钻具特点
钻具的制造方法又很，常用的有热压烧结法、低温电镀法、高频焊接法和无压浸渍法等，通过电镀的方法将金刚石镀附于镍层里制造出了的钻头成为电镀金刚石钻头，它也属于孕镶钻头，和热压钻头有着相似的应用范围，但是它的特点更多，并且大多数是优点。
1，钻具热学性质更加稳定
由于金刚石的膨胀系数非常小，只有10-6左右，在800摄氏度就开始氧化，因此在采用热压烧结的的高温制法（1000摄氏度以上）过程中极易膨胀，冷却后存在很大的内应力，因此热压钻头高温很容易发生烧钻和掉齿的问题。与之不同的是电镀钻头通过低温电镀的方式，大程度的控制了金刚石的热学性质的变化，使得电镀的胎体成分更加紧密，在高速旋转过程中能更好的承受高温。
2，钻具化学性质更加稳定
在钻进普通地层时一般不会涉及到钻头胎体的化学性质的比较，但是在有一些地区，特别是西北地区存在酸碱土壤和热泉地层，在钻进时产生高温会加速胎体和冲洗液的反应速度，如果胎体存在易腐蚀的金属，比如热压钻头的铜金属和复合片钻头的铁金属，那么会严重缩短钻头的使用寿命。电镀钻头采用的是镍层胎体，化学性质稳定，和酸碱不发生反应，因此不受钻进地层化学性质的影响。
3，钻具胎体硬度更精细
金刚石复合片钻头只是将复合片焊接在钻头刚体上，所以其不存在胎体硬度的概念，热压烧结钻头虽然能通过改变金属混料的配比来控制钻头胎体的硬度，但是其骨架金属碳化钨的含量是相对固定的，所以它胎体硬度的调节范围很有限，一般只能做到10度左右，因此市场上出售10度以下的热压钻头是欺骗消费者的行为。电镀钻头胎体的镍成分硬度的可调控范围就很大了，通过改变电镀溶液中其他金属的含量来控制胎体的硬度，可以做到金钻的6-8度，并且每个胎体硬度分类可以做到更加的精细，比如15-18度，虽然只是差3度，但是相对于12-15度其耐磨度提升不少。
金刚石钻头胎体硬度分类及选择
4，钻具进尺效率和耐磨性更突出
进尺效率可以从其胎体硬度的控制范围就可以看出，越低的胎体硬度其进尺效率越好，特别是在钻进坚硬岩层方面，电镀钻头进尺效率***快能达到3米/小时，胎体硬度在10度以下的硬度是其他种类的钻头不具备的。耐磨性能经过20余年的发展，从以前的一个钻头寿命不超过400米到现在的单个金钻钻头进尺总数超过1300米，无论是从生产工艺还是从产品的原材料上都有很大的进步，钻具价钱，相反的其他种类钻头发展却十分缓慢，特别是金刚石复合片钻头从发明至现在几乎原地不动，甚至由于竞争的关系出现了整体倒退的现象。
5，钻具价格更加合理低廉
生产成本决定产品价格！在以前生产技术和生产设备及其简陋的情况下，电镀钻头的售价以100mm为例，曾经到达过500元的顶峰，复合片钻头和热压钻头也是如此。在经过国内外生产技术不断提升的更新后，成本都有所下降，处于更加合理区间的还要属电镀钻头，单个钻头批发价在260元，而烧结钻头还是在300元以上，复合片钻头也由于其市场份额的不足难以与电镀钻头竞争。所以，国内的工程勘探都采用电镀钻头的钻进工艺，并且在探矿和水文方面，电镀钻头已经在逐步取代热压钻头，究其原因是其令人惊叹的性价比。
钻具价格表
在实际应用过程中，实践证明电镀金刚石钻头的优越性还不仅仅是上述的几点，在岩心采取率高、钻孔质量好和钻探事故少方面都是其他钻头难以匹敌的，因此未来电镀钻头无论是应用于开孔还是实际基岩的钻进，都是市场的主角。
金刚石钻头保径分类
钻具保径分类
钻具在地质钻探过程中，随着钻进总量的增加，金刚石钻头的磨损量也在逐渐增加，吕梁钻具，主要体现在钻具的端面工作层面和钻头胎体的内外径。如果钻具没有保径，那么随着钻头的使用，钻头的工作面减少的同时，内外径也将磨损。外径的磨损导致钻头外径减小，当达到外径和钻具的外径相当时，孔壁将和钻具产生摩擦，只是钻具受损严重。内径的磨损则导致钻头内径的增大，钻取的岩心外径增大，当达到和岩心钻具的内径相当时，岩心进入管内容易导致卡管现象，致使钻进无法继续进行。
金刚石钻头刃部剖视图
在地质钻探中，常使用的钻头只要有三类，它们的保径方式也不相同。
1，是使用***广的钻具的电镀金刚石钻头，钻具价格，这类钻头的保径方式是将高品级金刚石通过电镀的方式，将其埋嵌在钻头胎体的内外保径层内，金刚石的支撑使内外径的磨耗比大大增加，从而达到保径的目的。
电镀金刚石钻头
2，是金钻金刚石复合片钻头保径，这类钻头的保径通过在钻头齿端和刚体面焊接高质量的合金条，由于合金条的硬度比刚体高，刚体消耗达到合金条外径时，由于合金条的硬度高，是内外径的单位消耗减少，从而达到保径目的。
金刚石复合片钻头
3，是钻具保径，这类钻头是通过热压烧结的方式，将金刚石孕镶在钻头胎体内部形成胎体，这类钻头的保径的方式是在烧结过程中，将一定数量的金刚石聚晶同时埋镶在胎体内部，而且对摆放的位置要求比较高，耐磨度高的金刚石聚晶能非常有效地保护钻头在钻进过程中缩径的问题。
热压烧结金刚石钻头
在地质勘探方面，还有***数钻头有其自身独特的保径方式，比如整体烧结钻头的整体保径和石油勘探钻头的复合片保径等。无论保径方式如何，它们的目的只有一个，就是钻进过程中通过较少内外径的消耗达到保径的目的，钻具采购，这才能大程度的保护钻具的磨损，较少钻探的成本。
钻具使用说明书
钻具只有在合理的使用情况下才能发挥出它大的价值，钻具的使用需要配合合理的钻压、转速和冲洗液的泵压和泵量才能使钻头钻进效率发挥出色。在钻探工程开工前需要了解钻头的使用说明，主要有三个步骤：首先要确定使用钻头的类型，然后是确定钻头的胎体硬度，***后是确定操作规程。
一步，钻具的类型确定
钻头类型的选择是由钻探工程的类型决定的，工程地质勘探使用电镀金刚石钻头，矿物勘探和筛查可以使用热压烧结钻头，泥土层的钻探可以使用金刚石复合片钻头，因此根据钻探工程的孔深、孔径和实效的要求，合理的选择钻具类型。
常见金刚石钻头类型
第二步，钻具胎体硬度的确定
这个就不再赘述了，电镀钻头方面硬岩层使用金钻6-8度钻头，常规岩层可以选用15-18度钻头，破碎复杂地层选用25-28度钻头。热压烧结钻头因为其价格比较高，在市场上越来越没有竞争优势，因此只是常用来钻进钢筋混凝土和绳索类的取芯，其胎体硬度一般为20度左右。金刚石复合片钻头方面，常被用来各类泥土层和破碎岩层的钻进，以及部分区域的高度风华岩层的开孔钻进，因此要求不是很高，只要确保金刚石复合片的品质就行了。
第三部，金刚石钻头操作规程的确定
这一步是***重要也是***复杂的，因为操作规程设计的技术参数很多，常见的是钻压、转速和泵压泵量。
1，钻压。钻具下钻后应该使用较低的初始钻压进行胎体的初磨，一般控制在1.0KN-1.5KN就行，待钻头能够平稳钻进后再把钻压稍微提升0.5-1.0KN，不可为了***求效率和盲目的进行加压操作。
2，转速。这个常数钻机型号的不同其数值范围不同，市场上常用的地质钻机转速为100-1200r/min，分为1-3档或者是1-5档。钻头刚下入孔底应该使用低转速，控制其在200-300r/min的范围，目的是新钻头初磨不稳定容易造成钻机轻微的震动而引起偏孔。在钻头胎体度数选择合理的前提下，钻头平稳钻进后应该使用高转速、低钻压进行常规钻进，这样能够减少钻头胎体损耗的同时保证金刚石持续稳定的出刃。特别是钻进极坚硬岩层使用6度钻头的时候，切不可盲目加压，坚硬岩层只要是由进尺就应该不要轻易的去更改钻进参数，过高的钻压容易造成金刚石的硬损伤使其脱落造成打滑不进尺。
3，泵压和泵量。钻具是切削的方式进行钻进进尺的，如果没有冲洗液的持续循环，是无法将岩屑和热量带出孔底的，并且会造成钻头的烧钻。大大减少钻头的使用寿命，但是泵压和泵量也是需要严格控制的参数。泵压过高时造成钻机扭矩的输出浪费并且使水泵的压力增大，各管路的接头容易出现漏水的现象，影响钻机正常的操作，过低的泵压无法满足冲洗液的性能要求，容易造成钻头烧坏，降低钻进效率和糊钻。泵量和泵压是呈正相关的，泵压越大，泵量也越大，反之越小。
在钻头选择过程中，往往是需要多种类型的钻头配合使用，比如地质找矿过程中经常使用复合片钻头和电镀金刚石钻头进行开孔作业，然后再选择小口径的绳索取芯烧结钻头进行探矿取芯。并且为了获得作业效率经常轮换的使用取芯钻头和钻进钻头，但总体来说，钻具因其效的进尺和耐磨度，以及性价比高，成为广泛的钻探钻头类型。
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