JD直连式深孔绳索取心钻杆的研制与应用.pdf

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1、2008年第l0期探矿工程(岩土钻掘工程)33JD直连式深孔绳索取心钻杆的研制与应用许华松，覃强华，熊海书(武汉金地探矿机械有限公司，湖北武汉430081)摘要：根据深部找矿的需要，立足于我国目前钻探设备现状和材料冶炼及机械加工水平，通过对钻杆选材、结构、制造工艺的创新，研制了一种两端镦粗后整体热处理再车螺纹的新型深孔绳索取心钻杆及配套钻具，经使用，效果达到了设计要求。关键词：直连式钻杆；深孔；绳索取心钻杆；钻具中图分类号：P634．4文献标识码：A文章编号：1672—7428(2008)10—003

2、3—03DevelopmentandAppficationofJ-DDirect-connectedWire-LineCo~ngDrillPipe／XUHua—song，QlNQiang—hua，XIONGHai—shu(WuhanJindiExplorationMachineryCo．Ltd，WuhanHubei430081，China)Abstract：Intheneedofdeeporeexploration，withcurrentdevelopmentofdrillingequipment，a

3、ndwithsmeltingandme—chaniealprocessingability，anewwire—linecoringdrillpipeanditsdrillingsystemweredeveloped．Theapplicationresultmetthedesignrequirement．Keywords：direct—connectingdrillpipe；deephole；wire—linecoringdrillpipe；drillingtool1概述(2)钻杆尺寸和螺纹设计采用先进

4、的非对称牙绳索取心钻进技术在我国应用于生产实践已有型，密封及承载能力更好；30多年的历史，由于它具有钻进效率高、岩心采取(3)钻杆质量轻、强度高、耐磨性好，连接方便；率高、事故率低、劳动强度低等优点，得到广泛的应(4)同类产品比进口产品价格低55％；用，现已成为我国目前找矿的主要手段。(5)可以与进口及国产的全液压钻机、立轴式经过了几十年的勘探开发，目前我国浅层矿产岩心钻机配套使用；资源已基本探明，许多矿产因大量开采已开始紧缺。(6)复杂地层钻杆换径容易，可用钻杆代替套随着我国经济的快速发展，对矿产资

5、源的需求日益管；增大，为此，在“九五”～“十一五”期间，国家对大型(7)内外管总成通过结构创新，深孑L取心性能危机矿山的资源接替投入了大量资金，用于深部找更稳定。矿。和普通钻杆一样，绳索取心钻杆在钻进过程中本项目针对1200～2000m深部探矿(金属、煤既要能承受拉伸、压缩、扭转、弯曲应力及冲击载荷，炭、非金属)，研制开发的JD直连式深孔绳索取心又要满足捞取岩心的需要。钻具，具有钻进效率高，岩心采取率高，钻头寿命长，国内常用的绳索取心钻杆靠接头联接，钻杆和劳动强度小等优点，大大提高了钻探效率，随着钻孔

6、接头螺纹联接部分在钻进过程中经常折断，造成孔深度的加深，其优势更为明显。本项目将国外先进内事故。的探矿钻进理念与我国的国情相结合，通过钻杆及因此，深孔钻具的关键是提高钻杆、钻杆接头的内外管总成一系列的技术创新，有效地克服了传统强度和刚性，使其在钻进深孔时能承受较大的压力钻具不能钻进深孔的缺陷，显著地提高了钻杆及钻和扭矩。具的钻进深度和可靠性。与其它产品相比，具有如我公司深孔钻具的核心技术——钻杆采用不用下特点：接头直接连接的方式，整根钻杆采用整体调质处理，(1)JD直连式深孔绳索取心钻杆及钻具经现场其

7、钻深能力和使用寿命提高1倍以上。内外管总成使用，JD一76SS钻杆可满足2000m、JD一95SS钻杆在我公司现有产品的基础上增加了到位报信机构。可满足1500m深孔钻进的要求；目前已形成深孔钻探的系列化口径钻具产品，收稿日期：2007—11—07；改回日期：2008—09—22作者简介：许华松(1968一)，男(汉族)，武汉金地探矿机械有限公司副总工程师、研究所所长，机械制造专业，从事钻探机具及金刚石制品的研究工作，湖北省武汉市青山区吉林街1号，xuhuas@126．tom。探矿工程(岩土钻掘工程)

8、2008年第10期公司生产的2000m深孔绳索取心钻具为国内领先激光测温系统和自动化温控系统，有效地防止了过水平。烧和烧不透的情况。2．2．2管端加厚模具的设计及制造2研究方案和内容第一套模具是采用H11模具钢整根棒料制作2．1钻杆的结构设计而成，冲头与机座联接部分最大直径处为145mm，2．1．1钻杆(接头)设计总长度为740mm，而最小端部直径为58mm。机加钻杆结构的设计，关键是钻杆的连接强度和刚工量相当大，而且浪费了大量昂贵的热模具钢。度。通过分