岩心钻探课程设计(加部分图)

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第一章岩石的物理力学性质§1岩石的强度岩石强度是指岩石在各种形式的外力（拉伸、压缩、剪切、弯曲）作用下抵抗破碎的能力。强度的单位是Pa（帕）或MPa（兆帕），常见岩石的强度见表1-1和表1-2。表1-1几种常见岩石单轴向抗压强度表岩石名称抗压强度（MPa）岩石名称抗压强度（MPa）石英磁铁矿290.0-315.7蚀变闪长岩55.1石英镜铁矿330.0致密灰岩95.6硅化流纹斑岩306.8闪长岩200.2硅质板岩261.1绢云母拉长片岩142.6球状流纹岩257.2石英片岩187.5伟晶岩204.7细粒硅化硬砂岩186.9黑云母花岗岩134.2大理岩矽卡岩互层64.8斜长黑云母片岩78.4煌斑岩132.0蚀变凝灰岩115.2黑云母石英闪长岩207.0花岗闪长岩169.8角闪石闪长岩144.0钠长斑岩102.4蚀变正长斑岩29.0细粒花岗岩183.3强硅化粉砂岩164.6细中粒花岗岩154.8绿泥石化闪长玢岩231.0辉绿岩254闪长玢岩143.0粗粒花岗岩100.1硅化灰岩241.0细粒斜长花岗岩170.2安山岩122.0中粒斑状花岗岩153.0含铁石英岩247.0石灰闪长岩192.0硅质灰岩166.0砂质页岩174.8风化花岗闪长岩36.0结晶灰岩40.0白云岩157.4粉砂岩223.1周口店花岗岩220.0千枚岩183.7纯橄榄岩56.0二云母石英片岩65.4变质安山岩33.0绢云母片岩125.2橄榄岩25.0粉砂岩63.1辉长岩82.8黄铁铝锌矿358.6菱镁岩95.3深灰色硅质页岩75.5表1-2几种主要岩石在不同形变化下相对强度岩石名称相对强度（%）抗压抗剪抗弯抗拉花岗岩100982-4砂岩10010-122-62-5石灰岩100158-104-10页岩10025146§2岩石的硬度岩石的硬度是岩石抵抗工具侵入的能力。硬度的单位是MPa（兆帕）。常见岩矿物的压入硬度见表1-3和表1-4。表1-3常见岩石的压入硬度单位：MPa岩石名称压入硬度岩石名称压入硬度泥质板岩泥质页岩2-7.5石英闪长岩40-43中粒砂岩17-25辉绿岩50-55细粒砂岩25-33玄武岩10-14粉砂岩7-9.5辉岩34-38多孔石灰岩8.5-11.5石英岩58-73致密石灰岩11-20碧玉铁质岩70-81致密白云岩12-14大理岩9.5-13硅化白云岩40-45霓石角岩80-85燧石60-70正长斑岩31.5-33含泥质和钙质的燧石36-43浑长岩20-24花岗岩30-37石灰岩7-15正长岩35-38表1-4不同矿物的各种硬度表单位：MPa矿物名称莫氏硬度HM显微硬度Hµ赫兹硬度HZ压入硬度HE肖氏硬度HS洛氏HR维氏HV诺氏HL滑石岩盐石膏方解石硬石膏白云岩萤石磷灰石长石燧石石英黄玉刚玉金刚石1-23--456-78910--222818--150026604150-5840252006301100220032501890536079509250-10000112001430020600100000--33013501700-16303600-49304900-560074507100-90201250017000-2200080000-8500050-140920--110023702530-3080525011500-50-2051170--160024102930-483050207100-6-833--374079-868988-§3岩石的研磨性岩石研磨性是指岩石磨损工具的能力它决定了钻头及切削具的消耗。岩石研磨性指标视测定方法而定。岩石按研磨性分类见表1-5。岩石磨擦系数见表1-6和表1-7。表1-5研磨杆所得岩石研磨性分类表研磨性等级研磨性程度研磨性指标（mg）代表岩石1极低<5石灰岩、大理岩、不含石英的软流化矿（方铅矿、闪锌矿、磁黄铁矿）磷灰石岩盐、页岩2低5-10硫化矿及重晶石、硫化矿泥岩、软的片岩（石灰质、泥质、绿泥质、绿泥板状的）3中下10-18碧玉岩、角岩、石英硫化矿石细粒岩浆岩、石英长石细粒砂岩、铁矿石、矽化石灰岩4中18-30石英长石细粒砂岩、辉绿岩、粗粒黄铁矿砷黄铁矿脉石英、石英硫化矿石细粒岩浆岩、矽化灰岩、碧玉铁质岩、玄武熔岩5中上30-45石英及长石中粗砂岩、斜长花岗岩、霞石正长岩、细粒花岗岩及闪长岩珍岩、云英岩、煌斑岩辉长岩、片麻岩、矽片黄铁长英岩、滑石棱镁片岩6较高45-65中粗粒花岗岩、闪长岩、花岗闪长岩、正长岩、玢岩霞石正长岩、角斑岩、辉岩二长岩、闪长岩、石英及矽化片岩、片麻岩7高65-90玢岩闪长岩、花岗岩、花岗霞石正长岩8极高>90含刚玉岩石表1-6几种岩石的磨擦系数表岩石名称磨擦系数岩石名称摩擦系数铁质石英岩花岗岩石英质砂岩0.35-0.450.30-0.400.35-0.50石灰岩泥灰岩粘土0.25-0.350.20-0.300.11-0.29表1-7不同介质下的岩石磨擦系数表岩石名称岩石表面状况干燥水湿润泥浆湿润泥质页岩石灰岩白云岩弱胶结尖角颗粒砂岩弱胶结圆角颗粒砂岩硬质砂岩石英岩花岗岩无水石膏0.20-0.250.35-0.400.38-0.420.32-0.420.22-0.340.43-0.480.46-0.480.47-0.55-0.15-0.200.33-0.380.36-0.480.27-0.400.20-0.300.43-0.450.48-0.500.46-0.530.39-0.45011-0.130.31-0.350.34-0.380.25-0.350.17-0.250.40-0.430.42-0.440.45-0.520.37-0.40§4岩石的可钻性岩石的可钻性表示钻进过程中岩石抵抗破碎的程度是岩石的综合特性，是衡量钻进难易程度的主要指标。岩心钻探岩石的可钻性分级表见表1-8。表1-8岩石可钻性分级标准表岩石级别岩石类别岩石物理性质时效回次长度（m）代表性岩石压入硬度MPa摆球硬度统计效率m／h弹次塑性系数金刚石硬合金钢粒1松软疏散的280次生黄土、次生江泥土、泥质土壤、软砂质土壤、冲积砂土层、湿的软泥硅、土泥灰质腐植层2较松软疏散的240黄土层、红土层、松散的泥灰层、松散的高岭土类、砂浆、黄土层、冰含有10﹪-20﹪砾石的粘土，砂质土层3软的200全部风化变质的页岩、板岩、千枚岩、片岩、轻微微胶结的砂层、泥灰层、石膏质土层、褐煤烟煤、松软锰矿4较软的1.70页岩类、较致密的泥灰岩、泥质砂岩、块状石灰岩、白云岩、风化剧烈的橄榄岩、和蛇纹岩、铝矾土、中硬煤层、岩盐钾盐无水石膏高岭土层、褐铁矿、火山碳灰岩5稍硬的900-190028-350.33-0.372.90-3.802.501.50卵石碎石砾石层、崩层泥质板岩、细粒石灰岩、细粒结晶的石灰岩大理岩、蛇纹岩、纯橄榄岩、风化的角闪斑岩、硬烟煤无煤烟松散砂质硅灰岩6中等硬度1750-275034-420.29-0.352.30-3.102.001.501.30黑色角闪斜长片麻岩、白云斜长片麻岩、黑云母大理岩、白云岩、蚀变角闪闪长岩、角闪岩角岩7中等硬度2600-360040-480.27-0.321.90-2.601.401.351.10白云斜长片麻岩、石英白云石大理岩、透辉石化闪长玢岩、黑云角闪斜长岩、透辉石岩、白云石大理岩、石英闪长玢岩、黑云母石英片岩8硬的3400-440046-540.23-0.291.50-2.100.801.200.85花岗岩、矽卡岩、化闪长玢岩、柘榴子矽卡岩、石英闪长斑岩、石英角闪岩、混合伟晶岩、黑云母花岗岩、斜长闪长岩、斜长角闪岩、混合片麻岩、凝灰岩9硬的4200-520052-600.20-0.261.10-1.701.000.65混合岩化浅粒岩、花岗岩、斜长角闪岩、混合闪长岩、斜长闪长岩、钾长伟晶岩、橄榄岩斜长混合岩、闪长玢岩、斑状花岗岩闪长岩10坚硬的5000-610059-680.17-0.240.80-1.200.750.50硅化大理岩、矽卡岩、混合斜长片麻岩、钠长斑岩、钾长伟晶岩、斜长角闪岩、长英质混合岩化角闪岩、斜长岩、花岗岩、石英岩、硅质凝灰砂砾岩、英安质角砾熔岩11坚硬的6000-720067-750.15-0.220.50-0.950.500.32凝灰岩石英角岩英安岩12最坚硬>1000〉70<0.20<0.600.16石英角岩玉髓熔凝灰岩纯石英岩第二章岩心钻探设备岩心钻探设备的选择依据是施工地区地质条件、钻探目的、钻进方法、孔径、孔深、交通条件等。§1岩心钻机常用的岩芯钻机有立轴式和转盘式。全液压钻机用得少，过去以XU型为主，目前还保留使用，作为保留机型，发展机型为液压立轴式岩心钻机“XY”型，有XY-1、XY-2、XY-3、XY-4、XY-5等数种。钻机的技术性能见表2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6、2-7。表2-1XY系列1型钻机主要技术参数表型号技术参数XY-1XY-1A钻进深度m钻杆直径mm钻孔倾角(°)1004275-901004375-90立轴回转器通孔内径mm44转速正r/min142;285;570160-1035(五档)反r/min给进机构型式上顶力kN给进力kN给进行程mm双油缸24.514.7450同左29.422.5450表2-2XY-2型钻机主要技术参数表型号技术参数XY-2XY-2BXY-2P钻进深度m钻杆直径mm钻孔倾角(°)320605304264043320605304223050305420-3600-3600-360立轴回转器通孔内径mm68；769661转速正r/min65；114；180；248；310；538；849；117257；99；157；217；270；470；742；1024101；206；415；843；147；299；602；1223反r/min51；242；45；212；给进机构型式上顶力kN给进力kN给进行程mm液压双缸58.844.1600液压双缸58.844.1600液压双缸44.129.4600升降机型式最大提升能力kN提升速度m/s卷筒直径mm钢绳直径mm容绳量m行星式29.40.51;0.89;1.4;1.94200145045行星式29.40.51;0.89;1.4;1.942001445行星式19.60.56;1.1451501036移动油缸行程mm400410开合式表2-3XY-3型钻机主要技术参数表钻进深度m钻杆直径mm钻孔倾角(°)60050；5375-90给进机构型式上顶力kN给进力kN给进行程mm49.024.5600立轴回转器通孔内径mm转速正r/min170；425；600；310；785；1100移动液压缸行程mm350动力机型式功率KW转速r/minJO2-72-42135G3014701500反r/min115；210升降机型式最大提升能力kN提升速度m/s卷筒直径mm钢绳直径mm容绳量m液压双缸36.80.72;1.80;2.502641560液压泵型式工作压力MPa排量L/minYBC-/807.8545质量总质量（不含动力机）kg最大部件质量kg1500220外形尺寸mm2670×1100×1750生产厂家北京探矿机械厂表2-4XY-4型钻机主要技术参数表钻进深度m钻杆直径mm钻孔倾角(°)10007004250360给进机构型式上顶力kN给进力kN给进行程mm液压双缸78.458.8600立轴回转器通孔内径mm68转速正r/minN=1500时101;187;267;388;311;574;819;1191移动液压缸行程mm400动力机型式功率kW转速r/minJQ2-72-44953714702000反r/min83;251升降机型式最大提升能力kN提升速度m/s卷筒直径mm钢绳直径mm容绳量m闸轮直径mm制带宽度mm行星带水冷29.40.82;1.51;2.16;3.132851652490120油泵型式工作压力MPa排量L/min额定转数BC-32/807.85321500质量总质量（不含动力机）kg最大部件质量kg1500218外形尺寸mm2640×1100×1750生产单位无锡、西北探矿机厂表2-5XY-5型钻机主要技术参数表钻进深度m钻杆直径mm钻孔倾角(°)10001500605080-90给进机构型式上顶力kN给进力kN给进行程mm液压双缸132.488.0500立轴回转器通孔内径mm80转速正r/min58；166；261；355；294；577；906；1232移动液压缸行程mm450动力机型式功率KW转速r/minJQ2-91-44135G6014701500反r/min65；225升降机型式最大提升能力kN提升速度m/s卷筒直径mm钢绳直径mm容绳量m行星式带水刹车39．20.89；1.74;2.73;3.13;3.72;6.0835018.5140液压泵型式工作压力MPa排量L/minYBC-45/807.8545质量总质量（不含动力机）kg最大部件质量kg3500外形尺寸mm3190×1450×2140生产厂家张家口探矿机械厂表2-6XU型钻机主要技术参数表型号技术参数XU-100XU300-2XU-600钻进深度(m)100300600钻杆直径(mm)424250钻孔直径(mm)75-11075-15075-150钻孔倾角(°)75-900-9065-90回转器型式立轴式立轴式立轴式回转器转速（正）r/min142285570118226308585160285470回转器转速（反）r/min73140给进机构型式油压双缸油压双缸油压双缸给进机上顶力（kN）5030给进机给进力（kN）83060给进机给进行程（mm）350450500升降机型式游星式游星式游星式升降机提升能力（kN）102025升降机提升速度（m/s）0.410.821.640.641.281.683.211.141.943.26动力机功率（kW）7.51530总重（kg）4199001500外形尺寸（mm）2280×1080×14002100×970×15002640×1150×1810生产单位北京探机厂重庆探机厂张家口探机厂表2-7XU、JU型岩芯钻机主要技术性能参数表型号技术参数XU-600-3JU600-1000JU-1500钻进深度(m)1000600300600钻杆直径(mm)42.5042.5050.60钻孔直径(mm)46-15056-15056-150钻孔倾角(°)65-900-36080-90回转器型式立轴式立轴式立轴式回转器转速（正）r/min16528027038865510961011042643903105748151188回转器转速（反）r/min12283230给进机构型式油压双缸油压双缸油压双缸给进机上顶力（kN）80100140给进机给进力（kN）6075100给进机给进行程（mm）500600500升降机型式游星式游星式带水冷游星式带水刹车升降机提升能力（kN）253535-40升降机提升速度（m/s）1.411.943.260.821.512.163.140.69-9.17动力机功率（kW）303648.8总重（kg）210016503700外形尺寸（mm）2640×1150×18102720×1180×15003190×1450×2021生产单位张家口探机厂无锡探机厂张家口探机厂§2水泵钻探中常用往复式泥浆泵，主要根据所需的泵量泵压进行选择，常用往复式泥浆泵的技术性能见表2-8、2-9、2-10。表2-8岩心钻探常用泥浆主要技术参数表泵的型号BW-100BW-120BW-150BW-200BW-100BW-250BW-320类型三缸单作用活塞泵单缸双作用活塞泵三缸单作用活塞泵三缸单作用活塞泵双缸双作用活塞泵三缸单作用活塞泵三缸单作用活塞泵泵量(L/min)18;23;28;35;43;53;72;9012032;38;47;58;72;90;125;150102;125;164;200200;125250;145;90;52;166;96;60;35320;250;165;118;180;130;92;66泵压（MPa）5.6;5.6;5.6;5.6;5.44.5;3;2.51.37;7;6;4.8;4;3.2;2.3;1.88.0;7.0;6;53.29;5.882.45;4.41;5.88;3.92;5.88;6.86;6.864;5;6;8;6;8;9;10泵缸内径（mm）6085707080;6580;6580;60活塞行程（mm）65857010085100110活塞往复次数1／min38;47;57;70;87;106;147;18115047;57;71;86;107;130;183;222107;130;171;209145200;116;7242;200;116;72;42214;153;109;78皮带轮直径（mm）无皮带轮270皮带轮410（节径）410（节径）480（节径）驱动功率kW5.54.47.3523.53151530吸水管内径（mm）45324576537676排水管内径（mm）3225.43251285151调节流量方式变通箱改变往复次数变速箱改变往复次数四级变速箱改变往复次数更换缸套四级变速箱改变往复次数或更换缸套四级变速箱改变往复次数或更换缸套外形尺寸（mm）1840×835×840900×700×922050×625×9861000×995×6501250×630×8201000×995×6501095×1100×1200(带电机)质量（kg）314（不含电动机）140（不含电动机）516（含电动机）5203005001000（含电动机）生产单位北京探矿机械厂无锡探矿机械厂衡阳探矿机械厂衡阳探矿机械厂无锡探矿机械厂衡阳探矿机械厂衡阳探矿机械厂泵的型号BWJ-30BWJ-80BWJ-125BW-100BW-100长江ZBB-2长江ZBB-200/40类型三缸单作用活塞泵三缸单作用活塞泵三缸单作用活塞泵三缸单作用活塞泵双缸双作用活塞泵三缸单作用活塞泵三缸单作用活塞泵泵量(L/min)30;2080;57;4227;37;46;55;66;92;35;50;65;85;12560;10010030-154150-200泵压（MPa）最大3最大3最大4.53;1.532.7-6最大4表2-9常用往复式泥浆泵技术规格类型技术规格SNB90WX-200型式三缸单作用卧式双缸双作用卧式最大排量（L/min）90725343352518200125最大压力（Mpa）6.52.53.04.06.0缸套直径（mm）608065活塞行程（mm）6585活塞往复次数（V/min）145拉杆直径（mm）传动轴转速（r/min）1500530传动轮直径（mm）三角皮带轮节径（mm）385三角皮轮类型及槽数BX5所需功率（KW）5.515吸水口径（mm）4565排水口径（mm）2528外形尺寸（mm）1840×835×8401050×630×820泵休重量（Kg）185300表2-10常用往复泵型号最大泵速（L/min）最大泵压MPa重量（Kg）生产厂备注WX-20015020064300无锡探矿厂可用两种规格缸套BW250/502505400衡阳探矿厂亦可改为直径为60mm的缸套SNB-90905386北京探矿厂为变速泵，可满足300-1000m孔深需要BW-1501507516衡阳探矿厂为变速泵可满足1000-1500mBWB-2502507500衡阳探矿厂适用于1000m大口径岩心钻探继1500m小口径金刚石岩心钻探

§3泥浆搅拌机泥浆搅拌机分立式、卧式两种，岩芯钻探用泥浆搅拌机可采用0.4m3卧式搅拌获0.5-1.0m3立式搅拌，见1-输水管；2-工作轮；3-1-输水管；2-工作轮；3-齿轮箱；4-轴承；5-传动轴；6-伞齿轮；7-机架；8-搅拌轴；9-搅叶；10-搅池图2-1立式搅拌机结构示意图表2-11泥浆搅拌机规格表型号NJ-300型NJ-600型总容量L400750有效容量L300600搅拌筒直径min8501000螺旋桨个数22螺旋桨转数r/min600600螺旋桨直径mm320325外形尺寸mm1310×1130×1640（不含动力机）重量kg200400最大分解质量kg150200动力机JQ2-42-2,7.5kw电动机；195型，12马力，1200r/min柴油机注：均为立式单筒

§4动力机选择动力机的选择包括类型的选择与所需功率的确定。动力机类型的选择1、电动机凡是有电源的地方，常选用交流感应电动机，因其重量轻、结构简单，使用维护方便、不污染环境。常用的型号如表2-12。在没有电源的地方可是用柴油机，常用型号如表2-13。2、启动设备（1）三项闸刀开关：一般用来启动低压500V、功率10kw以下的电动机。选用开关的额定电流不应小于电动机额定电流的三倍，但不应大于供电变压器的额定电流。其常用规格有三线500V,15A、30A、60A等（2）三项铁壳开关：选用铁壳开关的额定电流应为电机额定电流的三倍以上，它可用于22～28kw以下低压电动机的全压起动。其常用规格由500V,20A、30A、60A、100A等。（3）磁力启动器（电磁开关）：主要用于75kw以下电动机的启动及保护（见表2-14）。表2-14QC10系列电磁启动器技术参数表型号额定电流（A）所配交流接触器型号可控鼠笼型电动机最大功率（kw）220（V）380（V）500（V）QC10-15CJ10-51.22.22.2QC10-210CJ10-102.244QC10-320CJ10-205.51010QC10-440CJ10-40112026QC10-560CJ10-601730QC10-6100CJ10-1002950QC10-7150CJ10-1504775（4）Y-△起动器：主要作为感应电动机Y-△换接起动及停止用。使用于在正常运行时，绕组是△接法的较大容量的电动机。自动式具有过载及失压保护（见表2-15）。（5）自耦式降压起动器（起动补偿器）：常用于QJ2和QJ3系列。适用于容量较大和正常运行时接成Y而不允许采用△起动器的鼠笼式异步电动机（见表2-16）。3、照明发电机（见表2-17）4、机没有电源，但钻机比较集中，可考虑设置小型电站，常用柴油发电机组技术参数，如表2-18。表2-12JQ系列三相异步电动机型号额定值起动电流起动转矩最大转矩外形尺寸（mm）重量系列功率KW电压(V)电流(A)转速r/min额定电流A额定转矩KN*M额定转矩KN*M长宽高JQ2-61-41338025.614607.01.32.0635455425150JQ2系列62-41738032.914607.01.32.067545542515871-42238042.514707.01.22.076051550523572-43038057.614707.01.22.078551550527582-4403807514706.51.22.092062556042591-455380102.514706.51.22.099072063053892-475380137.514706.51.12.0104072063062593-410038018414706.51.12.01040720630670JQ41.13802.8314107.01.82.03002301052022-41.53803.6514107.01.82.030023011522JQ4系列31-42.238050.214307.01.82.03302501852641-433806.714307.01.82.03602702053242-4438085.214407.01.82.03902702054051-45.538011.414407.01.82.04002902755052-47.538015.114507.01.62.04402902756061-41038020.414507.01.62.04603503258062-41338025.814607.01.62.05103503259371-4173803314607.01.62.060041539514872-42238042.414707.01.62.064041539516773-43038057.514707.01.62.0685415395113注：1、JQ2系列为一般用途的三相鼠笼型异步电动机，适用于对起动性能、调速性能及转差率均无特殊要求的机构设备上，电动机为封闭自扇冷式，可用在灰尘较多、水土飞溅的场所。2、JQ4系列可用于在起动性能上无特殊要求的机械设备，如水泵运输机械及矿山机械等。表2-13常用柴油机技术参数表型号105系列115系列125系列135系列146系列110521052105千310541054105千6105Q4115V24115L4115Q4115S东方红542135G4135G5135G12V1354162A6146Ag35g-54型号复合式同左同左同左同左同左同左同左同左同左同左同左同左同左同左同左气缸数1223446444246124644气缸直径（mm）105105105105105105105115115125135135135135146146100125活塞直径（mm）1201201201201201120120130130140140140140204204130152压缩比1716.5171717171716.516.51616.516.516.516.515.815.81716额定功率（KW）9181533.833.8453037.567.58148.833.840.530609018067.597.526.528.540.5最大功率（KW）9.919.816.537.539.649.6334567.58148.833.840.530608018075107额定转速（r/min）150015001500200015002000150020002000240017001500130015001500150015001050100014001300额定功率是燃油消耗率（g/kw.h）240247247247247247247267260293240233233233280280293293冷却方法水冷水冷风冷水冷水冷风冷水冷水冷水冷水冷水冷水冷水冷水冷水冷水冷水冷润滑方法飞溅压力飞溅压力飞溅压力飞溅压力飞溅压力飞溅压力飞溅压力飞溅压力飞溅压力飞溅压力飞溅压力飞溅压力飞溅压力飞溅压力飞溅压力启动方法手摇手摇手摇电启动电启动电启动电启动电启动汽油机启动电启动电启动电启动电启动汽油机启动汽油机启动汽油机启动汽油机启动柴油机净重（Kg）2154006006008708701160160018502420825表2-15常用Y-△起动器主要技术参数型号额定电压(V)额定电流(A)可控电动机最大功率(KW)QX4-1738026133317QX4-3042.5225830QX4-55774010555QX4-7514275QX4-125260125表2-16QJ2、QJ3系列自藕减压器主要技术参数表型号额定电流（A）起动电动机功率（KW）型号额定电流（A）起动电动机功率（KW）QJ2-1022.510QJ3-1019～2410QJ2-143014QJ3-1427～3314QJ2-204320QJ3-2038～4520QJ2-286028QJ3-2852～6128QJ2-407540QJ3-4070～9040QJ2-5510055QJ3-5590～12355QJ2-7514075QJ3-75135～152.675表2-17岩心钻探照明用直流发电机主要技术参数表型号额定功率（kw）额定电压（v）额定电流（A）激磁方式激磁电流质量（kg）额定转速（r/min）外形尺寸（长×宽×高）（mm）Z2-21Z2-220.71.01151156.86.7复激0.350.5050551450420×358×201443×358×301Z2-21Z2-220.71.02303.044.35复激0.200.2050551450420×388×301443×358×301Z2-22Z2-310.81.11159.509.56复激或他激（110v）56651450442×362×320485×390×243Z2-22Z2-310.81.12303.464.78复激或他激（110v/220v）56651450440×362×320485×390×340表2-18几种柴油发电机组主要技术参数表序号机组柴油机发电机型号控制屏型号生产厂家型号型式额定功率额定频率额定电压额定电流外形尺寸质量型号12h定工况kWHzVA长×宽×高kgkw／（r∕min）112GT3拖车125040021.73200×1620×194012702100D216.21500T2S-12A101PF5-12辽宁大连柴油机厂220GF1固定205040036.11800×600×1160495AD-4281500T2S-THPFZ1-20TH上海内燃机厂324GF52245040023043.31876×750×141817632135D-129.41500T2W2-200B24BFS2-LT江苏南通柴油机厂430GF移动305040054.52300×895×188021004125C44.21500TZH-30F-1-30洛阳第一拖拉机制造厂540GF1W滑移4050400230722273×830×1279412048.6150040TFWM江苏无锡柴油机厂650GF1移动505040090.52300×895×18802250413558.81500TZH-50HT-1-50洛阳第一拖拉机制造厂7L-60固定6050400106.52770×1020×157030004160A66.2750T2WN-849.3/30HF53-121武汉内燃机厂875GF11滑移7550400230135.52730×900×138422406135D-388.31500TZH-75BF12222X-A沈阳第二柴油机厂990GF529050400230162.382924×904×146823576135AG1101500T2W2-280A90BF52-LT江苏南通柴油机厂10SC120BG滑行120504002302162890×1145×1570330012V135D1771500TZT-104-120HF-120-B上海柴油机厂二、动力机功率的确定1、驱动水泵的动力机功率式中：Q-水泵的理论流量（L/min）P-水泵最大排出压力（MPa）N传泵之间的传动效率n传=0.9～0.91K-功率储备系数K=1.12、驱动钻机的动力机功率一般应根据钻进与提升功率计算，按大值选取，但由于钻进所需功率的计算复杂，加之对于中深孔，一般以提升功率为大，故仅需计算提升功率：式中：Q钩-大钩载荷（kN）V钩-大钩提升速度（m/s）N滑-滑车系统效率

§5钻塔及其装置钻塔钻塔在钻进过程中主要用途是起下钻具，减压钻进时，悬挂钻具，在某些情况下处理孔内事故，起下套管抱等，常用钻塔的主要技术参数见表2-19。表2-19常用钻塔主要技术参数表钻塔类型主要参数角钢钢管直塔斜塔直塔斜塔人字12.517221216SG-18SG-23SG-13SG-1713钻塔高度（m）12.5172212161823131713适用钻孔深度（m）3506501200350650600800-1200300有效负荷（kN）58.878.416558.878.4981479814778.4顶宽（m）1.4×1.41.5×1.51.6×1.61.3×1.51.6×1.61.4×1.41.1×1.11.2×1.31.2×1.220.98×0.65提升钻杆根数与长度（根×m）2×4.53×4.54×4.52×4.53×4.53×4.84×4.82×4.83×4.82×4.5滑车组数×减轻负荷倍数2×1.52.5×23×22×1.53×2钻塔质量（t）29.444.15736.346.218.528.622.227.922.1工作台高度（m）8.3013.2017.609.0013.0015.0020.00底框尺寸（m）4.3×4.35.0×5.05.5×5.54.5×7.65.0×9.25.0×5.05.0×5.04.2×5.154.5×6.44.3×3.7游动滑车滑车规格见表2-20表2-20滑车主要技术规格名称规格（T）起重能力（T）绳轮直径（mm）重量（Kg）外形尺寸×宽×高（mm）适用孔深（m）制造单位单轮滑车3326030300×122×320300天津探矿厂6632063426×165×566＜600101039072476×165×703＜1000双轮滑车5526057198×346×516＜5008829075216×376×707＜60012123201025245×408×770＜1000三轮滑车1818320133406×290×694＜1200钢丝绳升降机用钢绳主要有6×19、6×37两种结构，表2-21列出常用的钢丝绳规格。若选用的规格超出该表可查阅《机械设计手册》。选择钢丝绳时应保证有一定的安全系数，即：式中：Smax-钢绳最大静拉力，KNSp-钢绳的破断拉力，KNn-钢绳的安全系数对于升降机用钢绳n=4-6根据计算的钢绳的破断拉力Sp值，按表2-21选用钢绳直径，选用时将表2-21算出的全部钢丝破断拉力总和∑S，应乘以相应的钢丝绳破断拉力换算系数值。即：Sp=∮·S。绷绳图2-2绷绳受力分析示意图为了使钻塔在风载和其它水平载荷作用下稳定，通常采用绷绳加固的方法，绷绳规格的选择主要依据绷绳的受力计算（见图2-2）。图2-2绷绳受力分析示意图以四脚塔为例，如有塔围时，则迎风面上风力作用点离地基高度h为：式中：B-钻塔的最低层宽度（m）b-钻塔顶部宽度（m）H-钻塔高度（m）受风面的载用下式表示：式中：S-塔围的迎风面在垂直方向的投影面积。P-单位面积上的风载，如不能得到最大风速的气象资料时可按照我国不同地区的风力情况，按表2-22进行计算。表2-21常用钢丝绳规格类型直径（mm）钢丝总断面积（mm2）参考重量Kg/100m钢丝绳公称抗拉强度（MPa）钢丝绳钢丝14001500170018502000钢丝破断拉力总和∑S（KN）≥6×19Sp=φ∑Sφ=0.8514.015.017.018.520.021.523.024.526.00.91.01.11.21.31.41.51.61.772.4989.49108.28128.87151.24175.40201.35229.09258.6368.5084.57102.3121.8142.9165.8190.3216.5214.4101125151.5180211.5245.5281.5320.5362112138.5167.51992342715312355400.5123152184219257298342389439.5134165200238279.5324372423.5478144.5178.5216.5257.53025350.5402.54585776×37Sp=φ∑Sφ=0.815.017.519.521.524.026.028.030.532.50.70.80.91.01.11.21.31.41.585.39111.53141.66174.27210.87250.95294.52341.57392.1180.27104.8132.7163.8198.2235.9276.8321.1368.6119.5156191.5243.5295351412478548.5132172.5218.5270326.5388.5456.5529607.5145189.5239.5296388426.5500.5580.5666.5157.5206.0261322390464544.5631.5725170.5223282348.5421.5501.5589683784表2-22中国不同地区风力表单位：KN/m2地理地区包括的地区地区上的高度20m以上100m以上广东沿海、海南岛、南海诸岛、台湾最南部东部沿海、松辽平原、甘肃、新疆华北平原、东北、西北大陆东南及西南的大陆地区川南及云贵高原＞1.001-0.70.7-0.40.4-0.250.25＞2002-1.51.50-11.0-0.750.75钻塔稳定的充分必要条件为：式中：QA-塔重如果该条件不成立，则钻塔有倾倒的危险，在钻塔加上绷绳后如图所示，则力矩平衡方程式可写成下式：式中：C-缘绳桩至钻塔迎风面底的距离n-1.5～2，为储备系数，T-绷绳拉力得绷绳上的拉力T表达式：式中：α-绷绳与地面之倾角，一般为45°，如果绷绳的拉力与地面之倾角为γ（如图所示），则根据T1的大小以及其它水平载荷值，便可选择绷绳规格。

§6拧管机岩心钻探中常用拧管机技术参数见表2-23。表2-23岩芯钻探中常用拧管机技术参数表拧管机类型辽宁式辽煤1000-5型电动式液压式（重探厂）液压式（张探厂）JSN动力机类型钻机动力钻机动力电动式液马达液马达液马达动力机功率KW/11.110/7.5动力机转速（r/min）//97015001500减速器型式齿轮皮带齿轮皮带蜗轮蜗杆两级齿轮两级齿轮最大扭距（N*m）1000100015601000拧管机1500卸扣6530420助推达4360拧管机转数（r/min）60，10016026.571076010070．20060-80钻杆直径（mm）42，5042，5042，5042，5042，50，6050，51通孔直径（mm）140110-14013515613562拧管时间（s）///4-6/轮廓尺寸（mm）长90012801150/590940宽300390580/380418高300392400/352495重量（Kg）1452201809395190适用于何种钻杆有切口钻杆有切口钻杆有切口钻杆有切口钻杆有切口钻杆外平钻杆

第三章钻孔结构钻孔的结构的选择应根据钻探的目的、钻进方法、孔深、终孔直径、岩石物理力学性质、矿层特点,以及其它可能发生的复杂情况来决定。钻孔结构主要是确定不同直径钻进深度和下套管的规格和深度。见图3－1，前者表示在图的左半部，后者在图的右半部。钻孔结构的设计程序如下：首先确定终孔的直径影响终孔直径选择的因素是多种多样的，有钻头型式、钻进方法、地质要求、钻孔用途、孔内测井仪器和装置的规格、钻机动力等。通常终孔直径式由地质部门提供的。从经济角度出发，钻孔直径应当尽可能小，但要能满足钻进至给定深度和取样的要求。如用钻粒钻进时直径一般不小于91mm。金刚石小口径钻进常用Φ46－Φ59mm，钻进煤层的直径不应小于75mm等。2、确定换径次数换径次数由以下几方面决定：用套管固壁问题，当地层中有较大裂隙或溶洞，严重涌水漏税，坍塌或缩径等，采用其它技术措施如优质泥浆，也解决不了护壁堵漏问题时，则需要考虑下入套管，下一层套管，钻孔直径就要缩小一级。钻机能力问题，换径次数多，则需增大开孔直径，但适于一定深度的钻机类型。用各种不同直径钻头的最大适应钻进深度是一定的。所以必须考虑孔径大小的安排与钻机的标准能力相一致。钻进效率问题，在满足地质要求的条件下尽量使用小口径钻进，以提高钻进效率。钻具级配问题，要注意钻头的直径与钻杆直径的合理配合，应使钻杆的直径与钻头的直径相接近。在满足钻进要求的前提下钻孔结构越简单越好，越能提高钻进效率。套管尽量少下，比较理想的钻孔结构是开孔以后，下一层孔口导向管，然后是一径到底。图3-1钻孔结构示意图钻孔结构设计示例：图3-1钻孔结构示意图

机场布置及设备安装§1修筑地盘、地基地盘地盘指机场内外，可利用的地区面积、常用钻机所需要地盘面积。见表4－1表4－1常用钻机所需地盘面积钻机类型地盘面积总面积()长×宽()XU－100，XJ100－16510×6XU300－282．511×7．5XU－60014313×11JU－100015414×11XY－415414×11XY－515414×11如果钻孔位置处的地形比较复杂难于施工时，地盘面积可以适当缩小。钻探工作对地盘的要求：地面平整，有足够的面积，地表土层（或岩层）有一定的抗压强度；避风，在季节风较大地区考虑风的横向压力，地面上纵向长度与钻孔方位线一致；填方面积不大于总面积的1／4；地盘选择应考虑防洪、易排水；山坡地盘靠山面破读：岩石为60°~80°；松散土夹石或土层不大于50°。地基选择地基类型时，应考虑地表情况，钻探设备，钻孔深浅等因素，一般常见的地基修筑方法有以下几种：图4-1浅槽地基浅槽地基：适用于较实土壤地面。见图4－1。图4-1浅槽地基卧枕地基：在比较松软或填方部分不够坚实时使用。见图4－2。图4-2卧枕地基图4-2卧枕地基深坑地基：一般用在较坚实的土壤上作柴油机底座的基础。见图4－3。混凝土地基：主要用于表土软硬不均或钻进深孔时采用。图4-3深坑地基图4-3深坑地基

§2基台木布置基台木的规格，见表4－2。常用钻机基台木布置在保证基台稳定牢固的前提下，基台的结构形式应尽量简单，力求少用基台木，以节约木材，并便于安装、拆卸。常用钻机的基台木布置见图4－4、4－5。表4－2基台木规格表基台木规格及数量连接螺丝杆规格及数量钻机类型XJ100－1XU－100XU300－2XU－600基台木规格（mm×mm×m）150×150×3.5150×155×2150×150×1220×220×5220×220×2220×220×5.5220×220×2数量（根）3228989螺丝杆规格(直径×长),mm12×40012×25015×50015×30015×55015×320数量（根）106208208图4-4XY-2型钻机基台木布置图4-4XY-2型钻机基台木布置钻机地脚螺栓安装钻机与基台木的连接，靠地脚螺栓来固定，不同类型钻机其地脚螺栓安装尺寸是不一样的，如图4－6、4－7分别为XY－2，XY－3型钻机的地脚螺栓安装图。图4-7XY-3型钻机地脚螺栓安装图图4-6XY-2型钻机地脚螺栓安装图图4-5XY-3型钻机基台木布置四、循环系统图4-7XY-3型钻机地脚螺栓安装图图4-6XY-2型钻机地脚螺栓安装图图4-5XY-3型钻机基台木布置图4-8循环系统布置图虚幻系统包括水源箱、循环槽、付道槽、沉淀箱等。一般使用泥浆时，应有沉淀箱两个（0.3~0.5m3）、水源箱为两个(1~1.5m3)，循环槽长12～15m，槽内宽220～250图4-8循环系统布置图机场安全设施机场安全施舍包括：设备安装的安全距离－凡是人在机器运转时进行保养的通道不得小于0.8-1.0m；设备转动及皮带通过的空间要安设防护罩；照明电压为24V,每个工作场所必须安装照明灯；钻塔绷绳要按规定安装；钻塔避雷针一定要安设；基台板安装要合乎标准；防雨、防冻（冬季施工）、防暑（夏季施工）、防火设备；工人劳保要齐全（塔上作业，要有安全带）；图4-9避雷针的保护范围上、下钻塔设备要牢固。图4-9避雷针的保护范围避雷针的安装设计见图4-9。避雷针安装时，接地电阻山区不超过10Ω；平原不超过4Ω，避雷针保护角为45°。其保护范围计算如下所示：，（m）式中：γx－保护半径（m）h－避雷针高度（m）hx－被保护物的高度（m）

第五章岩心钻探钻进技术§1硬合金钻进硬质合金钨钴硬质合金性能及钻探常用硬质合金型号尺寸见表5－1、5－2、5－3。表5-1硬质合金的化学成分与机械性能表牌号化学成分（﹪）机械性能WCCo相对密度硬度HRA抗弯强度（MPa）YG397314.9～15.39110.5YG3X97315.0～15.39010.0YG496414.9～15.29014.0YG694614.6～15.089.514.0YG6X94614.6～15.09113.5YG892814.4～14.88915.0YG8C92814.4～14.88817.5YG11C891114.0～14.48720.0YG15851513.9～14.18720.0YG20802013.4～13.58526.0YA614.4～15.09214.0表5－3胎块规格规格尺寸（mm）适用口径（mm）产地宽长厚13×20×8.01320875－110郑州探矿厂15×20×8.515208.575－110北京粉末研究所15×20×9.01520975－11015×20×1015201075－110郑州探矿厂15×25×8.515208.575－11015×25×1015201075－11020×20×1020201046－76北京粉末研究所10×20×10.5202010.546－76北京粉末研究所20×25×8.520258.546－7620×25×1020251046－76北京粉末研究所表5-2常用硬质合金型号、形状及使用条件表二、硬质合金钻头空白钻头图5-1硬质合金钻头体空白钻头规格见图5－1、表5－4。图5-1硬质合金钻头体表5－4空白钻头尺寸规范表单位：mm钻头外径D钻头内径D1钻头上端内口D2丝扣部分d2内圆锥度add158.5-0.1275-0.1291-0.12110-0.14130-0.16150-0.1645.5+0.961+0.377+0.596+0.5116+0.5135+0.548.5+0.364+0.380+0.590+0.5118+0.5137+0.552-0.1268-0.1284-0.14103-0.14122-0.16139-0.1650.5-0.1266.5-0.1282.5-0.14101.5-0.14120.5-0.15139.5-0.165066821011201393°25′3°25′3°25′3°25′1°47′28″1°47′28″钻头的水口及水槽钻头水口的总过水断面，应不小于钻头及岩心之间或钻头与孔壁之间环状断面的面积。水口的形状有矩形、梯形、三角形、半圆形。水口高一般8－15mm。水槽开在水口上方，一般断面为2mm深，6－8mm宽。切削具排列型式、出刃及数量切削具在钻头底唇面的排列型式基本有三种：单圈排列、多圈排列、密集排列。切削具出刃数量见表5－5、5－6、5－7。表5－5普通硬质合金钻头切削具出刃规格岩石性质内出刃（mm）外出刃（mm）底出刃（mm）松软、塑性、粘性稍有研磨性2－2.52.5－33－5中硬、研磨性强1－1.51.5－22－3表5－6普通硬质合金钻头切削具数目表岩石性质钻头直径58．57591110130150磨擦性岩石46－88－1010－1212－1412－14弱磨擦性岩石44－66－88－101010－12表5－7不同口径钻头体上镶焊的胎块数钻头直径（mm）110917559胎块数864－54（四）硬质合金切削角、刃尖角及镶嵌形式切削角和刃尖角见表5－8。镶嵌形式有直镶、正斜镶、负斜镶三种。表5－8不同岩石的切削角和刃尖角岩石性质切削角α刃尖角β1－3级均质岩石70°-75°45°-50°4－6级均质岩石75°-80°50°-60°7级均质岩石80°-85°60°-70°7级非均质有裂隙岩石75°-90°80°-90°三、硬质合金钻头类型及使用条件，见表5－9。典型钻头的结构可参阅“钻探工艺学”上册77－86页。表5－9常用钻头的选型表类别钻头型式岩石可钻性级别岩石ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨ不取心钻进闪电式钻头———覆盖层，粘土，细砂岩矛式钻头———覆盖层，粘土，细砂岩三翼阶梯钻头——泥质页岩，砂页岩环翼钻头———泥岩，粉砂岩，石灰岩磨锐式钻头螺旋肋骨钻头———松软可塑性岩层阶梯肋骨钻头———页岩，砂页岩菱形薄片钻头———可塑性岩层，粘土层斜角薄片钻头——砂页岩，细砂岩，大理岩内外镶钻头————均质大理岩，灰岩，松软砂岩，页岩单双粒钻头——中研磨性铁质及钙质砂岩品字形钻头———灰岩，大理岩，细砂岩大八角钻头——软硬不均夹岩，裂隙研磨性岩层三八式钻头———多裂隙研磨性灰岩，硅化灰岩负前角阶梯钻头———辉长岩，玄武岩，砂岩，灰岩破扩式钻头————大理岩，砂砾岩，砾岩小切削具钻头————致密弱研磨性中硬岩层自磨式钻头胎块针状硬质合金钻头——中硬及中研磨性岩层，片麻岩闪长岩钢柱针状硬质合金钻头——中硬及研磨性岩层，石英砂层，混合岩薄片硬质合金钻头———中研磨性岩层，粉砂岩，砂页岩碎粒硬质合金钻头———中研磨性岩层，硅化灰岩四、硬质合金钻进的钻进规程钻压根据钻头上切削具的形状和数目确定，单粒切削具上的压力值见表5－10。表5－10单粒切削具上的压力岩石性质切削具形状单粒切削具上的压力软的可塑性1-4级岩石薄片状350-750致密的4-6级岩石方柱状700-1200硬的6-8级岩石八角柱状900-1600硬的6-8级岩石针状硬合金胎块1500-2000（二)转速根据所推荐的圆周线速度（见表5—11）标出来转速或从表5－12中选取相应的经验数据。表5－11不同岩石推荐的圆周线速度岩石性质钻头圆周线速度（m/s）研磨性小的软岩1.2-1.4稍有研磨性的中硬岩石0.9-1.2研磨性的、硬的裂隙岩石0.6-0.8表5－12常推荐的转速表7591110130150软的无研磨性，无裂隙硬度均匀的岩石400－500300－350250－300220－260180－220较软的，无研磨性，无裂隙，硬度均匀的岩石350－400250－300180－230180－220150－180中硬，研磨性小，裂隙少的岩石300－350200－250150－200120－150100－120硬的，研磨性大，有裂隙的岩石160－180140－160120－140100－14080－100硬的，破碎，裂隙多的岩石80－11070－8060－7050－6050－60（三）冲洗液量可采用下列经验公式计算:（或参考表5－13）式中：Q—冲洗液量m3/minK－经验系数，K＝0.8～0.15m3/mD－钻头直径m表5－13常用冲洗液量表1501301109175冲洗液上升流速（m/s）φ50钻杆φ42钻杆软的岩石0.20-0.250.10-0.200.14-0.180.10-0.120.06-0.080.3-0.4中硬、硬的及研磨性岩石0.18-0.200.14-0.180.10-0.140.08-0.100.04-0.060.2-0.3§2钢粒钻进一、钢粒规格钢粒的规格性能见表5－14。表5－14钢粒的规格性能表钢粒的规格（mm）Φ2.5Φ3.0Φ3.5Φ4.0允许高度和直径公差范围(mm)2.2-2.72.7-3.23.2-3.73.7-4.2抗压强度（N/粒）≮9800≮12000≮14000≮16000硬度HRC>50>50>50>50抗冲击能力N·m/S2>100>125>135>150二、钢粒钻头钻头长度500mm，壁厚为9－10mm（Φ75－Φ91直径，壁厚为9mm，Φ110－Φ150直径，壁厚为10mm），水口高度为120－180mm，下宽为钻头圆周长的1/4至1/3，斜边倾角为65°左右，圆弧形半径变化范围为160－250mm。水口形状有单斜边、双斜边、单弧边、双弧边等。三、钻进规程（一）钻压根据岩石的可钻性，钻头底唇面积以及钢粒的强度等条件综合考虑，钻压计算可参考表5－15、5－16。（二）钻速钢粒钻进钻速的选择要考虑下列因素:1、岩石可钻性级别；2、机械设备负荷；3、管材质量；4、孔径孔深。钢粒钻进钻头的圆周速度一般采用1.2-1.4m/s。表5－17所列为不同口径不同岩石级别的钻速。表5－15不同岩石级别钻头单位面积钻压表岩石级别单位压力（N/cm2）钢粒规格7－88－9>10300－500350－400450左右直径:3mm，抗皱碎力:1200N/粒洛氏硬度:HRC50表5-17钢粒钻进转速表岩石级别孔深(m)钻头圆周速度（m/s)主轴转速(rpm)钻头直径(mm)911101307-90-200200-400>4001.41.21.0280240210240210180200180150>100-300>3001.21.0240210210180180150表5-16钢粒钻进钻压表钻头直径(mm)水口宽度钻头底唇面积cm2单位面积压力(N/cm2)外内500450400350钻头总压力(N)1501301/41/33329.316500145001480013050132001160011500101501301101/41/328.325.114250125001280011250114001000099008750110901/41/323.6211150010500105009450920084008050735091731/41/317.415.585007650770068806800612059505360(三)冲洗液量可采用下列经验公式计算:式中：Q—冲洗液量l/minK－经验系数，泥浆K值为1.5～3，清水K值为3～5D－钻头直径cm钢粒钻进时的冲洗液量具体数值可参考表5—18表5－18钢粒钻进冲洗液量表单位：m3/min7591110130150清水泥浆0.025-0.0400.012-0.0200.030-0.0450.015-0.0300.035-0.0550.018-0.0350.040-0.0650.020-0.0400.045-0.0750.023-0.045钢粒钻进时，随着钢粒的不断磨损，钻头水口的变小，必须适当地改进小冲洗液量，每次改小水量5-8L。钢粒钻进约隔40-60分钟改水一次，每回次改水2次。(四)投砂方法和投砂量投砂方法有：回次投砂、结合投砂法、连续投砂法等、其中以回次投砂法最为广泛。投砂量根据岩石可钻性级别、钻头直径、岩石的完整程度等因素确定，可参考表5-19选取表5-19回次投砂量单位：Kg钻头直径（mm）7591110130钻头底唇面积（cm2）18.8123.1731.437.68岩石级别投砂量789102.0-2.52.5-3.53.0-5.04.5-8.02.0-3.03.0-4.53.5-6.05.5-7.53.0-4.54.0-6.05.0-8.07.5-103.5-5.55.0-7.06.0-9.09.5-12品种系列120/140100/12080/10070/8060/8060/7050/6045/5040/5040/4535/4030/4030/3525/3020/3020/2518/2016/2016/18RVD19.5(2.0)MBD423.52(2.4)28.42(2.9)33.32(3.4)39.20(4.0)43.12(4.4)46.06(4.7)53.90(5.5)63.70(6.5)MBD632.26(3.7)42.14(4.3)49.98(5.1)58.80(6.0)64.68(6.6)69.58(7.1)83.32(8.4)97.02(9.9)MBD848.02(4.90)56.84(5.8)66.64(6.8)78.40(8.0)85.26(8.7)92.12(9.4)108.78(11.1)MBD1271.54(7.3)84.28(8.6)99.96(10.2)117.60(12.0)128.38(13.1)139.16(14.2)158.76(16.20)SMD98.00(10.0)105.85(10.8)125.44(12.8)147.98(15.1)161.70(16.5)174.44(17.8)205.80(21.0)224.42(22.9)243.04(24.8)286.16(29.2)312.62(31.9)338.10(34.5)398.86(40.7)435.12(44.7)470.40(48.0)SMD25116.2(11.9)126.42(12.9)148.96(15.2)176.40(18.0)192.08(19.6)207.76(21.2)245.00(25.0)267.54(27.3)289.10(29.5)341.04(34.8)372.40(38.0)402.73(41.1)475.30(48.5)518.42(52.9)560.56(57.2)SMD30140.14(14.3)151.90(15.5)179.34(18.3)210.70(21.5)230.30(23.5)248.92(25.4)294.00(30.0)320.46(32.7)346.92(35.4)409.64(41.8)446.88(45.6)483.14(49.3)570.36(58.2)621.32(63.4)672.28(68.6)SMD35163.66(16.7)177.38(18.1)208.74(21.3)245.98(25.1)268.25(27.4)191.06(29.7)343.00(35.0)374.36(38.2)404.74(41.3)477.26(48.7)520.38(53.1)563.50(57.5)665.42(67.9)725.40(74.0)748.98(80.1)SMD40192.08(19.6)207.76(21.2)245.00(25.0)289.10(20.5)315.16(32.2)341.04(41.0)401.80(41.0)438.06(44.7)477.32(48.4)559.58(57.1)160.54(62.3)660.52(67.4)779.10(79.5)849.66(66.7)919.24(93.8)DMD338.10(34.5)368.48(37.6)398.86(40.7)470.40(48.0)512.54(52.3)554.68(56.6)654.64(66.8)714.42(72.9)773.22(78.9)912.38(93.1)994.70(100.5)1076.04(109.8)表5－20人造金刚石单晶分级表单位：N，（kgf）（国家标准局1986－05－20）中华人民共和国国家标准人造金刚石品种GB6405－86本标准适用于静压合成的单晶人造金刚石品种及适用范围表5-21品种系列品种代号适用范围粒度用途窄范围宽范围人造金刚石RVD60/70－325/40060/80－270/400树脂，陶瓷结合剂磨具或研磨等MBD50/60－325/40060/80－270/400金属结合剂磨具、电镀制品钻探工具或研磨等SCD60/70－325/40060/80－270/400钢或钢和硬质合金组合件等SMD16/18－60/7016/20－60/80锯切、钻探及修正工具等DMD16/18－40/4516/20－40/50修正工具或其他单粒工具等表5-22用于钻头和扩孔器的人造金刚石聚晶规格表ａLDLDDａLDLDDDLα1.52.02.53.03.54.04.55.05.56.01.52.02.53.03.54.02.02.53.03.54.04.52.53.03.54.04.55.03.03.54.04.55.03.54.04.55.04.04.55.05.54.55.05.56.05.05.56.08.05.56.08.06.08.010.090°120°表5-23人造金刚石聚晶按磨耗比分级表型号磨耗比平均值不低于×103单位磨耗比值不低于规定平均值高于规定平均值的粒数不低于ⅠⅡⅢⅣⅤ20407010015060％40％表5-24天然金刚石品级分类特别代号特征特级（AAA）TT具天然晶体或浑圆状、光亮、质纯无斑点及包裹体，无裂纹、颜色不一。十二面体含量达35-90﹪，八面体含量达65-100%钻进特硬或制造绳索取心钻头优质级（AA）TY晶粒规则完整，较浑圆十二面体达15-20﹪，八面体含量80-85﹪，每个晶粒应不少于4-6个良好尖刃。颜色不一，无裂纹，无包裹体。钻进坚硬和硬地层或制造绳索取心钻头标准级（A）TB晶粒较规则完整、八面体完整晶粒达90-95﹪，每个晶粒应不少于4个良好尖刃，由光亮透明到暗淡无光泽，可略有斑点及包裹体。钻进硬和中硬地层低级（C）TD八面体完整晶粒达30-40﹪允许有部分斑点包裹体。颜色为淡黄至暗灰色。或经过浑圆化处理的金刚石。钻进中硬地层等外级TX细小完整晶粒。或呈团块状的颗粒择优以后用于制造孕镶钻头TS碎片、连晶砸碎使用、无晶形表5-25表镶钻头用金刚石粒度等级粗粒中粒细粒特细粒粒度（粒/克拉）15-2525-4040-6060-100岩层中硬中硬－硬硬硬－坚硬表5-26孕镶钻头用金刚石粒度粒度(目)人造＞40/5050-6060-8080/100天然20