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尖齿状金刚石复合片钻头在油页岩矿区的钻进实验 被引量：3
1
作者 张献振 刘宝昌 +1 位作者 卢彬 赵生庆 《探矿工程（岩土钻掘工程）》 2011年第8期64-67,共4页
松辽盆地青山口组和嫩江组含油页岩系,夹有数十层白云岩透镜体或条带。在对该油页岩系进行钻探时,由于经常遇到硬度较大的白云岩层,使用普通的硬质合金钻头不仅进尺极其缓慢,而且钻头损坏严重,寿命短。为解决此钻探难题,研制开发具有高... 松辽盆地青山口组和嫩江组含油页岩系,夹有数十层白云岩透镜体或条带。在对该油页岩系进行钻探时,由于经常遇到硬度较大的白云岩层,使用普通的硬质合金钻头不仅进尺极其缓慢,而且钻头损坏严重,寿命短。为解决此钻探难题,研制开发具有高耐磨性和穿透能力强的钻头势在必行。为此,研发了尖齿状金刚石复合片钻头,并进行了现场钻进实验。结果表明,这种钻头在含白云岩层的油页岩地层钻进时,不仅钻进速度高,而且具有高耐磨性、寿命长,其综合技术经济指标远远优于常规硬质合金钻头。 展开更多
关键词 松辽盆地 油页岩 白云岩层 钻探 尖齿状金刚石复合片钻头
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热压碳化钨基复合胎体材料性能试验 被引量：4
2
作者 马银龙 孙友宏 +3 位作者 高科 刘宝昌 张献振 李小洋 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期207-211,共5页
为了提高碳化钨(WC)基复合胎体材料的性能,在烧结压力为13 MPa、升温时间为6min、保温时间为5min的情况下,采用真空热压烧结的方法制备了金刚石钻头所用的10种不同比例WC基胎体材料试样30块,并对试样进行了洛氏硬度(HRC)、抗弯强度(σ)... 为了提高碳化钨(WC)基复合胎体材料的性能,在烧结压力为13 MPa、升温时间为6min、保温时间为5min的情况下,采用真空热压烧结的方法制备了金刚石钻头所用的10种不同比例WC基胎体材料试样30块,并对试样进行了洛氏硬度(HRC)、抗弯强度(σ)等性能测试。通过试验数据分析研究了WC、663青铜(ZQSn663)、锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)与胎体材料HRC和σ的关系。结果表明:WC质量分数对胎体的HRC和σ的影响是主要因素,胎体的HRC和σ具有内在联系,HRC高的胎体σ往往也高;在胎体配方中各个成分的含量都应得到控制才能保证胎体的性能优良,各成分的质量分数控制为:w(WC)<59.1%,w(ZQSn663)>25%,3%<w(Ni)<6.5%,0.9%<w(Co)<3.5%,w(WC-ZQSn663)<20%。 展开更多
关键词 碳化钨基复合材料 金刚石钻头 热压烧结
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液动潜孔锤钻进技术在潘一煤矿井下穿层钻孔中的应用 被引量：4
3
作者 赵俊峰 金新 +4 位作者 童碧 魏宏超 刘德贵 豆旭谦 张献振 《探矿工程（岩土钻掘工程）》 2015年第6期21-23,共3页
以穿层钻孔方式进行松软煤层瓦斯预抽采极大地克服了松软煤层瓦斯治理难的问题,然而部分矿区煤层顶(底)板岩石坚硬,影响了钻孔施工效率。结合地质岩心钻探的优势,将液动潜孔锤与高强PDC钻头结合应用于煤矿井下穿层瓦斯抽采孔施工中。淮... 以穿层钻孔方式进行松软煤层瓦斯预抽采极大地克服了松软煤层瓦斯治理难的问题,然而部分矿区煤层顶(底)板岩石坚硬,影响了钻孔施工效率。结合地质岩心钻探的优势,将液动潜孔锤与高强PDC钻头结合应用于煤矿井下穿层瓦斯抽采孔施工中。淮南潘一煤矿现场试验表明,该工艺方法较传统回转钻进方法,钻进效率提高了83%,钻头进尺寿命提高近5倍,具有良好的经济性能。采用清水为冲洗介质,无粉尘污染,噪声污染小,较为适合空间狭小的煤矿井下巷道施工。 展开更多
关键词 液动潜孔锤 PDC钻头 煤矿穿层孔 钻进效率 钻头进尺寿命 潘一煤矿
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PDC实钻性能的测试与评价 被引量：1
4
作者 孙荣军 谷拴成 +2 位作者 石智军 张幼振 张献振 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2018年第3期86-90,共5页
在总结分析国内外有关PDC切削齿性能测试方法的基础上,采用常规检测方法对不同生产厂家的5种PDC产品的磨耗比、冲击韧性和热稳定性进行测试、评价和优选,并对优选出的2种PDC在微钻试验平台上进行实钻性能测试。结果表明:用微钻试验的钻... 在总结分析国内外有关PDC切削齿性能测试方法的基础上,采用常规检测方法对不同生产厂家的5种PDC产品的磨耗比、冲击韧性和热稳定性进行测试、评价和优选,并对优选出的2种PDC在微钻试验平台上进行实钻性能测试。结果表明:用微钻试验的钻进效率衰减系数和钻进效率均峰值来评价PDC实钻性能,方法科学,数据准确,结果实用,可作为煤矿用PDC钻头切削齿选型的参考依据。 展开更多
关键词 微钻试验台 聚晶金刚石复合片切削齿 实钻性能评价 选型研究
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弧角型PDC钻头在青龙煤矿中的应用研究 被引量：3
5
作者 张献振 王传留 刘刚 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2015年第4期66-69,共4页
针对贵州能化集团下属青龙煤矿复杂地层条件,采用分层错峰布齿,选用弧面型PDC切削齿,并调整PDC切削参数,研制了ф113mm的弧角型PDC钻头,并进行了现场钻进试验。结果表明:与矿上现用ф113mm三翼内凹型PDC钻头相比,弧角型PDC钻头总进尺达... 针对贵州能化集团下属青龙煤矿复杂地层条件,采用分层错峰布齿,选用弧面型PDC切削齿,并调整PDC切削参数,研制了ф113mm的弧角型PDC钻头,并进行了现场钻进试验。结果表明:与矿上现用ф113mm三翼内凹型PDC钻头相比,弧角型PDC钻头总进尺达到170m,提高提高了30%以上;钻进效率大致相同,为15m/h。观察使用后的钻头,发现弧角型PDC钻头属于正常磨损,而三翼内凹型钻头PDC切削齿发生崩片居多,进一步说明弧角型PDC钻头在青龙煤矿中更具有适应性。 展开更多
关键词 弧角型 PDC 钻头 复杂地层 抗冲击性能
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基于电液微钻试验台的聚晶金刚石复合片性能分析 被引量：2
6
作者 张献振 王传留 +1 位作者 居培 李锁智 《煤矿机械》 2017年第8期55-57,共3页
利用电液微钻试验台对复合片性能进行评价,将复合片焊接于微钻头基体上,通过模拟真实的钻头钻进环境,利用钻头钻进时效参数来评价复合片的综合性能。对10种不同性能PDC进行了测试,测试表明:O_2综合性能最佳,与常规性能测试的O_1为最佳PD... 利用电液微钻试验台对复合片性能进行评价,将复合片焊接于微钻头基体上,通过模拟真实的钻头钻进环境,利用钻头钻进时效参数来评价复合片的综合性能。对10种不同性能PDC进行了测试,测试表明:O_2综合性能最佳,与常规性能测试的O_1为最佳PDC有所出入,电液微钻试验台的实测可以为钻头的PDC选型提供参考。 展开更多
关键词 聚晶金刚石复合片 电液微钻试验 钻进时效 钻进时效衰减率
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穿层瓦斯抽采钻孔用随钻式掏穴钻头设计 被引量：8
7
作者 高晓亮 张献振 路前海 《工矿自动化》 北大核心 2019年第8期88-91,共4页
为提高穿层钻孔瓦斯抽采效果,目前常采用掏穴钻进技术增大煤层段局部钻孔直径,避免了岩层孔段的无效进尺,但受掏穴钻头结构限制,一般需要在先导钻孔完成后提钻,然后重新下入掏穴钻头进行掏穴钻进,存在工序多、辅助作业时间长的问题。为... 为提高穿层钻孔瓦斯抽采效果,目前常采用掏穴钻进技术增大煤层段局部钻孔直径,避免了岩层孔段的无效进尺,但受掏穴钻头结构限制,一般需要在先导钻孔完成后提钻,然后重新下入掏穴钻头进行掏穴钻进,存在工序多、辅助作业时间长的问题。为解决以上问题,采用齿轮齿条结构形式设计了一种随钻式机械掏穴钻头。该钻头在岩层孔段钻进时翼片收回,进入煤层后,利用水力参数的改变推动带齿条的活塞轴向运动,活塞带动带齿轮的翼片旋转并张开,从而进行掏穴钻进;掏穴钻进完成后,翼片缩回,钻头顺利退出钻孔,进行封孔连抽。现场试验结果表明,该钻头能够在岩层段保持闭合时进行先导孔施工,进入煤层后增大泵量时可顺利张开并进行掏穴钻进,增大了煤层孔段钻孔直径,降低了穿层钻孔辅助作业时间,提高了穿层钻孔掏穴施工效率。 展开更多
关键词 煤炭开采 穿层钻孔 瓦斯抽采 随钻式机械掏穴钻头 掏穴钻进
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PDC锚杆钻头回转钻进的力学特性与试验 被引量：5
8
作者 张幼振 张宁 张献振 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期207-211,216,共6页
针对煤矿巷道锚固孔快速精准钻进的施工需求,通过建立PDC锚杆钻头回转钻进力学模型,对其主要力学影响因素进行了理论分析。结果表明:PDC切削齿轴向力随压入深度的增大而增大,随切入角的增大表现出先减小后增大的趋势;当煤系岩石摩擦系数... 针对煤矿巷道锚固孔快速精准钻进的施工需求,通过建立PDC锚杆钻头回转钻进力学模型,对其主要力学影响因素进行了理论分析。结果表明:PDC切削齿轴向力随压入深度的增大而增大,随切入角的增大表现出先减小后增大的趋势;当煤系岩石摩擦系数f为0.20～0.43时,可得最优切入角为15.0°～18.3°,此时在相同压入深度条件下轴向力和切向力最小。并进一步结合煤系岩石的力学特性,提出了PDC切削齿作用下的岩石破碎条件,得出不同压入深度时轴向力和切向力的关系。利用自主研发的钻进试验台对模拟岩样进行了钻进试验,试验结果验证了PDC锚杆钻头回转钻进力学模型的正确性。研究结果为PDC锚杆钻头优化设计,锚固孔钻进效率与精度的提高,以及钻进轴向力和切向力的变化预测等提供了理论依据。 展开更多
关键词 回转钻进 PDC锚杆钻头 力学模型 钻进试验
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随钻掏穴增透技术在瓦斯抽采穿层钻孔中的应用 被引量：6
9
作者 张朋 高晓亮 张献振 《煤矿机械》 北大核心 2019年第9期148-150,共3页
针对穿层钻孔煤层段扩孔掏穴施工时需要二次下钻、施工工序复杂、施工周期长等问题,研制了一种随钻扩孔掏穴PDC钻头,并在九里山矿进行了现场试验,钻头累计施工钻孔2个,累计孔深48m,煤层段掏穴扩孔施工17.4m,累计出煤量约20t。试验结果表... 针对穿层钻孔煤层段扩孔掏穴施工时需要二次下钻、施工工序复杂、施工周期长等问题,研制了一种随钻扩孔掏穴PDC钻头,并在九里山矿进行了现场试验,钻头累计施工钻孔2个,累计孔深48m,煤层段掏穴扩孔施工17.4m,累计出煤量约20t。试验结果表明:在穿层钻孔施工时,随钻扩孔掏穴PDC钻头可实现穿层钻孔与煤层段扩孔掏穴的一次性施工,简化了施工工序,缩短了施工周期,使用效果良好。 展开更多
关键词 穿层钻孔 随钻 掏穴 PDC钻头
原文传递
水敏性软硬交错地层瓦斯抽放孔PDC钻头的设计与应用 被引量：2
10
作者 姜政刚 张献振 高晓亮 《探矿工程（岩土钻掘工程）》 2013年第11期49-51,共3页
贵州地区煤炭资源中瓦斯突出灾害非常严重,矿下掘进前的瓦斯抽放工程量巨大。在瓦斯抽放孔钻进施工过程中,由于现场操作的不熟练和使用钻头的盲目性,使用的钻头数量不仅非常大,而且效果较一般。针对当地复杂地层,对钻头进行了改进设计,... 贵州地区煤炭资源中瓦斯突出灾害非常严重,矿下掘进前的瓦斯抽放工程量巨大。在瓦斯抽放孔钻进施工过程中,由于现场操作的不熟练和使用钻头的盲目性,使用的钻头数量不仅非常大,而且效果较一般。针对当地复杂地层,对钻头进行了改进设计,取得了良好的效果。钻头寿命由原来的166.5 m提升至399 m,钻进效率由8m/h提高到12.4 m/h左右。 展开更多
关键词 水敏性地层 软硬交错地层 PDC钻头 瓦斯抽放孔
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