淺析煤田地質(zhì)勘探中鉆頭的選擇

　　為了開(kāi)采煤炭資源適應(yīng)煤炭工業(yè)發(fā)展的需要,必需進(jìn)行煤田地質(zhì)勘探,因此,煤田地質(zhì)勘探工作得到了黨和國(guó)家的高度重視,而廣大勘探工作者也奮發(fā)圖強(qiáng),充分發(fā)揮聰明才智,使鉆探工作面貌煥然一新,表現(xiàn)在鉆探工藝方面:已發(fā)展了各種硬質(zhì)合金鉆頭;在煤田和某些軟至中硬巖層發(fā)展了輕便刮刀鉆頭無(wú)巖芯鉆進(jìn);在硬及堅(jiān)硬巖層采用金剛石鉆頭鉆進(jìn);推廣了金剛石鉆進(jìn)工藝。從而使煤田地質(zhì)勘探工作取得了巨大發(fā)展。
　　鉆探工作中鉆頭的科學(xué)使用對(duì)提高鉆探效率是功不可沒(méi)的。下面就介紹一下鉆頭的合理選擇。
　　鉆頭按照用途可分為;無(wú)芯鉆頭和取芯鉆頭。按照鉆頭體鑲嵌的合金材料可分為;硬質(zhì)合金鉆頭和金剛石鉆頭。現(xiàn)階段我們選擇鉆頭只是選用硬質(zhì)合金鉆頭還是金剛石鉆頭。
　　首先,硬質(zhì)合金鉆頭是將硬質(zhì)合金按照一定要求鑲嵌在鉆頭體上,利用硬質(zhì)合金對(duì)巖石進(jìn)行破碎。硬質(zhì)合金鉆頭一般適用于可鉆行I—VI級(jí)的及部分VII—YIII級(jí)的沉積巖、變質(zhì)巖和巖漿巖。
　　硬質(zhì)合金鉆頭鉆進(jìn)的特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)。
　　(1)可鉆進(jìn)任何角度的鉆孔,鉆孔質(zhì)量好。
　　(2)在軟及中硬巖層中鉆進(jìn)效率高,鉆進(jìn)質(zhì)量好,鉆探材料消耗少,成本低。
　　(3)鉆進(jìn)時(shí),操作簡(jiǎn)便,鉆探方法靈活,應(yīng)用范圍廣泛。
　　硬質(zhì)合金鉆頭的選擇與使用原擇有以下幾點(diǎn)。
　　(1)嚴(yán)格檢查鉆頭的鑲焊質(zhì)量。
　　(2)任真做好鉆頭的分組、排隊(duì),輪換修磨使用,以保證孔徑一致。
　　(3)鉆頭排列使用的順序是:先用外徑大內(nèi)徑小的鉆頭,后用外徑小內(nèi)徑大的鉆頭,以減少每次更。
　　換鉆頭后的掃孔修磨巖芯的時(shí)間。
　　硬質(zhì)合金鉆頭鉆進(jìn)時(shí),除合理選擇鉆頭,正確掌握鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)外,還要配合正確的技術(shù)操作方法,以保證孔內(nèi)安全,提高鉆進(jìn)效率和鉆孔質(zhì)量,降低鉆探成本,充分發(fā)揮硬質(zhì)合金鉆頭鉆進(jìn)的效益。
　　其次,金剛石鉆頭是將金剛石鑲嵌在鉆頭體上用金剛石破碎巖石。金剛石鉆頭鉆進(jìn)的優(yōu)越性很多,具體有以下幾點(diǎn)。
　　(1)鉆進(jìn)效率高,金剛石具有硬度特高,耐磨性極強(qiáng)等特性,其破碎巖石的效能遠(yuǎn)超過(guò)其他切削具,所以金剛石鉆頭鉆進(jìn)效率高于其他。
　　(2)鉆探質(zhì)量高,具體表現(xiàn)在巖芯質(zhì)量和鉆孔彎曲度上。
　　(3)事故少,由于巖粉顆粒細(xì),易排出孔外,孔底清潔,且孔壁完整,孔壁、鉆具間隙小,鉆具工作條件好。
　　(4)鋼材消耗少。
　　(5)成本低。
　　(6)應(yīng)用范圍廣。
　　竟管,金剛石鉆頭鉆進(jìn)具有極大優(yōu)越性,但是金剛石鉆頭的鉆進(jìn)成效與鉆頭的合理選擇與應(yīng)用是密切相關(guān)的。金剛石鉆頭的選擇原擇如以下幾點(diǎn)。
　　(1)軟和較軟巖層選用聚晶金剛石鉆頭;軟的、中硬和完整均質(zhì)較硬巖層選用天然金剛石表鑲在鉆頭;軟硬不均、節(jié)理發(fā)育和裂隙巖層選用孕鑲鉆頭。
　　(2)按金剛石粒度來(lái)選,巖石的研磨性越高,硬度越高,則鉆頭的金剛石顆粒應(yīng)越小,最好用孕鑲鉆頭。巖石硬度越低,研磨性越弱,則鉆頭的金剛石顆粒應(yīng)越大,如天然金剛石鉆頭,聚晶金剛石鉆頭。
　　(3)按金剛石鑲焊濃度來(lái)選,巖石硬度越高或研磨性越弱,則鉆頭金剛石濃度應(yīng)越低;反之,巖石硬度越低或研磨性越強(qiáng)則鉆頭金剛石濃度應(yīng)越高。
　　(4)對(duì)胎體性能來(lái)選,巖石的研磨性越強(qiáng)或硬度越低,則鉆頭胎體的硬度應(yīng)越高;反之,巖石的研磨性越弱或硬度越高,則鉆頭胎體的硬度應(yīng)越低。但是,研磨性強(qiáng)且硬度高的巖石,就不應(yīng)選軟胎體鉆頭。
　　(5)選擇鉆頭時(shí),還要考慮到與巖石性質(zhì)相適應(yīng)的鉆頭唇面形狀。一般地,中硬中研磨性的巖層,宜選用平底唇面或弧形唇面。堅(jiān)硬且研磨性高的巖層,可用半圓形唇面。復(fù)雜、破碎不易取得巖芯的地層,可選用階梯底噴式唇面。堅(jiān)硬、致密易出現(xiàn)打滑的巖層,可選用鋸齒形或單雙塊等形唇面。
　　金剛石鉆頭的使用同硬質(zhì)合金鉆頭的使用相同,都要進(jìn)行“分組”“排隊(duì)”。
　　鉆頭的鉆進(jìn)成效,與鉆頭管理密切相關(guān)。只有科學(xué)的選擇與使用鉆頭,才能提高鉆速,減少事故,增加純鉆時(shí)間和延長(zhǎng)鉆頭壽命。對(duì)提高煤田地質(zhì)勘探工作效益具有現(xiàn)實(shí)亦義。