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硬岩金刚石钻头选择方法总结

在钻探作业中，反应硬岩金刚石钻头钻孔质量的六大标准为：岩矿心采取率、.钻孔弯曲与测量间距、简易水文观测、孔深误差的测量与校正、原始报表和封孔质量，其中重要的岩心采取率和钻孔弯曲都和硬岩金刚石钻头的性能有关，因此硬岩金刚石钻头的选择对钻探工程的质量起决定性的作用。

硬岩金刚石钻头选择

硬岩金刚石钻头的选择方法就是要根据岩层的情况和不同钻头的性能确定优的选择方案，总结方法可以概括为根据岩层的研磨性选择硬岩金刚石钻头、根据岩层的软硬程度选择金刚石钻头以及根据钻探效果选择金刚石钻头。

一，根据岩层的研磨性选择硬岩金刚石钻头

岩层的研磨性是指钻进单位岩石长度对硬岩金刚石钻头的磨损程度，反应的是岩石对钻头的磨耗，应该根据岩石的研磨性和复杂程度来选择硬岩金刚石钻头的制作工艺和金刚石的颗粒和强度，硬岩金刚石钻头生产，总结的经验有以下几点：

（1）软的、中硬和完整均质的硬岩层一般宜用表镶钻头；硬的、坚硬的和破碎的、软硬不均的、裂隙性和高研磨性岩层宜选用孕镶钻头。

（2）胎体硬度应根据岩层的研磨性、破碎程度、硬度、颗粒度等因素选择，硬岩金刚石钻头供应商，其中主要因素为岩层研磨性和破碎程度。岩层研磨性强、破碎程度厉害、较软、颗粒度粗的选用硬胎体。反之，研磨性弱、均质完整、硬度大、颗粒度细的岩层（如“打滑”岩层）选用的胎体应偏软。如研磨性与硬度发生矛盾时，则服从于研磨性，例如遇研磨性强和硬度大的岩层时，应选用特硬胎体。否则胎体很快被岩层磨损，使钻头失去工作能力。

（3）岩层复杂、研磨性越强、越硬，选用的金刚石品级应越好，金刚石的粒度应越细。

（4）岩层强研磨性、较破碎、颗粒粗，选用浓度较高的胎体。

（5）岩层偏软、破碎、研磨性强，胎体偏硬，使用的是孕镶钻头，则钻头水口部位通水截面应大，宜采用多水口钻头。反之，采用少水口钻头。

二、根据岩层的软硬程度选择硬岩金刚石钻头

岩层的研磨性并不能反应岩石的坚硬程度，比如钻进破碎的岩层对金刚石钻头的磨损量大，其研磨性较高，但是岩石可能并非是非常坚硬的花岗岩等，它可以是风化的灰岩、砂岩等。因此针对岩石的软硬程度不同应该调整金刚石钻头胎体的硬度和金刚石的浓度以及目数，总结经验如下：

（1）6-7级完整均质的岩石选用人造金钻金刚石钻头，粒度为10-20粒/克拉，胎体硬度应在HRC15-18度左右。

（2）7-8级中等研磨性，较完整的岩层选用粒度为20-40粒/克拉的中粒孕镶电镀金钻牌金刚石钻头，胎体硬度为HRC12-15度左右。

（3）9级以上中等研磨性，较完整的岩层选用30目以下的金钻孕镶硬岩金刚石钻头或者品级好的粒度为40-60粒/克拉的电镀钻头，胎体硬度应选择HRC6-8度。

（4）研磨性强的岩层（如花岗岩岩）应选用胎体硬度较大的、浓度较高的、粒度较粗的金钻电镀钻头，胎体硬度应选择HRC6-8度。

花岗岩选择6-8度金刚石钻头

（5）钻进节理发育、构造复杂的裂隙破碎岩层，应选用胎体硬度大的电镀钻头，金刚石的品级必须极高，比如金钻的25-28度金刚石钻头，其为20-25度的加强型，在钻进破碎、卵石和钢筋混凝土的复杂地层中不仅耐磨性能突出，进尺效率也是远高于复合片钻头。

三、根据钻探效果要求选择硬岩金刚石钻头

很多情况下钻探工作者会选择和岩层属性不相适应的金刚石钻头钻进，原因是为了获得更快的进尺或者是更高的耐磨性，经常出现的情况有以下几种：

（1）很多灌浆钻进对钻进的效率要求极高，为了保证混凝土浆的粘结性，要求钻头钻进时不能慢，因此会选择12-15度钻头甚至是6-8度金刚石钻头钻进，目的只是为了抢时间。

（2）打非常复杂的破碎地层时推荐使用25-28度/研50金钻电镀金刚石钻头，其钻进效率非常***，但是很多机长为了***求钻头的使用寿命或者是保证钻孔的深度而选择使用热压烧结金刚石钻头。

（3）在钻进极坚硬岩石时选择金钻6-8度钻头，为了能更快的加快钻进速度，机长们选择使用了锯齿形的电镀钻头，虽然进尺效率能略微提高，但是损失了其耐磨性能，失去了电镀钻头比较高的性价比。

很多情况下为了满足特定的钻探任务，机长们还会找金刚石钻头厂家定做非国标钻头，这种情况对于钻头质量的可控余地和硬度的可选择性就少了，并且成本较高。因此，厂家建议在能够使用常规钻头完成的钻探任务中，尽量使用电镀钻头完成钻孔，并且尽可能的选择合理的胎体硬度。

岩石的物理性质对选择硬岩金刚石钻头的影响

说到岩石的物理性质，机长们经常说道的就是它的组成、硬度和致密性。其实岩土工程作为一门***性的学科，对于岩石的物理性质的研究是非常复杂，远不止我们日常运用的几个性质，并且岩石的物理性质对于硬岩金刚石钻头的选择是起到决定性的。因此判断岩石的物理性质常常作为地质勘探和岩土工程的入门级必修科目。

常见岩石的物理性质

岩石的物理性质包括岩石的表观性质和岩石的力学性质：

一、岩石的表观性质

包括密度与孔隙度、含水性与透水性、松散性和流散性以及稳定性。它们是可以通过岩石的表观特征看出来或者是检测出来的，是对岩石***基本认识的几个主要参数，硬岩金刚石钻头，也是机长对于金刚石钻头的选择主要参考依据。

1、密度与孔隙度

岩石的质量与其体积之比称为岩石的密度。而岩石的孔隙度则是岩石中的孔隙的体积与岩石的体积之比。

2、岩石的含水性与透水性

岩石的含水性一般用含水度表示，硬岩金刚石钻头哪家好，它是孔隙中水的体积与岩石的体积之比。岩石的含水性与岩石的孔隙度成正比关系。岩石的透水性，以单位时间内通过岩石的水量来表示。一般岩石的空隙度越大，透水性越高，岩石的强度和稳定性便越低。

3、松散性和流散性

松散性是指岩石结构的致密程度，松散性强的岩石即岩石的颗粒之间的连接力弱，容易破碎坍塌，这类破碎的填石或者是卵石应该使用金钻25-28度/研50金刚石钻头。岩石的自由面，有极力趋向水平的性能，称为流散性。岩石的松散性和流散性都给钻探施工带来困难。

4、稳定性

在岩体内有自由面（如钻孔）时，岩石能保持不坍塌、不崩落的性能称作稳定性。