CN 41-1243/TG ISSN 1006-852X

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辽宁五龙金矿区金刚石取芯钻头研究

王鲁朝 吴海霞

王鲁朝, 吴海霞. 辽宁五龙金矿区金刚石取芯钻头研究[J]. 金刚石与磨料磨具工程, 2022, 42(5): 518-522. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2022.3010
引用本文: 王鲁朝, 吴海霞. 辽宁五龙金矿区金刚石取芯钻头研究[J]. 金刚石与磨料磨具工程, 2022, 42(5): 518-522. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2022.3010
WANG Luzhao, WU Haixia. Research of diamond bit in Wulong Gold Mine, Liaoning Province[J]. Diamond & Abrasives Engineering, 2022, 42(5): 518-522. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2022.3010
Citation: WANG Luzhao, WU Haixia. Research of diamond bit in Wulong Gold Mine, Liaoning Province[J]. Diamond & Abrasives Engineering, 2022, 42(5): 518-522. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2022.3010

辽宁五龙金矿区金刚石取芯钻头研究

doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2022.3010
基金项目: 基金项目:地质调查海洋钻探项目(DD20221722)。
详细信息
    作者简介:

    王鲁朝,男,1974年生,学士、工程师。主要研究方向:地质岩心钻探技术研究及管理。E-mail:13953508383@139.com

    通讯作者:

    吴海霞,女,1986年生,硕士、高级工程师。主要研究方向:金刚石钻头及钻具的优化设计工作。E-mail:whaixia@mail.cgs.gov.cn

  • 中图分类号: TD41

Research of diamond bit in Wulong Gold Mine, Liaoning Province

  • 摘要: 五龙金矿是辽东矿集区的大型石英脉型金矿床,累计黄金储量超过80 t,但随着开采量的增加,目前该矿床开采深度达近千米,保有储量不断减少,所以亟须开展矿区深部找矿研究。在以往研究的基础上,通过钻头胎体配方、金刚石参数及钻头结构等研究,试制高胎块金刚石取芯钻头。现场试验表明:钻头效果显著,机械钻速为1.4 m/h,钻头寿命达到132.2 m,解决了该矿区钻头钻进效率低、使用寿命短的问题。

     

  • 图  1  五龙地区地质−构造−矿产简图

    Figure  1.  Brief diagram of geology, structure and mineral resources in Wulong Area

    图  2  黑云二长花岗岩

    Figure  2.  Biotite adamellite

    图  3  局部破碎地层岩心

    Figure  3.  Partially fractured formation core

    图  4  铁基胎体配方粉末显微图片

    Figure  4.  Micrograph of powder in iron-base matrix formula

    图  5  偏心齿金刚石取芯钻头

    Figure  5.  Diamond coring bit with eccentric teeth

    图  6  高胎块金刚石取芯钻头

    Figure  6.  Diamond coring bit with high matrix body

    图  7  D90级人造金刚石

    Figure  7.  Synthetic diamond graded D90

    图  8  偏心齿金刚石取芯钻头(a)

    Figure  8.  Diamond coring bit with eccentric teeth (a)

    图  9  高胎块金刚石取芯钻头 (b)

    Figure  9.  Diamond coring bit with high matrix body (b)

    图  10  斜齿孕镶金刚石钻头出井照片

    Figure  10.  Picture of helical impregnated diamond bit after drilling

    图  11  高胎块金刚石钻头出井后照片

    Figure  11.  Pictures of diamond bits with high matrice after drilling

    表  1  铁基胎体配方的基本性能

    Table  1.   Basci property of iron-base matrix formula

    烧结温度
    θ / ℃
    密度
    ρ / (g·cm−3)
    硬度
    HRC
    抗冲击韧性
    ak / (J·cm−2)
    抗弯强度
    R / MPa
    耐磨性
    / 10−5
    820926.2816171.62
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    表  2  金刚石取芯钻头参数表

    Table  2.   Parameters of diamond coring bits

    冠部形
    状代号
    钻头
    规格
    工作层高度
    H / mm
    水口数量
    N
    金刚石浓度
    c / %
    自锐材料质量分数ω / %金刚石粒度尺寸 d / μm数量
    n
    aϕ98-622012/106580425~500 + 355~425 + 212~2502
    b10/9800425~500 + 355~425 + 212~2503
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    表  3  金刚石取芯钻头应用试验结果

    Table  3.   Results of application tests on diamond coring bits

    编号水口
    数量 N
    寿命
    l / m
    平均机械钻速
    v / (m·h−1)
    备注
    a-1 12 15.20 2.30 正常消耗
    (568.44~583.64 m)
    a-2 10 22.31 2.20 正常消耗
    (604.17~626.95 m)
    b-1 10 129.90 1.00 正常消耗
    (930.94~1 060.84 m)
    b-2 9 132.20 1.40 正常消耗
    (1 213.05~1 345.25 m)
    b-3 9 -- -- 扫孔时损坏
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-07-03
  • 修回日期:  2022-08-13
  • 录用日期:  2022-08-17
  • 刊出日期:  2022-10-16

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