一、鉆頭的選擇和試驗(yàn)情況

　　為了能夠突破硬巖，開始我們訂購的直徑Φ114mm復(fù)合體鉆頭進(jìn)行了試驗(yàn)，效果很不理想，進(jìn)尺速度僅為0.2-0.3米/小時(shí)，隨后又分別訂購了Φ114mm和Φ95mm兩種孕鑲金剛石鉆頭進(jìn)行了試驗(yàn)，采用Φ114mm金剛石鉆頭雖然和原來孔徑一致，減少擴(kuò)孔時(shí)間，但也存在一些問題。一是克取面積大，進(jìn)尺慢;二是現(xiàn)場多數(shù)使用老式千米機(jī)，轉(zhuǎn)速慢影響鉆進(jìn)速度;三是孔徑內(nèi)徑大，巖芯粗不易扭斷，采芯困難，鉆進(jìn)效率為0.3-0.4米/小時(shí)。后來我們?cè)囉昧?Phi;95mm金剛石鉆頭，進(jìn)尺速度大大提高，可以達(dá)到1-2米/小時(shí)，甚至更多。進(jìn)入煤系地層后，泥巖相對(duì)較軟，可以重新更換合金鉆進(jìn)。另外從便于煤芯采取的考慮，孔徑仍需保持Φ114mm，所以最終確定，使用Φ95mm金剛石鉆頭穿過硬巖層，然后再擴(kuò)孔的辦法通過深部硬巖層。

　　鉆進(jìn)硬巖過程中也常常遇到較軟的泥巖層，金剛石鉆進(jìn)效率馬上降下來，為了連續(xù)使用金剛石鉆進(jìn)，以便一次擴(kuò)孔。合理選用適巖鉆頭是金剛石鉆進(jìn)工藝的關(guān)鍵。我們現(xiàn)場使用的Φ95mm金剛石鉆頭有三種類型：一種為唇面為平面的，第二種唇面為鋸齒型，另一種為聚晶金剛石鉆頭。前兩種使用較多，在較堅(jiān)硬研磨性較強(qiáng)的巖層使用第一種。胎體硬度為HRc40，鉆進(jìn)軟的泥巖層，使用第二種，胎體硬度為HRc35。

　　二、鉆進(jìn)參數(shù)的選擇

　　使用金剛石鉆頭的效果除與鉆頭的質(zhì)量有關(guān)外，與操作使用得當(dāng)密切相關(guān)。在鉆進(jìn)過程中操作者必須精力集中，認(rèn)真負(fù)責(zé)，合理掌握鉆進(jìn)參數(shù)，才能提高效率，延長鉆頭使用壽命。

　　1、鉆壓

　　在鉆進(jìn)過程中，壓力的大小是直接影響鉆速的重要因素。在鉆頭允許的范圍內(nèi)和設(shè)備、管材許可的情況下，適當(dāng)增加鉆壓可以提高鉆速，但盲目的加大壓力會(huì)使金剛石胎體急劇磨損，胎體破裂，反而會(huì)降低鉆頭使用壽命，同時(shí)也會(huì)造成鉆具折斷或擼扣。所以根據(jù)巖性I 同合理掌握壓力十分重要。鉆進(jìn)4-6級(jí)巖石，壓力8-12千牛，鉆進(jìn)7-10級(jí)較硬巖石，壓力10-14千牛。

　　2、轉(zhuǎn)速

　　我們知道，提高轉(zhuǎn)速就可以提高鉆進(jìn)效率。因此只要鉆機(jī)、管材強(qiáng)度和巖層情況允許，就應(yīng)該采用高轉(zhuǎn)速鉆進(jìn)。實(shí)際中使用金剛石都是深孔情況下，而且受到設(shè)備因素的限制，高速回轉(zhuǎn)對(duì)鉆具會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)，特別遇到破碎巖層更加嚴(yán)重，轉(zhuǎn)速也只能控制在150-300轉(zhuǎn)/分。

　　3、泵量

　　現(xiàn)場多數(shù)采用Brr250/40水泵，在深孔的情況下，盡量要求來水大些，由于金剛石內(nèi)出刃較小，內(nèi)徑大，巖芯與巖芯管之間間隙較小，另外現(xiàn)場使用的巖芯管腦袋為Φ95mm直徑。在施工中經(jīng)常出現(xiàn)蹩泵現(xiàn)象，為解決這一問題，巖芯管腦袋改為Φ91mm徑，并且在其上面加焊四條焊條，巖芯管改為薄壁的，解決了蹩泵問題。

　　三、泥漿的使用

　　龍家堡勘探區(qū)地層較為復(fù)雜，第四紀(jì)層下部有時(shí)會(huì)遇到較厚的流砂層，孔深500米以內(nèi)是造漿性較強(qiáng)的紅色泥巖，500-800為砂巖，砂礫巖或膠結(jié)較差的礫巖，這段孔壁極不穩(wěn)定，泥漿使用不好會(huì)出現(xiàn)坍塌，掉塊，漏失，這段巖層鉆進(jìn)泥漿粘度不能太低。而800米以下使用金剛石鉆進(jìn)泥漿粘度太高又會(huì)影響鉆進(jìn)效率。為解決這一矛盾，我們主要在保持泥漿質(zhì)量上下了很大功夫，采用復(fù)合泥漿鉆進(jìn)施工，基本上解決了這一問題?，F(xiàn)場使用的泥漿添加劑有：火堿、聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素，水玻璃、抗高溫降濾失劑、防坍劑等。為了即能保證上部孔壁完好，又能使下部金剛石效率提高，使用優(yōu)質(zhì)的復(fù)合型泥漿，盡量降低固相含量，使用優(yōu)質(zhì)土粉(200目以上膨潤土)，嚴(yán)格控制泥漿失水量，根據(jù)巖層性質(zhì)不同有選擇的使用泥漿處理劑，合理調(diào)配，使泥漿的性能指標(biāo)控制在如下范圍;粘度：22-25秒，比重1.10-1.15;失水量小于10毫升，PH值8-9，含砂量1%，泥皮1毫米。

　　四、使用金剛石應(yīng)注意的幾點(diǎn)

　　1、孔內(nèi)有合金或肋骨塊不能下金剛石鉆頭，應(yīng)用鐵鉆頭或磁力打撈器處理后再下。

　　2、殘留巖芯多(超過0.3米時(shí))應(yīng)特取，不能用金剛石鉆頭掃孔，擴(kuò)孔。

　　3、采芯時(shí)不能關(guān)泵干研，以免高溫降低鉆頭壽命。

　　4、保持運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，防止鉆具晃動(dòng)，不能使用彎曲鉆桿和巖芯管鉆進(jìn)。

　　5、在強(qiáng)研磨性巖層，破碎的礫巖層鉆進(jìn)不能開高轉(zhuǎn)速。

　　6、卸巖芯時(shí)不能用大錘敲打鉆頭。