3014701500反r/min115；210升降機型式最大提升能力kN提升速度m/s卷筒直徑mm鋼繩直徑mm容繩量m液壓雙缸36.80.72;1.80;2.502641560液壓泵型式工作壓力MPa排量L/minYBC-/807.8545質(zhì)量總質(zhì)量（不含動力機）kg最大部件質(zhì)量kg1500220外形尺寸mm2670×1100×1750生產(chǎn)廠家北京探礦機械廠表2-4XY-4型鉆機主要技術(shù)參數(shù)表鉆進深度m鉆桿直徑mm鉆孔傾角(°)10007004250360給進機構(gòu)型式上頂力kN給進力kN給進行程mm液壓雙缸78.458.8600立軸回轉(zhuǎn)器通孔內(nèi)徑mm68轉(zhuǎn)速正r/minN=1500時101;187;267;388;311;574;819;1191移動液壓缸行程mm400動力機型式功率kW轉(zhuǎn)速r/minJQ2-72-44953714702000反r/min83;251升降機型式最大提升能力kN提升速度m/s卷筒直徑mm鋼繩直徑mm容繩量m閘輪直徑mm制帶寬度mm行星帶水冷29.40.82;1.51;2.16;3.132851652490120油泵型式工作壓力MPa排量L/min額定轉(zhuǎn)數(shù)BC-32/807.85321500質(zhì)量總質(zhì)量（不含動力機）kg最大部件質(zhì)量kg1500218外形尺寸mm2640×1100×1750生產(chǎn)單位無錫、西北探礦機廠表2-5XY-5型鉆機主要技術(shù)參數(shù)表鉆進深度m鉆桿直徑mm鉆孔傾角(°)10001500605080-90給進機構(gòu)型式上頂力kN給進力kN給進行程mm液壓雙缸132.488.0500立軸回轉(zhuǎn)器通孔內(nèi)徑mm80轉(zhuǎn)速正r/min58；166；261；355；294；577；906；1232移動液壓缸行程mm450動力機型式功率KW轉(zhuǎn)速r/minJQ2-91-44135G6014701500反r/min65；225升降機型式最大提升能力kN提升速度m/s卷筒直徑mm鋼繩直徑mm容繩量m行星式帶水剎車39．20.89；1.74;2.73;3.13;3.72;6.0835018.5140液壓泵型式工作壓力MPa排量L/minYBC-45/807.8545質(zhì)量總質(zhì)量（不含動力機）kg最大部件質(zhì)量kg3500外形尺寸mm3190×1450×2140生產(chǎn)廠家張家口探礦機械廠表2-6XU型鉆機主要技術(shù)參數(shù)表型號技術(shù)參數(shù)XU-100XU300-2XU-600鉆進深度(m)100300600鉆桿直徑(mm)424250鉆孔直徑(mm)75-11075-15075-150鉆孔傾角(°)75-900-9065-90回轉(zhuǎn)器型式立軸式立軸式立軸式回轉(zhuǎn)器轉(zhuǎn)速（正）r/min142285570118226308585160285470回轉(zhuǎn)器轉(zhuǎn)速（反）r/min73140給進機構(gòu)型式油壓雙缸油壓雙缸油壓雙缸給進機上頂力（kN）5030給進機給進力（kN）83060給進機給進行程（mm）350450500升降機型式游星式游星式游星式升降機提升能力（kN）102025升降機提升速度（m/s）0.410.821.640.641.281.683.211.141.943.26動力機功率（kW）7.51530總重（kg）4199001500外形尺寸（mm）2280×1080×14002100×970×15002640×1150×1810生產(chǎn)單位北京探機廠重慶探機廠張家口探機廠表2-7XU、JU型巖芯鉆機主要技術(shù)性能參數(shù)表型號技術(shù)參數(shù)XU-600-3JU600-1000JU-1500鉆進深度(m)1000600300600鉆桿直徑(mm)42.5042.5050.60鉆孔直徑(mm)46-15056-15056-150鉆孔傾角(°)65-900-36080-90回轉(zhuǎn)器型式立軸式立軸式立軸式回轉(zhuǎn)器轉(zhuǎn)速（正）r/min16528027038865510961011042643903105748151188回轉(zhuǎn)器轉(zhuǎn)速（反）r/min12283230給進機構(gòu)型式油壓雙缸油壓雙缸油壓雙缸給進機上頂力（kN）80100140給進機給進力（kN）6075100給進機給進行程（mm）500600500升降機型式游星式游星式帶水冷游星式帶水剎車升降機提升能力（kN）253535-40升降機提升速度（m/s）1.411.943.260.821.512.163.140.69-9.17動力機功率（kW）303648.8總重（kg）210016503700外形尺寸（mm）2640×1150×18102720×1180×15003190×1450×2021生產(chǎn)單位張家口探機廠無錫探機廠張家口探機廠§2水泵鉆探中常用往復(fù)式泥漿泵，主要根據(jù)所需的泵量泵壓進行選擇，常用往復(fù)式泥漿泵的技術(shù)性能見表2-8、2-9、2-10。表2-8巖心鉆探常用泥漿主要技術(shù)參數(shù)表泵的型號BW-100BW-120BW-150BW-200BW-100BW-250BW-320類型三缸單作用活塞泵單缸雙作用活塞泵三缸單作用活塞泵三缸單作用活塞泵雙缸雙作用活塞泵三缸單作用活塞泵三缸單作用活塞泵泵量(L/min)18;23;28;35;43;53;72;9012032;38;47;58;72;90;125;150102;125;164;200200;125250;145;90;52;166;96;60;35320;250;165;118;180;130;92;66泵壓（MPa）5.6;5.6;5.6;5.6;5.44.5;3;2.51.37;7;6;4.8;4;3.2;2.3;1.88.0;7.0;6;53.29;5.882.45;4.41;5.88;3.92;5.88;6.86;6.864;5;6;8;6;8;9;10泵缸內(nèi)徑（mm）6085707080;6580;6580;60活塞行程（mm）65857010085100110活塞往復(fù)次數(shù)1／min38;47;57;70;87;106;147;18115047;57;71;86;107;130;183;222107;130;171;209145200;116;7242;200;116;72;42214;153;109;78皮帶輪直徑（mm）無皮帶輪270皮帶輪410（節(jié)徑）410（節(jié)徑）480（節(jié)徑）驅(qū)動功率kW5.54.47.3523.53151530吸水管內(nèi)徑（mm）45324576537676排水管內(nèi)徑（mm）3225.43251285151調(diào)節(jié)流量方式變通箱改變往復(fù)次數(shù)變速箱改變往復(fù)次數(shù)四級變速箱改變往復(fù)次數(shù)更換缸套四級變速箱改變往復(fù)次數(shù)或更換缸套四級變速箱改變往復(fù)次數(shù)或更換缸套外形尺寸（mm）1840×835×840900×700×922050×625×9861000×995×6501250×630×8201000×995×6501095×1100×1200(帶電機)質(zhì)量（kg）314（不含電動機）140（不含電動機）516（含電動機）5203005001000（含電動機）生產(chǎn)單位北京探礦機械廠無錫探礦機械廠衡陽探礦機械廠衡陽探礦機械廠無錫探礦機械廠衡陽探礦機械廠衡陽探礦機械廠泵的型號BWJ-30BWJ-80BWJ-125BW-100BW-100長江ZBB-2長江ZBB-200/40類型三缸單作用活塞泵三缸單作用活塞泵三缸單作用活塞泵三缸單作用活塞泵雙缸雙作用活塞泵三缸單作用活塞泵三缸單作用活塞泵泵量(L/min)30;2080;57;4227;37;46;55;66;92;35;50;65;85;12560;10010030-154150-200泵壓（MPa）最大3最大3最大4.53;1.532.7-6最大4表2-9常用往復(fù)式泥漿泵技術(shù)規(guī)格類型技術(shù)規(guī)格SNB90WX-200型式三缸單作用臥式雙缸雙作用臥式最大排量（L/min）90725343352518200125最大壓力（Mpa）6.52.53.04.06.0缸套直徑（mm）608065活塞行程（mm）6585活塞往復(fù)次數(shù)（V/min）145拉桿直徑（mm）傳動軸轉(zhuǎn)速（r/min）1500530傳動輪直徑（mm）三角皮帶輪節(jié)徑（mm）385三角皮輪類型及槽數(shù)BX5所需功率（KW）5.515吸水口徑（mm）4565排水口徑（mm）2528外形尺寸（mm）1840×835×8401050×630×820泵休重量（Kg）185300表2-10常用往復(fù)泵型號最大泵速（L/min）最大泵壓MPa重量（Kg）生產(chǎn)廠備注WX-20015020064300無錫探礦廠可用兩種規(guī)格缸套BW250/502505400衡陽探礦廠亦可改為直徑為60mm的缸套SNB-90905386北京探礦廠為變速泵，可滿足300-1000m孔深需要BW-1501507516衡陽探礦廠為變速泵可滿足1000-1500mBWB-2502507500衡陽探礦廠適用于1000m大口徑巖心鉆探繼1500m小口徑金剛石巖心鉆探

§3泥漿攪拌機泥漿攪拌機分立式、臥式兩種，巖芯鉆探用泥漿攪拌機可采用0.4m3臥式攪拌獲0.5-1.0m3立式攪拌，見1-輸水管；2-工作輪；3-1-輸水管；2-工作輪；3-齒輪箱；4-軸承；5-傳動軸；6-傘齒輪；7-機架；8-攪拌軸；9-攪葉；10-攪池圖2-1立式攪拌機結(jié)構(gòu)示意圖表2-11泥漿攪拌機規(guī)格表型號NJ-300型NJ-600型總?cè)萘縇400750有效容量L300600攪拌筒直徑min8501000螺旋槳個數(shù)22螺旋槳轉(zhuǎn)數(shù)r/min600600螺旋槳直徑mm320325外形尺寸mm1310×1130×1640（不含動力機）重量kg200400最大分解質(zhì)量kg150200動力機JQ2-42-2,7.5kw電動機；195型，12馬力，1200r/min柴油機注：均為立式單筒

§4動力機選擇動力機的選擇包括類型的選擇與所需功率的確定。動力機類型的選擇1、電動機凡是有電源的地方，常選用交流感應(yīng)電動機，因其重量輕、結(jié)構(gòu)簡單，使用維護方便、不污染環(huán)境。常用的型號如表2-12。在沒有電源的地方可是用柴油機，常用型號如表2-13。2、啟動設(shè)備（1）三項閘刀開關(guān)：一般用來啟動低壓500V、功率10kw以下的電動機。選用開關(guān)的額定電流不應(yīng)小于電動機額定電流的三倍，但不應(yīng)大于供電變壓器的額定電流。其常用規(guī)格有三線500V,15A、30A、60A等（2）三項鐵殼開關(guān)：選用鐵殼開關(guān)的額定電流應(yīng)為電機額定電流的三倍以上，它可用于22～28kw以下低壓電動機的全壓起動。其常用規(guī)格由500V,20A、30A、60A、100A等。（3）磁力啟動器（電磁開關(guān)）：主要用于75kw以下電動機的啟動及保護（見表2-14）。表2-14QC10系列電磁啟動器技術(shù)參數(shù)表型號額定電流（A）所配交流接觸器型號可控鼠籠型電動機最大功率（kw）220（V）380（V）500（V）QC10-15CJ10-51.22.22.2QC10-210CJ10-102.244QC10-320CJ10-205.51010QC10-440CJ10-40112026QC10-560CJ10-601730QC10-6100CJ10-1002950QC10-7150CJ10-1504775（4）Y-△起動器：主要作為感應(yīng)電動機Y-△換接起動及停止用。使用于在正常運行時，繞組是△接法的較大容量的電動機。自動式具有過載及失壓保護（見表2-15）。（5）自耦式降壓起動器（起動補償器）：常用于QJ2和QJ3系列。適用于容量較大和正常運行時接成Y而不允許采用△起動器的鼠籠式異步電動機（見表2-16）。3、照明發(fā)電機（見表2-17）4、機沒有電源，但鉆機比較集中，可考慮設(shè)置小型電站，常用柴油發(fā)電機組技術(shù)參數(shù)，如表2-18。表2-12JQ系列三相異步電動機型號額定值起動電流起動轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩外形尺寸（mm）重量系列功率KW電壓(V)電流(A)轉(zhuǎn)速r/min額定電流A額定轉(zhuǎn)矩KN*M額定轉(zhuǎn)矩KN*M長寬高JQ2-61-41338025.614607.01.32.0635455425150JQ2系列62-41738032.914607.01.32.067545542515871-42238042.514707.01.22.076051550523572-43038057.614707.01.22.078551550527582-4403807514706.51.22.092062556042591-455380102.514706.51.22.099072063053892-475380137.514706.51.12.0104072063062593-410038018414706.51.12.01040720630670JQ41.13802.8314107.01.82.03002301052022-41.53803.6514107.01.82.030023011522JQ4系列31-42.238050.214307.01.82.03302501852641-433806.714307.01.82.03602702053242-4438085.214407.01.82.03902702054051-45.538011.414407.01.82.04002902755052-47.538015.114507.01.62.04402902756061-41038020.414507.01.62.04603503258062-41338025.814607.01.62.05103503259371-4173803314607.01.62.060041539514872-42238042.414707.01.62.064041539516773-43038057.514707.01.62.0685415395113注：1、JQ2系列為一般用途的三相鼠籠型異步電動機，適用于對起動性能、調(diào)速性能及轉(zhuǎn)差率均無特殊要求的機構(gòu)設(shè)備上，電動機為封閉自扇冷式，可用在灰塵較多、水土飛濺的場所。2、JQ4系列可用于在起動性能上無特殊要求的機械設(shè)備，如水泵運輸機械及礦山機械等。表2-13常用柴油機技術(shù)參數(shù)表型號105系列115系列125系列135系列146系列110521052105千310541054105千6105Q4115V24115L4115Q4115S東方紅542135G4135G5135G12V1354162A6146Ag35g-54型號復(fù)合式同左同左同左同左同左同左同左同左同左同左同左同左同左同左同左氣缸數(shù)1223446444246124644氣缸直徑（mm）105105105105105105105115115125135135135135146146100125活塞直徑（mm）1201201201201201120120130130140140140140204204130152壓縮比1716.5171717171716.516.51616.516.516.516.515.815.81716額定功率（KW）9181533.833.8453037.567.58148.833.840.530609018067.597.526.528.540.5最大功率（KW）9.919.816.537.539.649.6334567.58148.833.840.530608018075107額定轉(zhuǎn)速（r/min）150015001500200015002000150020002000240017001500130015001500150015001050100014001300額定功率是燃油消耗率（g/kw.h）240247247247247247247267260293240233233233280280293293冷卻方法水冷水冷風(fēng)冷水冷水冷風(fēng)冷水冷水冷水冷水冷水冷水冷水冷水冷水冷水冷水冷潤滑方法飛濺壓力飛濺壓力飛濺壓力飛濺壓力飛濺壓力飛濺壓力飛濺壓力飛濺壓力飛濺壓力飛濺壓力飛濺壓力飛濺壓力飛濺壓力飛濺壓力飛濺壓力啟動方法手搖手搖手搖電啟動電啟動電啟動電啟動電啟動汽油機啟動電啟動電啟動電啟動電啟動汽油機啟動汽油機啟動汽油機啟動汽油機啟動柴油機凈重（Kg）2154006006008708701160160018502420825表2-15常用Y-△起動器主要技術(shù)參數(shù)型號額定電壓(V)額定電流(A)可控電動機最大功率(KW)QX4-1738026133317QX4-3042.5225830QX4-55774010555QX4-7514275QX4-125260125表2-16QJ2、QJ3系列自藕減壓器主要技術(shù)參數(shù)表型號額定電流（A）起動電動機功率（KW）型號額定電流（A）起動電動機功率（KW）QJ2-1022.510QJ3-1019～2410QJ2-143014QJ3-1427～3314QJ2-204320QJ3-2038～4520QJ2-286028QJ3-2852～6128QJ2-407540QJ3-4070～9040QJ2-5510055QJ3-5590～12355QJ2-7514075QJ3-75135～152.675表2-17巖心鉆探照明用直流發(fā)電機主要技術(shù)參數(shù)表型號額定功率（kw）額定電壓（v）額定電流（A）激磁方式激磁電流質(zhì)量（kg）額定轉(zhuǎn)速（r/min）外形尺寸（長×寬×高）（mm）Z2-21Z2-220.71.01151156.86.7復(fù)激0.350.5050551450420×358×201443×358×301Z2-21Z2-220.71.02303.044.35復(fù)激0.200.2050551450420×388×301443×358×301Z2-22Z2-310.81.11159.509.56復(fù)激或他激（110v）56651450442×362×320485×390×243Z2-22Z2-310.81.12303.464.78復(fù)激或他激（110v/220v）56651450440×362×320485×390×340表2-18幾種柴油發(fā)電機組主要技術(shù)參數(shù)表序號機組柴油機發(fā)電機型號控制屏型號生產(chǎn)廠家型號型式額定功率額定頻率額定電壓額定電流外形尺寸質(zhì)量型號12h定工況kWHzVA長×寬×高kgkw／（r∕min）112GT3拖車125040021.73200×1620×194012702100D216.21500T2S-12A101PF5-12遼寧大連柴油機廠220GF1固定205040036.11800×600×1160495AD-4281500T2S-THPFZ1-20TH上海內(nèi)燃機廠324GF52245040023043.31876×750×141817632135D-129.41500T2W2-200B24BFS2-LT江蘇南通柴油機廠430GF移動305040054.52300×895×188021004125C44.21500TZH-30F-1-30洛陽第一拖拉機制造廠540GF1W滑移4050400230722273×830×1279412048.6150040TFWM江蘇無錫柴油機廠650GF1移動505040090.52300×895×18802250413558.81500TZH-50HT-1-50洛陽第一拖拉機制造廠7L-60固定6050400106.52770×1020×157030004160A66.2750T2WN-849.3/30HF53-121武漢內(nèi)燃機廠875GF11滑移7550400230135.52730×900×138422406135D-388.31500TZH-75BF12222X-A沈陽第二柴油機廠990GF529050400230162.382924×904×146823576135AG1101500T2W2-280A90BF52-LT江蘇南通柴油機廠10SC120BG滑行120504002302162890×1145×1570330012V135D1771500TZT-104-120HF-120-B上海柴油機廠二、動力機功率的確定1、驅(qū)動水泵的動力機功率式中：Q-水泵的理論流量（L/min）P-水泵最大排出壓力（MPa）N傳泵之間的傳動效率n傳=0.9～0.91K-功率儲備系數(shù)K=1.12、驅(qū)動鉆機的動力機功率一般應(yīng)根據(jù)鉆進與提升功率計算，按大值選取，但由于鉆進所需功率的計算復(fù)雜，加之對于中深孔，一般以提升功率為大，故僅需計算提升功率：式中：Q鉤-大鉤載荷（kN）V鉤-大鉤提升速度（m/s）N滑-滑車系統(tǒng)效率

§5鉆塔及其裝置鉆塔鉆塔在鉆進過程中主要用途是起下鉆具，減壓鉆進時，懸掛鉆具，在某些情況下處理孔內(nèi)事故，起下套管抱等，常用鉆塔的主要技術(shù)參數(shù)見表2-19。表2-19常用鉆塔主要技術(shù)參數(shù)表鉆塔類型主要參數(shù)角鋼鋼管直塔斜塔直塔斜塔人字12.517221216SG-18SG-23SG-13SG-1713鉆塔高度（m）12.5172212161823131713適用鉆孔深度（m）3506501200350650600800-1200300有效負(fù)荷（kN）58.878.416558.878.4981479814778.4頂寬（m）1.4×1.41.5×1.51.6×1.61.3×1.51.6×1.61.4×1.41.1×1.11.2×1.31.2×1.220.98×0.65提升鉆桿根數(shù)與長度（根×m）2×4.53×4.54×4.52×4.53×4.53×4.84×4.82×4.83×4.82×4.5滑車組數(shù)×減輕負(fù)荷倍數(shù)2×1.52.5×23×22×1.53×2鉆塔質(zhì)量（t）29.444.15736.346.218.528.622.227.922.1工作臺高度（m）8.3013.2017.609.0013.0015.0020.00底框尺寸（m）4.3×4.35.0×5.05.5×5.54.5×7.65.0×9.25.0×5.05.0×5.04.2×5.154.5×6.44.3×3.7游動滑車滑車規(guī)格見表2-20表2-20滑車主要技術(shù)規(guī)格名稱規(guī)格（T）起重能力（T）繩輪直徑（mm）重量（Kg）外形尺寸×寬×高（mm）適用孔深（m）制造單位單輪滑車3326030300×122×320300天津探礦廠6632063426×165×566＜600101039072476×165×703＜1000雙輪滑車5526057198×346×516＜5008829075216×376×707＜60012123201025245×408×770＜1000三輪滑車1818320133406×290×694＜1200鋼絲繩升降機用鋼繩主要有6×19、6×37兩種結(jié)構(gòu)，表2-21列出常用的鋼絲繩規(guī)格。若選用的規(guī)格超出該表可查閱《機械設(shè)計手冊》。選擇鋼絲繩時應(yīng)保證有一定的安全系數(shù)，即：式中：Smax-鋼繩最大靜拉力，KNSp-鋼繩的破斷拉力，KNn-鋼繩的安全系數(shù)對于升降機用鋼繩n=4-6根據(jù)計算的鋼繩的破斷拉力Sp值，按表2-21選用鋼繩直徑，選用時將表2-21算出的全部鋼絲破斷拉力總和∑S，應(yīng)乘以相應(yīng)的鋼絲繩破斷拉力換算系數(shù)值。即：Sp=∮·S?？?yán)K圖2-2繃?yán)K受力分析示意圖為了使鉆塔在風(fēng)載和其它水平載荷作用下穩(wěn)定，通常采用繃?yán)K加固的方法，繃?yán)K規(guī)格的選擇主要依據(jù)繃?yán)K的受力計算（見圖2-2）。圖2-2繃?yán)K受力分析示意圖以四腳塔為例，如有塔圍時，則迎風(fēng)面上風(fēng)力作用點離地基高度h為：式中：B-鉆塔的最低層寬度（m）b-鉆塔頂部寬度（m）H-鉆塔高度（m）受風(fēng)面的載用下式表示：式中：S-塔圍的迎風(fēng)面在垂直方向的投影面積。P-單位面積上的風(fēng)載，如不能得到最大風(fēng)速的氣象資料時可按照我國不同地區(qū)的風(fēng)力情況，按表2-22進行計算。表2-21常用鋼絲繩規(guī)格類型直徑（mm）鋼絲總斷面積（mm2）參考重量Kg/100m鋼絲繩公稱抗拉強度（MPa）鋼絲繩鋼絲14001500170018502000鋼絲破斷拉力總和∑S（KN）≥6×19Sp=φ∑Sφ=0.8514.015.017.018.520.021.523.024.526.00.91.01.11.21.31.41.51.61.772.4989.49108.28128.87151.24175.40201.35229.09258.6368.5084.57102.3121.8142.9165.8190.3216.5214.4101125151.5180211.5245.5281.5320.5362112138.5167.51992342715312355400.5123152184219257298342389439.5134165200238279.5324372423.5478144.5178.5216.5257.53025350.5402.54585776×37Sp=φ∑Sφ=0.815.017.519.521.524.026.028.030.532.50.70.80.91.01.11.21.31.41.585.39111.53141.66174.27210.87250.95294.52341.57392.1180.27104.8132.7163.8198.2235.9276.8321.1368.6119.5156191.5243.5295351412478548.5132172.5218.5270326.5388.5456.5529607.5145189.5239.5296388426.5500.5580.5666.5157.5206.0261322390464544.5631.5725170.5223282348.5421.5501.5589683784表2-22中國不同地區(qū)風(fēng)力表單位：KN/m2地理地區(qū)包括的地區(qū)地區(qū)上的高度20m以上100m以上廣東沿海、海南島、南海諸島、臺灣最南部東部沿海、松遼平原、甘肅、新疆華北平原、東北、西北大陸東南及西南的大陸地區(qū)川南及云貴高原＞1.001-0.70.7-0.40.4-0.250.25＞2002-1.51.50-11.0-0.750.75鉆塔穩(wěn)定的充分必要條件為：式中：QA-塔重如果該條件不成立，則鉆塔有傾倒的危險，在鉆塔加上繃?yán)K后如圖所示，則力矩平衡方程式可寫成下式：式中：C-緣繩樁至鉆塔迎風(fēng)面底的距離n-1.5～2，為儲備系數(shù)，T-繃?yán)K拉力得繃?yán)K上的拉力T表達(dá)式：式中：α-繃?yán)K與地面之傾角，一般為45°，如果繃?yán)K的拉力與地面之傾角為γ（如圖所示），則根據(jù)T1的大小以及其它水平載荷值，便可選擇繃?yán)K規(guī)格。

§6擰管機巖心鉆探中常用擰管機技術(shù)參數(shù)見表2-23。表2-23巖芯鉆探中常用擰管機技術(shù)參數(shù)表擰管機類型遼寧式遼煤1000-5型電動式液壓式（重探廠）液壓式（張?zhí)綇S）JSN動力機類型鉆機動力鉆機動力電動式液馬達(dá)液馬達(dá)液馬達(dá)動力機功率KW/11.110/7.5動力機轉(zhuǎn)速（r/min）//97015001500減速器型式齒輪皮帶齒輪皮帶蝸輪蝸桿兩級齒輪兩級齒輪最大扭距（N*m）1000100015601000擰管機1500卸扣6530420助推達(dá)4360擰管機轉(zhuǎn)數(shù)（r/min）60，10016026.571076010070．20060-80鉆桿直徑（mm）42，5042，5042，5042，5042，50，6050，51通孔直徑（mm）140110-14013515613562擰管時間（s）///4-6/輪廓尺寸（mm）長90012801150/590940寬300390580/380418高300392400/352495重量（Kg）1452201809395190適用于何種鉆桿有切口鉆桿有切口鉆桿有切口鉆桿有切口鉆桿有切口鉆桿外平鉆桿

第三章鉆孔結(jié)構(gòu)鉆孔的結(jié)構(gòu)的選擇應(yīng)根據(jù)鉆探的目的、鉆進方法、孔深、終孔直徑、巖石物理力學(xué)性質(zhì)、礦層特點,以及其它可能發(fā)生的復(fù)雜情況來決定。鉆孔結(jié)構(gòu)主要是確定不同直徑鉆進深度和下套管的規(guī)格和深度。見圖3－1，前者表示在圖的左半部，后者在圖的右半部。鉆孔結(jié)構(gòu)的設(shè)計程序如下：首先確定終孔的直徑影響終孔直徑選擇的因素是多種多樣的，有鉆頭型式、鉆進方法、地質(zhì)要求、鉆孔用途、孔內(nèi)測井儀器和裝置的規(guī)格、鉆機動力等。通常終孔直徑式由地質(zhì)部門提供的。從經(jīng)濟角度出發(fā)，鉆孔直徑應(yīng)當(dāng)盡可能小，但要能滿足鉆進至給定深度和取樣的要求。如用鉆粒鉆進時直徑一般不小于91mm。金剛石小口徑鉆進常用Φ46－Φ59mm，鉆進煤層的直徑不應(yīng)小于75mm等。2、確定換徑次數(shù)換徑次數(shù)由以下幾方面決定：用套管固壁問題，當(dāng)?shù)貙又杏休^大裂隙或溶洞，嚴(yán)重涌水漏稅，坍塌或縮徑等，采用其它技術(shù)措施如優(yōu)質(zhì)泥漿，也解決不了護壁堵漏問題時，則需要考慮下入套管，下一層套管，鉆孔直徑就要縮小一級。鉆機能力問題，換徑次數(shù)多，則需增大開孔直徑，但適于一定深度的鉆機類型。用各種不同直徑鉆頭的最大適應(yīng)鉆進深度是一定的。所以必須考慮孔徑大小的安排與鉆機的標(biāo)準(zhǔn)能力相一致。鉆進效率問題，在滿足地質(zhì)要求的條件下盡量使用小口徑鉆進，以提高鉆進效率。鉆具級配問題，要注意鉆頭的直徑與鉆桿直徑的合理配合，應(yīng)使鉆桿的直徑與鉆頭的直徑相接近。在滿足鉆進要求的前提下鉆孔結(jié)構(gòu)越簡單越好，越能提高鉆進效率。套管盡量少下，比較理想的鉆孔結(jié)構(gòu)是開孔以后，下一層孔口導(dǎo)向管，然后是一徑到底。圖3-1鉆孔結(jié)構(gòu)示意圖鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計示例：圖3-1鉆孔結(jié)構(gòu)示意圖

機場布置及設(shè)備安裝§1修筑地盤、地基地盤地盤指機場內(nèi)外，可利用的地區(qū)面積、常用鉆機所需要地盤面積。見表4－1表4－1常用鉆機所需地盤面積鉆機類型地盤面積總面積()長×寬()XU－100，XJ100－16510×6XU300－282．511×7．5XU－60014313×11JU－100015414×11XY－415414×11XY－515414×11如果鉆孔位置處的地形比較復(fù)雜難于施工時，地盤面積可以適當(dāng)縮小。鉆探工作對地盤的要求：地面平整，有足夠的面積，地表土層（或巖層）有一定的抗壓強度；避風(fēng)，在季節(jié)風(fēng)較大地區(qū)考慮風(fēng)的橫向壓力，地面上縱向長度與鉆孔方位線一致；填方面積不大于總面積的1／4；地盤選擇應(yīng)考慮防洪、易排水；山坡地盤靠山面破讀：巖石為60°~80°；松散土夾石或土層不大于50°。地基選擇地基類型時，應(yīng)考慮地表情況，鉆探設(shè)備，鉆孔深淺等因素，一般常見的地基修筑方法有以下幾種：圖4-1淺槽地基淺槽地基：適用于較實土壤地面。見圖4－1。圖4-1淺槽地基臥枕地基：在比較松軟或填方部分不夠堅實時使用。見圖4－2。圖4-2臥枕地基圖4-2臥枕地基深坑地基：一般用在較堅實的土壤上作柴油機底座的基礎(chǔ)。見圖4－3?；炷恋鼗褐饕糜诒硗淋浻膊痪蜚@進深孔時采用。圖4-3深坑地基圖4-3深坑地基

§2基臺木布置基臺木的規(guī)格，見表4－2。常用鉆機基臺木布置在保證基臺穩(wěn)定牢固的前提下，基臺的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)盡量簡單，力求少用基臺木，以節(jié)約木材，并便于安裝、拆卸。常用鉆機的基臺木布置見圖4－4、4－5。表4－2基臺木規(guī)格表基臺木規(guī)格及數(shù)量連接螺絲桿規(guī)格及數(shù)量鉆機類型XJ100－1XU－100XU300－2XU－600基臺木規(guī)格（mm×mm×m）150×150×3.5150×155×2150×150×1220×220×5220×220×2220×220×5.5220×220×2數(shù)量（根）3228989螺絲桿規(guī)格(直徑×長),mm12×40012×25015×50015×30015×55015×320數(shù)量（根）106208208圖4-4XY-2型鉆機基臺木布置圖4-4XY-2型鉆機基臺木布置鉆機地腳螺栓安裝鉆機與基臺木的連接，靠地腳螺栓來固定，不同類型鉆機其地腳螺栓安裝尺寸是不一樣的，如圖4－6、4－7分別為XY－2，XY－3型鉆機的地腳螺栓安裝圖。圖4-7XY-3型鉆機地腳螺栓安裝圖圖4-6XY-2型鉆機地腳螺栓安裝圖圖4-5XY-3型鉆機基臺木布置四、循環(huán)系統(tǒng)圖4-7XY-3型鉆機地腳螺栓安裝圖圖4-6XY-2型鉆機地腳螺栓安裝圖圖4-5XY-3型鉆機基臺木布置圖4-8循環(huán)系統(tǒng)布置圖虛幻系統(tǒng)包括水源箱、循環(huán)槽、付道槽、沉淀箱等。一般使用泥漿時，應(yīng)有沉淀箱兩個（0.3~0.5m3）、水源箱為兩個(1~1.5m3)，循環(huán)槽長12～15m，槽內(nèi)寬220～250圖4-8循環(huán)系統(tǒng)布置圖機場安全設(shè)施機場安全施舍包括：設(shè)備安裝的安全距離－凡是人在機器運轉(zhuǎn)時進行保養(yǎng)的通道不得小于0.8-1.0m；設(shè)備轉(zhuǎn)動及皮帶通過的空間要安設(shè)防護罩；照明電壓為24V,每個工作場所必須安裝照明燈；鉆塔繃?yán)K要按規(guī)定安裝；鉆塔避雷針一定要安設(shè)；基臺板安裝要合乎標(biāo)準(zhǔn)；防雨、防凍（冬季施工）、防暑（夏季施工）、防火設(shè)備；工人勞保要齊全（塔上作業(yè)，要有安全帶）；圖4-9避雷針的保護范圍上、下鉆塔設(shè)備要牢固。圖4-9避雷針的保護范圍避雷針的安裝設(shè)計見圖4-9。避雷針安裝時，接地電阻山區(qū)不超過10Ω；平原不超過4Ω，避雷針保護角為45°。其保護范圍計算如下所示：，（m）式中：γx－保護半徑（m）h－避雷針高度（m）hx－被保護物的高度（m）

第五章巖心鉆探鉆進技術(shù)§1硬合金鉆進硬質(zhì)合金鎢鈷硬質(zhì)合金性能及鉆探常用硬質(zhì)合金型號尺寸見表5－1、5－2、5－3。表5-1硬質(zhì)合金的化學(xué)成分與機械性能表牌號化學(xué)成分（﹪）機械性能WCCo相對密度硬度HRA抗彎強度（MPa）YG397314.9～15.39110.5YG3X97315.0～15.39010.0YG496414.9～15.29014.0YG694614.6～15.089.514.0YG6X94614.6～15.09113.5YG892814.4～14.88915.0YG8C92814.4～14.88817.5YG11C891114.0～14.48720.0YG15851513.9～14.18720.0YG20802013.4～13.58526.0YA614.4～15.09214.0表5－3胎塊規(guī)格規(guī)格尺寸（mm）適用口徑（mm）產(chǎn)地寬長厚13×20×8.01320875－110鄭州探礦廠15×20×8.515208.575－110北京粉末研究所15×20×9.01520975－11015×20×1015201075－110鄭州探礦廠15×25×8.515208.575－11015×25×1015201075－11020×20×1020201046－76北京粉末研究所10×20×10.5202010.546－76北京粉末研究所20×25×8.520258.546－7620×25×1020251046－76北京粉末研究所表5-2常用硬質(zhì)合金型號、形狀及使用條件表二、硬質(zhì)合金鉆頭空白鉆頭圖5-1硬質(zhì)合金鉆頭體空白鉆頭規(guī)格見圖5－1、表5－4。圖5-1硬質(zhì)合金鉆頭體表5－4空白鉆頭尺寸規(guī)范表單位：mm鉆頭外徑D鉆頭內(nèi)徑D1鉆頭上端內(nèi)口D2絲扣部分d2內(nèi)圓錐度add158.5-0.1275-0.1291-0.12110-0.14130-0.16150-0.1645.5+0.961+0.377+0.596+0.5116+0.5135+0.548.5+0.364+0.380+0.590+0.5118+0.5137+0.552-0.1268-0.1284-0.14103-0.14122-0.16139-0.1650.5-0.1266.5-0.1282.5-0.14101.5-0.14120.5-0.15139.5-0.165066821011201393°25′3°25′3°25′3°25′1°47′28″1°47′28″鉆頭的水口及水槽鉆頭水口的總過水?dāng)嗝?，?yīng)不小于鉆頭及巖心之間或鉆頭與孔壁之間環(huán)狀斷面的面積。水口的形狀有矩形、梯形、三角形、半圓形。水口高一般8－15mm。水槽開在水口上方，一般斷面為2mm深，6－8mm寬。切削具排列型式、出刃及數(shù)量切削具在鉆頭底唇面的排列型式基本有三種：單圈排列、多圈排列、密集排列。切削具出刃數(shù)量見表5－5、5－6、5－7。表5－5普通硬質(zhì)合金鉆頭切削具出刃規(guī)格巖石性質(zhì)內(nèi)出刃（mm）外出刃（mm）底出刃（mm）松軟、塑性、粘性稍有研磨性2－2.52.5－33－5中硬、研磨性強1－1.51.5－22－3表5－6普通硬質(zhì)合金鉆頭切削具數(shù)目表巖石性質(zhì)鉆頭直徑58．57591110130150磨擦性巖石46－88－1010－1212－1412－14弱磨擦性巖石44－66－88－101010－12表5－7不同口徑鉆頭體上鑲焊的胎塊數(shù)鉆頭直徑（mm）110917559胎塊數(shù)864－54（四）硬質(zhì)合金切削角、刃尖角及鑲嵌形式切削角和刃尖角見表5－8。鑲嵌形式有直鑲、正斜鑲、負(fù)斜鑲?cè)N。表5－8不同巖石的切削角和刃尖角巖石性質(zhì)切削角α刃尖角β1－3級均質(zhì)巖石70°-75°45°-50°4－6級均質(zhì)巖石75°-80°50°-60°7級均質(zhì)巖石80°-85°60°-70°7級非均質(zhì)有裂隙巖石75°-90°80°-90°三、硬質(zhì)合金鉆頭類型及使用條件，見表5－9。典型鉆頭的結(jié)構(gòu)可參閱“鉆探工藝學(xué)”上冊77－86頁。表5－9常用鉆頭的選型表類別鉆頭型式巖石可鉆性級別巖石ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨ不取心鉆進閃電式鉆頭———覆蓋層，粘土，細(xì)砂巖矛式鉆頭———覆蓋層，粘土，細(xì)砂巖三翼階梯鉆頭——泥質(zhì)頁巖，砂頁巖環(huán)翼鉆頭———泥巖，粉砂巖，石灰?guī)r磨銳式鉆頭螺旋肋骨鉆頭———松軟可塑性巖層階梯肋骨鉆頭———頁巖，砂頁巖菱形薄片鉆頭———可塑性巖層，粘土層斜角薄片鉆頭——砂頁巖，細(xì)砂巖，大理巖內(nèi)外鑲鉆頭————均質(zhì)大理巖，灰?guī)r，松軟砂巖，頁巖單雙粒鉆頭——中研磨性鐵質(zhì)及鈣質(zhì)砂巖品字形鉆頭———灰?guī)r，大理巖，細(xì)砂巖大八角鉆頭——軟硬不均夾巖，裂隙研磨性巖層三八式鉆頭———多裂隙研磨性灰?guī)r，硅化灰?guī)r負(fù)前角階梯鉆頭———輝長巖，玄武巖，砂巖，灰?guī)r破擴式鉆頭————大理巖，砂礫巖，礫巖小切削具鉆頭————致密弱研磨性中硬巖層自磨式鉆頭胎塊針狀硬質(zhì)合金鉆頭——中硬及中研磨性巖層，片麻巖閃長巖鋼柱針狀硬質(zhì)合金鉆頭——中硬及研磨性巖層，石英砂層，混合巖薄片硬質(zhì)合金鉆頭———中研磨性巖層，粉砂巖，砂頁巖碎粒硬質(zhì)合金鉆頭———中研磨性巖層，硅化灰?guī)r四、硬質(zhì)合金鉆進的鉆進規(guī)程鉆壓根據(jù)鉆頭上切削具的形狀和數(shù)目確定，單粒切削具上的壓力值見表5－10。表5－10單粒切削具上的壓力巖石性質(zhì)切削具形狀單粒切削具上的壓力軟的可塑性1-4級巖石薄片狀350-750致密的4-6級巖石方柱狀700-1200硬的6-8級巖石八角柱狀900-1600硬的6-8級巖石針狀硬合金胎塊1500-2000（二)轉(zhuǎn)速根據(jù)所推薦的圓周線速度（見表5—11）標(biāo)出來轉(zhuǎn)速或從表5－12中選取相應(yīng)的經(jīng)驗數(shù)據(jù)。表5－11不同巖石推薦的圓周線速度巖石性質(zhì)鉆頭圓周線速度（m/s）研磨性小的軟巖1.2-1.4稍有研磨性的中硬巖石0.9-1.2研磨性的、硬的裂隙巖石0.6-0.8表5－12常推薦的轉(zhuǎn)速表7591110130150軟的無研磨性，無裂隙硬度均勻的巖石400－500300－350250－300220－260180－220較軟的，無研磨性，無裂隙，硬度均勻的巖石350－400250－300180－230180－220150－180中硬，研磨性小，裂隙少的巖石300－350200－250150－200120－150100－120硬的，研磨性大，有裂隙的巖石160－180140－160120－140100－14080－100硬的，破碎，裂隙多的巖石80－11070－8060－7050－6050－60（三）沖洗液量可采用下列經(jīng)驗公式計算:（或參考表5－13）式中：Q—沖洗液量m3/minK－經(jīng)驗系數(shù)，K＝0.8～0.15m3/mD－鉆頭直徑m表5－13常用沖洗液量表1501301109175沖洗液上升流速（m/s）φ50鉆桿φ42鉆桿軟的巖石0.20-0.250.10-0.200.14-0.180.10-0.120.06-0.080.3-0.4中硬、硬的及研磨性巖石0.18-0.200.14-0.180.10-0.140.08-0.100.04-0.060.2-0.3§2鋼粒鉆進一、鋼粒規(guī)格鋼粒的規(guī)格性能見表5－14。表5－14鋼粒的規(guī)格性能表鋼粒的規(guī)格（mm）Φ2.5Φ3.0Φ3.5Φ4.0允許高度和直徑公差范圍(mm)2.2-2.72.7-3.23.2-3.73.7-4.2抗壓強度（N/粒）≮9800≮12000≮14000≮16000硬度HRC>50>50>50>50抗沖擊能力N·m/S2>100>125>135>150二、鋼粒鉆頭鉆頭長度500mm，壁厚為9－10mm（Φ75－Φ91直徑，壁厚為9mm，Φ110－Φ150直徑，壁厚為10mm），水口高度為120－180mm，下寬為鉆頭圓周長的1/4至1/3，斜邊傾角為65°左右，圓弧形半徑變化范圍為160－250mm。水口形狀有單斜邊、雙斜邊、單弧邊、雙弧邊等。三、鉆進規(guī)程（一）鉆壓根據(jù)巖石的可鉆性，鉆頭底唇面積以及鋼粒的強度等條件綜合考慮，鉆壓計算可參考表5－15、5－16。（二）鉆速鋼粒鉆進鉆速的選擇要考慮下列因素:1、巖石可鉆性級別；2、機械設(shè)備負(fù)荷；3、管材質(zhì)量；4、孔徑孔深。鋼粒鉆進鉆頭的圓周速度一般采用1.2-1.4m/s。表5－17所列為不同口徑不同巖石級別的鉆速。表5－15不同巖石級別鉆頭單位面積鉆壓表巖石級別單位壓力（N/cm2）鋼粒規(guī)格7－88－9>10300－500350－400450左右直徑:3mm，抗皺碎力:1200N/粒洛氏硬度:HRC50表5-17鋼粒鉆進轉(zhuǎn)速表巖石級別孔深(m)鉆頭圓周速度（m/s)主軸轉(zhuǎn)速(rpm)鉆頭直徑(mm)911101307-90-200200-400>4001.41.21.0280240210240210180200180150>100-300>3001.21.0240210210180180150表5-16鋼粒鉆進鉆壓表鉆頭直徑(mm)水口寬度鉆頭底唇面積cm2單位面積壓力(N/cm2)外內(nèi)500450400350鉆頭總壓力(N)1501301/41/33329.316500145001480013050132001160011500101501301101/41/328.325.114250125001280011250114001000099008750110901/41/323.6211150010500105009450920084008050735091731/41/317.415.585007650770068806800612059505360(三)沖洗液量可采用下列經(jīng)驗公式計算:式中：Q—沖洗液量l/minK－經(jīng)驗系數(shù)，泥漿K值為1.5～3，清水K值為3～5D－鉆頭直徑cm鋼粒鉆進時的沖洗液量具體數(shù)值可參考表5—18表5－18鋼粒鉆進沖洗液量表單位：m3/min7591110130150清水泥漿0.025-0.0400.012-0.0200.030-0.0450.015-0.0300.035-0.0550.018-0.0350.040-0.0650.020-0.0400.045-0.0750.023-0.045鋼粒鉆進時，隨著鋼粒的不斷磨損，鉆頭水口的變小，必須適當(dāng)?shù)馗倪M小沖洗液量，每次改小水量5-8L。鋼粒鉆進約隔40-60分鐘改水一次，每回次改水2次。(四)投砂方法和投砂量投砂方法有：回次投砂、結(jié)合投砂法、連續(xù)投砂法等、其中以回次投砂法最為廣泛。投砂量根據(jù)巖石可鉆性級別、鉆頭直徑、巖石的完整程度等因素確定，可參考表5-19選取表5-19回次投砂量單位：Kg鉆頭直徑（mm）7591110130鉆頭底唇面積（cm2）18.8123.1731.437.68巖石級別投砂量789102.0-2.52.5-3.53.0-5.04.5-8.02.0-3.03.0-4.53.5-6.05.5-7.53.0-4.54.0-6.05.0-8.07.5-103.5-5.55.0-7.06.0-9.09.5-12品種系列120/140100/12080/10070/8060/8060/7050/6045/5040/5040/4535/4030/4030/3525/3020/3020/2518/2016/2016/18RVD19.5(2.0)MBD423.52(2.4)28.42(2.9)33.32(3.4)39.20(4.0)43.12(4.4)46.06(4.7)53.90(5.5)63.70(6.5)MBD632.26(3.7)42.14(4.3)49.98(5.1)58.80(6.0)64.68(6.6)69.58(7.1)83.32(8.4)97.02(9.9)MBD848.02(4.90)56.84(5.8)66.64(6.8)78.40(8.0)85.26(8.7)92.12(9.4)108.78(11.1)MBD1271.54(7.3)84.28(8.6)99.96(10.2)117.60(12.0)128.38(13.1)139.16(14.2)158.76(16.20)SMD98.00(10.0)105.85(10.8)125.44(12.8)147.98(15.1)161.70(16.5)174.44(17.8)205.80(21.0)224.42(22.9)243.04(24.8)286.16(29.2)312.62(31.9)338.10(34.5)398.86(40.7)435.12(44.7)470.40(48.0)SMD25116.2(11.9)126.42(12.9)148.96(15.2)176.40(18.0)192.08(19.6)207.76(21.2)245.00(25.0)267.54(27.3)289.10(29.5)341.04(34.8)372.40(38.0)402.73(41.1)475.30(48.5)518.42(52.9)560.56(57.2)SMD30140.14(14.3)151.90(15.5)179.34(18.3)210.70(21.5)230.30(23.5)248.92(25.4)294.00(30.0)320.46(32.7)346.92(35.4)409.64(41.8)446.88(45.6)483.14(49.3)570.36(58.2)621.32(63.4)672.28(68.6)SMD35163.66(16.7)177.38(18.1)208.74(21.3)245.98(25.1)268.25(27.4)191.06(29.7)343.00(35.0)374.36(38.2)404.74(41.3)477.26(48.7)520.38(53.1)563.50(57.5)665.42(67.9)725.40(74.0)748.98(80.1)SMD40192.08(19.6)207.76(21.2)245.00(25.0)289.10(20.5)315.16(32.2)341.04(41.0)401.80(41.0)438.06(44.7)477.32(48.4)559.58(57.1)160.54(62.3)660.52(67.4)779.10(79.5)849.66(66.7)919.24(93.8)DMD338.10(34.5)368.48(37.6)398.86(40.7)470.40(48.0)512.54(52.3)554.68(56.6)654.64(66.8)714.42(72.9)773.22(78.9)912.38(93.1)994.70(100.5)1076.04(109.8)表5－20人造金剛石單晶分級表單位：N，（kgf）（國家標(biāo)準(zhǔn)局1986－05－20）中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)人造金剛石品種GB6405－86本標(biāo)準(zhǔn)適用于靜壓合成的單晶人造金剛石品種及適用范圍表5-21品種系列品種代號適用范圍粒度用途窄范圍寬范圍人造金剛石RVD60/70－325/40060/80－270/400樹脂，陶瓷結(jié)合劑磨具或研磨等MBD50/60－325/40060/80－270/400金屬結(jié)合劑磨具、電鍍制品鉆探工具或研磨等SCD60/70－325/40060/80－270/400鋼或鋼和硬質(zhì)合金組合件等SMD16/18－60/7016/20－60/80鋸切、鉆探及修正工具等DMD16/18－40/4516/20－40/50修正工具或其他單粒工具等表5-22用于鉆頭和擴孔器的人造金剛石聚晶規(guī)格表ａLDLDDａLDLDDDLα1.52.02.53.03.54.04.55.05.56.01.52.02.53.03.54.02.02.53.03.54.04.52.53.03.54.04.55.03.03.54.04.55.03.54.04.55.04.04.55.05.54.55.05.56.05.05.56.08.05.56.08.06.08.010.090°120°表5-23人造金剛石聚晶按磨耗比分級表型號磨耗比平均值不低于×103單位磨耗比值不低于規(guī)定平均值高于規(guī)定平均值的粒數(shù)不低于ⅠⅡⅢⅣⅤ20407010015060％40％表5-24天然金剛石品級分類特別代號特征特級（AAA）TT具天然晶體或渾圓狀、光亮、質(zhì)純無斑點及包裹體，無裂紋、顏色不一。十二面體含量達(dá)35-90﹪，八面體含量達(dá)65-100%鉆進特硬或制造繩索取心鉆頭優(yōu)質(zhì)級（AA）TY晶粒規(guī)則完整，較渾圓十二面體達(dá)15-20﹪，八面體含量80-85﹪，每個晶粒應(yīng)不少于4-6個良好尖刃。顏色不一，無裂紋，無包裹體。鉆進堅硬和硬地層或制造繩索取心鉆頭標(biāo)準(zhǔn)級（A）TB晶粒較規(guī)則完整、八面體完整晶粒達(dá)90-95﹪，每個晶粒應(yīng)不少于4個良好尖刃，由光亮透明到暗淡無光澤，可略有斑點及包裹體。鉆進硬和中硬地層低級（C）TD八面體完整晶粒達(dá)30-40﹪允許有部分斑點包裹體。顏色為淡黃至暗灰色?；蚪?jīng)過渾圓化處理的金剛石。鉆進中硬地層等外級TX細(xì)小完整晶粒。或呈團塊狀的顆粒擇優(yōu)以后用于制造孕鑲鉆頭TS碎片、連晶砸碎使用、無晶形表5-25表鑲鉆頭用金剛石粒度等級粗粒中粒細(xì)粒特細(xì)粒粒度（粒/克拉）15-2525-4040-6060-100巖層中硬中硬－硬硬硬－堅硬表5-26孕鑲鉆頭用金剛石粒度粒度(目)人造＞40/5050-6060-8080/100天然20