MTT 984-2006 煤矿用金刚石复合片锚杆钻头
(MT 979-2006煤矿用锚杆拉力计)
５ ． １ 试验条件 拉力计试验条件 如下： ａ ） 温度 ： １ ５ 一３ ５ ０ Ｃ； ｂ ） 相对 湿度 ： ４ ５ ０ ０ 一７ ５ ％０ ５ ． ２ 拉力计防爆及材料安全性能试验 ５ ． ２ ． １ 拉力指示表为数字显示式时 ， 其电气防爆性能应按 Ｇ Ｂ ３ ８ ３ ６ ． １ ， Ｇ Ｂ ３ ８ ３ ６ ． ４的规定进行试验 。 ５ ． ２ ． ２ 铝合金材料及非金属聚合物材料应按 Ｇ Ｂ ／ Ｔ １ ３ ８ １ ３ 和 ＭＴ １ １ ３ 进行试测 ５ ． ２ ． ３ 高压胶 管按 ＭＴ ９ ８ 规定 的方 法进行检测。 ５ ． ３ 液压缸中心孔与工作行程测ｆ 液压缸中心孔使用卡尺测量 ， 工作行程用钢板 尺测 量 ５ ． ４ 空载性能试 验 拉力计在空载状况下 ， 往复运行 ３ 次后 ， 测量伞载运行压力并观测操作运行状况 。空载运行压 力使 用精度等级不低于 １ ． ５ 级的压力测量仪表 测量。 ５ ． ５ 满载性 能试验 将拉力计液压缸与测力传感器 同轴垂 直地 放置在试验 台架 上， 当活塞 伸出不小 于行程 的三分之二
６ ０ ０ ７ ９ － ０： １ ９ ９ ８ ）
第 １ 部分： 通用 要 求 （ ＧＢ ３ ８ ３ ６ ． １ －２ ０ ０ ０ ， ｅ ｑ ｖ Ｉ Ｅ Ｃ
Ｇ Ｂ ３ ８ ３ ６ ． ４ 爆炸性气体环境用电气设备 第 ４ 部分： 本质安全型＂ ｉ ＂ （ Ｇ Ｂ ３ ８ ３ ６ ． ４ －２ ０ ０ ０ ， ｅ ｑ ｖ Ｉ Ｅ Ｃ
检验分类 序号
１ ２ ３ ４ ５ ６ ７
表 ３ 检 验项 目
检验项 目 质量特性
技术要求
４ ． ２ ， ４． ３， ４． ４， ４． １ ２ ４ ． １ ， ４ ． ５ ４ ． ６， ４ ． １ １ ， ４ ． １ ３
煤矿井下定向钻进技术培训系列----钻头
支柱形钻头
平角刮刀钻头 图6.1.8 全面钻头
弧角刮刀钻头
2. 金刚石复合片钻头
（1） 主要产品类型
a) 全面钻头-定向钻头
窄保径反切
宽保径
七齿
图6.1.9 定向钻头
八齿
合理选型：煤层建议选用窄保径、七齿定向钻头； 岩层建议选用宽保径、八齿定向钻头。
2. 金刚石复合片钻头
（1） 主要产品类型
b) 取心钻头
（胎体性能稳定、生产效率低、模 具成本高）
2、无压烧结成型
（胎体性能不稳定，生产效率高）
3、冷压烧结成型
（先成型后烧结，适合结构简单的 批量产品，生产效率高）
2. 金刚石复合片钻头
（1） 主要产品类型
a) 全面钻头 b) 取心钻头 c) 套铣打捞钻头 d) 扩孔钻头 e) 锚杆钻头 f) 石油（煤层气）钻头
图6.1.33 冲击锤头（潜孔锤头）
3. 硬质合金钻头
（2）硬质合金钻头碎岩机理及适用性 a) 回转切削机理
图6.1.34 回转切削示意图
特点：
中等转速、低钻压；低成本；
切削碎岩，钻进效率高。
适用性：
软（1-4级）煤层、沙土层 等—中硬地层（4-6）泥岩、 页岩等
3. 硬质合金钻头
（2）硬质合金钻头碎岩机理及适用性 b) 冲击回转机理
d) 多级组合防突扩孔钻头
图6.1.15 多级组合防突钻头
图6.1.16 组合防突钻孔示意图
2. 金刚石复合片钻头
（1） 主要产品类型
e) 锚杆钻头
半片型
整片型
图6.1.17 锚杆钻头
2. 金刚石复合片钻头
（1） 主要产品类型
f) 石油（煤层气）钻头
PDC钻头
PDC钻头一、产品特点金刚石复合片（PDC）是在高温条件下，由人造金刚石与硬质合金一次性合成的特殊超硬材料，它不但具有金刚石硬度高、耐磨等优点，同时还具备了硬质合金抗冲击性强、出刃大等特点，用它做钻头的刀翼可大大提高钻头的工作效率，是钻进中硬岩层和坚硬岩层的理想钻头。
本系列金刚石PDC钻头，托体采用优质钢材煅压成型，经过真空全自动热处理设备进行增加机械性能处理。
普通型采用国内优质复合片做刀翼，超强型采用美国GE公司生产的刀片，根据地质条件的不同选用相应的质量等级，可达到更高的产品性价比，达到节能高效的经济指标。
高强型金刚石钻头刀翼采用最新研制的球型金刚石刀片，特点是钻进速度快，抗冲击能力强。
当钻头钻进时，唇边用于正常均匀地层岩石的刮削，突出部分可以抑制钻头钻进过程中遇到缝隙时瞬间大幅度进尺，大大降低了钻头的意外损坏，提高了应对复杂岩层的钻进水平。
本公司生产的金刚石钻头遍布全国煤田、石油钻探、地质勘探、水利水电、铁路公路、隧道建设等行业。
两翼PDC锚杆钻头（半片标准型）适应岩层八级以下，在同等岩层条件下钻进寿命是普通合金钻头的10-30倍，效率至少提高60%以上，不需修磨，大大降低工人的劳动强度，节约工时。
两翼PDC锚杆钻头（半片加强型）刀翼关键原材料由美国GE公司生产，其金刚石含量是普通钻头的1.5倍，耐磨性极好，效率显著提高，综合成本降低，适应12级以下中硬岩层。
二、产品参数最佳适应岩层参数表：行号类型适应岩层1 普通PDC钻头F<10的软—中硬岩2 加强PDC钻头F=10－12的中硬岩3 高强PDC钻头F<18的硬岩金刚石复合片（PDC）钻头钻进规程建议参数表：行号规格mm 钻进规程参数钻压（Kg）转速（rpm）泵量（1╱min）1 Ф28 300—700 300—350 150—2002 Ф30 300—700 300—350 150—2003 Φ32 300—700 300—350 150—2004 Φ48 300—700 300—350 120—1605 Φ56 320—800 250—350 130—1806 Φ75 480—1200 200—300 150—2007 Φ94 640—1600 150—250 200—2508 Φ110 880—2200 120—200 200—3009 Φ152 1500—3000 100—200 500—85010 Φ190 1800—4000 100—200 600—120011 Φ230 2200—4500 100—200 750—140012 Φ270 2400－5000 100—200 1000－1500三、产品说明1、正常作业时，严禁突然反转改变运行方向，以防止复合片钻头脱落。
金刚石钻头使用方法
“地大金石”牌金刚石钻头使用说明“地大金石”牌钻头主要运用热压法、低温电镀法制造地质工程用钻头、石油钻探金刚石钻头、大直径工程钻头、薄壁金刚石钻头。
采用AAA级天然金刚石、SMD级人造金刚石，按照国家标准、地质标准、冶金部标准、DCMA标准、美国常年公司Q系列标准、瑞典克芮留斯标准生产。
其系列产品有：地质工程钻头——单、双管及绳索取芯钻头；扩孔器——单、双管、绳索取芯扩孔器及专用扩孔器（扩孔钻头）；薄壁金刚石钻头、金刚石锯片、复合片钻头、潜孔锤钻头、石油钻头及钻探工具（包括卡簧、卡簧座、短节、单、双管钻具、锁接头、水龙头、钻杆、套管、标贯、合金钻头、提引器等）。
我公司生产的系列钻头适用5－12级岩石的钻进。
选用抗压强度为16-18公斤/粒，粒度为25/30、35/40、40/45、45/50、50/60、60/70、70/80、80/100、100/120的优级金刚石。
一、选用钻头一般原则：5-7级完整，均质的岩层。
例：页岩、灰岩、砂岩，胎体硬度一般选用HRC35º-45º的电镀钻头；7-9级中等研磨性、较完整的岩层。
例：大理岩、硅质灰岩、普通花岗岩，一般选用HRC35º-40º的平底型钻头；9级以上中等研磨性，较完整的岩层。
例：石英砂岩，宜选用HRC25º左右的金刚石电镀、热压钻头；坚硬、研磨性弱的岩层（俗称“打滑”地层）。
例：石英岩即从取芯情况来看手感光滑。
宜选用HRC15-20º左右的高低锯齿型电镀金刚石钻头或者5-10度的热压齿轮钻头；钻进裂隙发育，构造复杂的破碎岩层，宜选用HRC45º胎体的金刚石钻头。
二、领用在领用钻头时，要认清包装袋里卡片每一栏——直径、硬度、粒度、浓度。
当领到机场后，卡片与钻头要一一对应，以免将不同硬度钻头混淆，影响使用效果。
特别对于还可使用的旧钻头最好与原卡片对应，方便下次选用。
如长时间不用，丝扣可用黄油保护，待用时用钢丝刷清理丝扣，再用。
矿田复杂地层大口径金刚石绳索取心钻进工艺
注入钻孔内部。 最后， 注入剂量 为７ Ｏ ． ０ Ｌ 替浆水 。 ２ ） 润滑减阻措施 对 于如 本文所 例举 一类 大 口 径 孔而言 ， 在钻进 作业的 实施 过程 当 中， 往往会 产生相当大 水平的 阻力。 针对 该问题 ， 为保 障工作面钻 进作 业 的可靠 与有 效， 应 当从对 钻孔孔 身结构 与钻具 级配 的契 合为重点关 注 对象 ， 确 保钻 具钻进期 间始终处 于满眼状态 。 在 对 钻孔 进行 钻 进 作业 的过程 当 中， 先使 用Ｐ Ｑ钻具 进行 作业 ， 钻 进至 １ ７ ０ ． Ｏ ｍ位 置。 尝试下入４ ． ５ ｍｍ壁厚 无缝 钢管， 同步使用 厚度为 ８ ． Ｏ ｍｍ的无缝 钢管加 工中接 箍对钻具 进行表 面调至处 理 。 依照此 种方 式， 在套管 内部形成 内扶正 ， 从 而对降低钻 杆柱体内部与套 管内壁相互 接 触面积 而言 有确切 的效 果与价值 ， 这 对于 控制钻 进阻 力水平而言也 有显著价 值 。 在钻孔 竣工作业完成后 ， 通过 对套管 的观察 发现 ： 套管 内 部 接箍位 置存在 比较严 重的磨损 问题 。 而对 于 同步加 工中接 箍的 无缝 钢 管而言， 则较少 出现 磨损问题， 证实 内扶 正对于 钻进期 间润滑减 阻的 显著价 值。 同时， 在本工程同类大 口 径金 刚石绳索取 芯钻 进工艺的实施过 程当 中， 还有如下几个方面的措施值得借鉴 与落 实： 第一， 大１ ： １ 径 金刚石绳索 取芯钻进 工艺实施期 间， 相关泥浆原 材需要加 强管 理， 同步对 泥紧 幽能 进行定期 监测 。 针对 现场施 工期间， 质量 性能不 符合要求 的泥浆， 需要 及时 调整 或更 换 ， 避 免在 冲洗液 作用下， 造成 恶性循 环 问题 ， 第二 ， 为 提 高钻进 期间的工作质量与 效果 ， 可在孔壁 上形成薄韧 泥皮 ， 达 到 降低 孔 壁岩石结构相 对干钻杆柱体结构 的摩 擦阻力 ， 配 合对皂化 油的使用 ， 保障钻进 工作面润滑性 能可靠。 ３ ． 结束语 在 针对如 本文一类煤 矿复杂地 层大 口 径 金 刚石绳 索取 芯钻进 工艺 的实施 过 程 中， 除需 要 注意 对相 关参 数的严 格设计 ， 做好 在护 孔以及 润 换减 阻方面 的措施 以外 ， 还需要 关注 以下几个方面的 问题 ： 第一， 在 打 捞岩心 的过 程 当中， 需要对提 升速度进行 严格 控制 。 提钻 过程 当中应 当先 捞出内管， 然后再提 钻， 该措施 对于 防止孔壁受 活塞效应影 响而产 生 损害而言有显著效 果 ； 第二 ， 在 工作面 下钻或增 设钻杆 的过程 当中， 需 要坚持使用 丝扣油， 确保钻 进工作面机具 润滑效果 的安全与可靠 ； 第 三， 在使用底喷 金刚石钻头 的过程 当中， 应 当使 用与该钻头相互 配套的 卡 簧座 ， 达 到保 障钻进 质量的 目的。 总的来说 ， 在针对 矿田复杂地 层工 作面进行 大口径金 刚石绳 索取芯钻进工艺的过程 当中， 把握 上述 工作要 点， 可确保 钻进安全与可靠。
煤矿相关检测检验资质
附件2
批准的检测检验能力范围
1.机构名称：中煤科工集团重庆研究院(检测中心)
证书编号：(2021)国安监检甲04003 有效期至：2016年8月5
2.机构名称：
证书编号：(2021)国安监检甲04004 有效期至：2016年8月5
3.机构名称：中国煤炭科工集团太原研究院
证书编号：(2021)国安监检甲04005 有效期至：2016年8月5
4.机构名称：煤炭科学研究总院爆破技术研究所
(2021)国安监检甲04008 有效期至：2016年8月5
证书编号：
5.机构名称：长沙平安技术检测中心
证书编号：(2021)国安监检甲04010 有效期至：2016年8月5
6.机构名称：河北煤炭科学研究院
证书编号：(2021)国安监检甲04011 有效期至：2016年8月5
7.机构名称：
证书编号：(2021)国安监检甲04012 有效期至：2016年8月5
8.机构名称：
证书编号：(2021)国安监检甲04013 有效期至：2016年8月5
9.机构名称：洛阳正方圆重矿机械检验技术有限责任公司
证书编号：(2021)国安监检甲04015 有效期至：2016年8月5
说明：“检测检验对象〞的依据标准、工程/参数、限制范围、说明详见资质证书。
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聚晶金刚石复合片钻头钻进岩层的仿真
岩层的仿真2023-11-07•引言•聚晶金刚石复合片制备工艺及性能研究目录•聚晶金刚石复合片钻头设计及优化•聚晶金刚石复合片钻头钻进岩层仿真模型建立•聚晶金刚石复合片钻头在不同岩层中的钻进性能研究•研究结论与展望目录•参考文献01引言聚晶金刚石复合片钻头在岩层钻进中的广泛应用现有研究的不足之处研究的重要性和实际应用价值研究背景与意义聚晶金刚石复合片钻头的国内外研究现状聚晶金刚石复合片钻头的发展趋势和前景国内外研究现状及发展趋势研究的主要内容和目标研究方法和技术路线研究的重点和难点研究内容和方法02聚晶金刚石复合片制备工艺及性能研究采用高温高压法、化学气相沉积法等方法制备聚晶金刚石复合片。
制备方法工艺流程关键技术包括原料选择、基体处理、金刚石层制备、后续处理等步骤。
涉及高温高压装置、化学气相沉积设备等，以及基体表面处理、金刚石层厚度控制等关键技术。
03聚晶金刚石复合片制备工艺0201聚晶金刚石复合片性能测试与评估硬度测试采用硬度计测量聚晶金刚石复合片的硬度值。
耐磨性测试通过摩擦试验机测量聚晶金刚石复合片与对磨材料的磨损量。
韧性测试采用冲击试验机测量聚晶金刚石复合片的韧性。
应用性能评估在钻进岩层过程中，评估聚晶金刚石复合片钻头的钻进效率、寿命等应用性能。
应用领域聚晶金刚石复合片主要用于地质勘探、油气开采、水利水电等领域的钻头制造。
市场前景随着能源需求的不断增加，聚晶金刚石复合片钻头具有广阔的市场前景。
未来发展方向包括提高钻进效率、降低成本、开发新型制备技术等。
聚晶金刚石复合片应用领域及市场前景03聚晶金刚石复合片钻头设计及优化聚晶金刚石复合片钻头材料应具备高硬度、高耐磨性、高耐热性等特点，同时要易于加工和制造。
钻头设计基本原则和方法材料选择钻头结构设计应考虑岩层的性质、钻进参数以及破岩机理等因素，包括聚晶金刚石复合片的形状、尺寸、粒度等。
结构设计通过对钻头的力学分析，预测其在不同岩层条件下的破岩效果和磨损情况，为优化设计提供依据。
金刚石复合片钻头的优势
一、产品图片：二、产品规格表：三、产品简介：金刚石复合片（PDC）是在高温条件下，由人造金刚石与硬质合金一次性合成的特殊超硬材料，它不但具有金刚石硬度高、耐磨等优点，同时还具备了硬质合金抗冲击性强、出刃大等特点，用它做钻头的刀翼可大大提高钻头的工作效率，是钻进中硬岩层和坚硬岩层的理想钻头。
四、产品优势：金刚石复合片钻头拓体采用优质钢材煅压成型，经过真空全自动热处理设备进行增加机械性能处理。
普通型采用国内优质复合片做刀翼，超强型采用美国GE公司生产的刀片，根据地质条件的不同选用相应的质量等级，可达到更高的产品性价比，达到节能高效的经济指标。
金刚石复合片钻头遍布全国煤田、石油钻探、地质勘探、水利水电、铁路公路、隧道建设等行业。
两翼PDC锚杆钻头（半片标准型）适应岩层八级以下，在同等岩层条件下钻进寿命是普通合金钻头的10-30倍，效率至少提高60%以上，不需修磨，大大降低工人的劳动强度，节约工时。
两翼PDC锚杆钻头（半片加强型）刀翼关键原材料由美国GE公司生产，其金刚石含量是普通钻头的1.5倍，耐磨性极好，效率显著提高，综合成本降低，适应12级以下中硬岩层。
高强型金刚石钻头刀翼采用最新研制的球型金刚石刀片，特点是钻进速度快，抗冲击能力强。
当钻头钻进时，唇边用于正常均匀地层岩石的刮削，突出部分可以抑制钻头钻进过程中遇到缝隙时瞬间大幅度进尺，大大降低了钻头的意外损坏，提高了应对复杂岩层的钻进水平。
五、钻头使用注意事项：1.正常作业时，严禁突然反转改变运行方向，以防止复合片钻头脱落；2.在正常作业时，空压机主风路不能有漏气现象，要保证足够的风量与风压，以延长金刚石复合片钻头的使用时间；3.新复合片钻头第一次使用时、要低速磨合半个小时，再逐步正常使用；4.在地质恶劣的环境中运行，要降低轴压和转速，防止钻头断裂；5.在正常的钻孔作业时，若中途须更换钻头，要严格检查孔内是否有杂物，须保证孔内干净方可使用新的复合片钻头；6.新复合片钻头第一次使用时，要注意打孔部位的清洁，防止有杂物影响正常的使用；7.在正常的钻孔作业时，若中途须更换钻头，要严格检查孔内是否有杂物，须保证孔内干净方可使用新的复合片钻头；8.严禁使用弯曲的钻杆，以避免钻头因受力不均而加速钻头的损坏，影响正常的使用时间。