金剛石鑽探手冊
金剛石鑽探手冊
目 錄
第一章 鑽探史話
第一節 中國古代鑽探史話
一、中國古代鹽井鑽鑿技術發展的三個階段
二、清代（1644―1910年）的深井記錄
三、中國古代鑽探史話主要大事記
第二節 近代金剛石鑽探簡史
第三節 新中國金剛石鑽探發展概況
一、中國硬至堅硬岩石用鑽探磨料變革經歷的四個階段
二、金剛石鑽探發展的大事年表
三、金剛石鑽探的主要成就與收穫
參考文獻
第二章 金剛石
第一節 金剛石的分類
一、天然金剛石
二、人造金剛石
第二節 金剛石的化學成分、晶形和性質
一、金剛石的化學成分
二、金剛石的晶形
三、金剛石的性質
第三節 天然金剛石的品級和粒度
一、天然金剛石的分級依據
二、各國（公司）鑽探用天然金剛石分級概況
三、我國鑽探用天然金剛石分級情況
四、鑽探用天然金剛石品級舉例
五、鑽探用天然金剛石粒度
第四節 人造金剛石的品級與粒度
一、人造金剛石品級
二、人造金剛石粒度
第五節 鑽探用聚晶和複合片
一、聚晶燒結體
二、金剛石複合片
第六節 其它超硬材料
第七節 金剛石性能檢測
一、天然金剛石檢驗
二、人造金剛石檢驗
三、人造金剛石聚晶和複合片耐磨性檢測
第八節 金剛石的預處理方法
一、金剛石的整粒處理
二、渾圓化處理
三、拋光處理
四、金屬鍍膜處理
第九節 人造金剛石的合成方法
一、幾種合成方法簡介
二、常用的單晶、聚晶和複合片的合成
參考文獻
第三章 金剛石鑽頭的設計
第一節 金剛石鑽頭的唇部造型
第二節 金剛石鑽頭胎體性能與岩石物理力學性
質的關係
一、胎體硬度
二、胎體抗沖蝕性
三、胎體耐磨性
四、胎體的熱性能
五、胎體的抗衝擊韌性
六、胎體的抗彎強度
七、胎體的密度
八、胎體對金剛石的包鑲能力
第三節 金剛石鑽頭胎體中金剛石參數的設計
一、金剛石在胎體中的濃度（密度）
二、金剛石的粒度
三、金剛石的質量
四、金剛石的出刃
五、金剛石在胎體上的排列
六、金剛石在鑽頭保徑層的排列
第四節 金剛石鑽頭的水路系統
一、鑽頭的水力學參數
二、鑽頭的水路設計
參考文獻
第四章 金剛石鑽頭
第一節 金剛石鑽頭分類
一、按用途分類
二、按金剛石鑲嵌形式分類
三、按金剛石磨料分類
第二節 地質（礦山）金剛石鑽頭系列品種
一、我國地質（礦山）鑽頭品種代號
二、單管金剛石鑽頭
三、普通雙管金剛石鑽頭
四、繩索取心金剛石鑽頭
五、底噴式金剛石鑽頭
六、金剛石全面鑽頭
七、水力反循環金剛石鑽頭
八、新型金剛石切磨材料鑽頭
九、經濟鑽頭
十、特種專用金剛石鑽頭
第三節 石油金剛石鑽頭
一、石油金剛石全面鑽頭
二、石油金剛石取心鑽頭
第四節 大直徑工程地質金剛石鑽頭
一、工程地質金剛石鑽頭系列
二 大直徑工程地質金剛石鑽頭品種
第五節 薄壁金剛石工程鑽頭
一、薄壁金剛石鑽頭的用途
二、薄壁金剛石鑽頭規格系列
三、薄壁金剛石鑽頭及其連接
參考文獻
第五章 金剛石擴孔器
第一節 常規金剛石擴孔器
一、按用途分類
二、按磨料分類
三、按鑲嵌金剛石的方式分類
四、按胎體形狀分類
第二節 專用金剛石擴孔器
一、大直徑擴孔器
二、特殊類型擴孔器
第三節 金剛石擴孔器的製造工藝及質量檢驗標準
一、擴孔器的製造工藝
二、擴孔器的質量檢驗標準
第四節 國外擴孔器系列
一、公制系列標準
二、美國DCDMA（金剛石岩心鑽機製造商協會）標準
三、蘇聯金剛石鑽頭和擴孔器
參考文獻
第六章 金剛石鑽頭製造工藝
第一節 金剛石鑽頭製造法
一、金剛石鑽頭製造方法的分類
二、金剛石鑽頭製造工藝流程
三、各種金剛石鑽頭製造法的選擇原則
第二節 金剛石鑽頭製造的原理與應用
一、金剛石鑽頭製造的原理與特點
二、鑽頭製造方法的合理選擇
第三節 金剛石鑽頭的質量控制
一、金剛石鑽頭質量控制的主要內容
二、胎體與岩層適應性的控制
三、鑽頭力學性能的控制
四、鑽頭模具尺寸的控制
第四節 胎體性能測試與鑽頭成品檢查
一、胎體耐磨性測試
二、胎體抗沖蝕性測試
三、線膨脹係數測試
四、胎體抗彎強度的測試
五、胎體衝擊韌性的測試
六、胎體與鋼體粘結牢度的扭力試驗
七、胎體密度檢測
八、金相檢查
九、鑽頭成品檢查
第五節 金剛石的回收
一、酸蝕法
二、電解法
參考文獻
第七章 金剛石鑽探設備
第一節 金剛石岩心鑽機
一、對金剛石岩心鑽機性能的要求
二、目前幾種類型的金剛石鑽機分析比較
三、液壓立軸式高速金剛石岩心鑽機簡介
四、其它類型金剛石鑽機簡介
五、國外部分液壓立軸式金剛石岩心鑽機
六、國外部分全液壓動力頭金剛石岩心鑽機
第二節 金剛石鑽探用泥漿泵
一、金剛石鑽探對泥漿泵的要求
二、國內金剛石鑽探用的泥漿泵簡介
三、金剛石鑽探用的泥漿泵簡介
四、金剛石鑽探用泥漿泵的維護保養
五、國外部分金剛石鑽探用泥漿泵
參考文獻
第八章 金剛石鑽探管材、鑽具與附屬工具
第一節 金剛石鑽探管材規格系列及其螺紋
一、金剛石鑽探管材規格系列
二、金剛石鑽探管材螺紋
第二節 鑽具
一、鑽桿
二、岩心管
三、套管
四、金剛石岩心鑽探鑽具級配系列圖示及綜合表
五、國外標準
六、取心鑽具
第三節 附屬專用工具
一、提引工具
二、擰卸工具
三、打撈工具
四、其它專用工具
參考文獻
第九章 金剛石鑽進原理與岩石可鑽性分級
第一節 金剛石鑽進的基本原理
一、外載在壓力接觸面上的分佈及岩石內部的應力狀態
二、岩石在外載作用下的變形特徵
三、金剛石的鑽進原理
第二節 影響金剛石鑽進效率的岩石性質及其測量
一、岩石硬度及其測量
二、岩石的單軸抗壓強度
三、岩石的彈性和塑性
四、岩石的研磨性
第三節 金剛石鑽進岩石可鑽性分級
一、綜合分級法
二、比功法
三 切槽法
參考文獻
第十章 金剛石鑽探工藝
第一節 鑽進前的準備工作
一、金剛石岩心鑽探設備的配套
二、金剛石鑽機底座安裝尺寸
三、金剛石鑽探對管材的要求
四、合理選擇鑽具級配
五、鑽孔結構的選擇原則
第二節 金剛石鑽頭的選擇和使用
一、選擇金剛石鑽頭的原則
二、合理使用金剛石鑽頭
第三節 金剛石鑽進技術參數的選擇
一、鑽壓
二、轉速
三、泵量
第四節 鑽頭磨損形態的分析與磨損的預防
一、金剛石鑽頭的正常磨損
二、金剛石鑽頭的非正常磨損
三、正確的操作方法
第五節 金剛石鑽進中鑽具振動及其穩定措施
一、鑽柱振動的起因
二、預防振動與穩定鑽進的主要措施
第六節 鑽探工程質量
一、岩礦心的採取與整理
二、鑽孔彎曲度
三、簡易水文觀測
四、校正孔深
五、原始報表
六、封孔
七、升降鑽具守則
參考文獻
第十一章 金剛石繩索取心鑽探
第一節 金剛石繩索取心鑽探的發展與演進
一、金剛石繩索取心鑽探的發展
二、金剛石繩索取心鑽探的演進
第二節 金剛石繩索取心鑽具的功能
第三節 金剛石繩索取心鑽具的結構
一、繩索取心鑽具雙管總成
二、繩索取心鑽具打撈器總成
三、繩索取心鑽桿
四、繩索取心金剛石鑽頭
第四節 繩索取心鑽具規格系列
第五節 金剛石繩索取心鑽探工藝
一、鑽探準備工作
二、繩索取心鑽具的組裝、檢查與調整
三、金剛石繩索取心鑽進工藝參數
四、繩索取心操作要領
五、鑽具的維護保養
六、常見故障及排除方法
第六節 不提鑽換鑽頭鑽具
第七節 附屬設備及工具
一、鑽桿夾持器
二、JSN－56擰管機
三、繩索取心絞車
四、提引器
第八節 國外繩索取心鑽具
一、美國長年公司繩索取心鑽具
二、日本利根公司繩索取心鑽具
三、比利時迪愛芒？博特公司繩索取心鑽具
四、蘇聯繩索取心鑽具
五、加拿大希斯－舍伍特公司超深孔用繩索取心鑽具
六、聯邦德國陸殼超深孔繩索取心鑽具
第九節 研究開發中的新型繩索取心鑽具
一、孔底馬達驅動的繩索取心器
二、螺桿鑽定子迴轉的繩索取心器
三、納維鑽驅動的繩索取心器
四、渦輪鑽驅動反循環繩索取心器
五、渦輪鑽驅動的繩索取心器
六、螺桿鑽和不提鑽換鑽頭繩索取心“三合一”式的取心器
參考文獻
第十二章 金剛石液動錘鑽探
第一節 金剛石液動錘鑽探的實質和優點
一、實質
二、優點和提高鑽速的主要原因
三、金剛石液動錘鑽探的適用岩層和條件
第二節金剛石鑽探用的各種液動錘
一、雙作用式液動錘
（一）YS型無彈簧閥式雙作用液動錘
（二）SC型射流式液動錘
（三）SX型射吸式液動錘
二、正作用式液動錘
（一）YZ系列正作用式液動錘
（二）TK系列正作用式液動錘
（三）ZF－56型液動錘
（四）蘇聯Г－59（Г－76）型液動錘
三、繩索取心式液動錘
（一）SZC型系列繩索取心式液動錘
（二）SSC型系列繩索取心式液動錘
（三）TKS型系列和SZG－59型繩索取心式液動錘
第三節 液動錘鑽探用的金剛石鑽頭
一、關於高頻衝擊載荷下的金剛石
二、液動錘鑽探對金剛石鑽頭的要求
第四節 金剛石液動錘鑽進工藝
一、適應液動錘鑽探的特殊要求
二、配套的泥漿泵及鑽機
三、液動錘的鑽進參數
一、金剛石鑽探成本核算
二、金剛石鑽頭的成本核算
三、金剛石鑽頭主要技術經濟指標對成本的影響
第七節 電子計算機在金剛石鑽探管理中的應用
一、利用微型計算機實現鑽探生產報表管理
二、利用微型計算機實現鑽孔技術檔案管理工作
三、金剛石鑽頭選擇程序
四、金剛石鑽探生產管理資料庫
附錄（程序清單）
參考文獻
