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不同地质岩石该如何选择金钢石钻头

2017-05-24 13:22:53 qjjx

说到岩石的物理性质,机长们经常说道的就是它的组成、硬度和致密性。其实岩土工程作为一门专业性的学科,对于岩石的物理性质的研究是非常复杂,远不止我们日常运用的几个性质,并且岩石的物理性质对于金刚石钻头的选择是起到决定性的。因此判断岩石的物理性质常常作为地质勘探和岩土工程的入门级必修科目。

常见岩石的物理性质

岩石的物理性质包括岩石的表观性质和岩石的力学性质:

岩石

一、 岩石的表观性质

包括密度与孔隙度、含水性与透水性、松散性和流散性以及稳定性。它们是可以通过岩石的表观特征看出来或者是检测出来的,是对岩石最基本认识的几个主要参数,也是机长对于金刚石钻头的选择主要参考依据。

1)密度与孔隙度

岩石的质量与其体积之比称为岩石的密度。而岩石的孔隙度则是岩石中的孔隙的体积与岩石的体积之比。

2)岩石的含水性与透水性

岩石的含水性一般用含水度表示,它是孔隙中水的体积与岩石的体积之比。岩石的含水性与岩石的孔隙度成正比关系。岩石的透水性,以单位时间内通过岩石的水量来表示。一般岩石的空隙度越大,透水性越高,岩石的强度和稳定性便越低。

3)松散性和流散性

松散性是指岩石结构的致密程度,松散性强的岩石即岩石的颗粒之间的连接力弱,容易破碎坍塌,这类破碎的填石或者是卵石应该使用金钻25-28度/研50金刚石钻头。岩石的自由面,有极力趋向水平的性能,称为流散性。岩石的松散性和流散性都给钻探施工带来困难。

4)稳定性

在岩体内有自由面(如钻孔)时,岩石能保持不坍塌、不崩落的性能称作稳定性。

二、岩石的力学性质

岩石在外力作用下所表现便性与破坏的性质,称作岩石的力学性质。与金刚石钻头回转钻进有关的主要是岩石的强度、硬度、弹性、脆性和塑性,以及岩石的研磨性。

1)岩石的强度

岩石的强度是指岩石对各种不同形式的外力(拉力、压力、剪切力、扭力等)的抗破碎能力的总称。影响岩石强度的因素分为自然因素和工艺技术因素。自然因素包括岩石的矿物成分 、岩石的颗粒尺寸、岩石的容重和孔隙度、岩石的层和岩石结构构造的缺陷;工艺技术因素包括岩石的形变方式、岩石的应力状态、外载作用的速度、介质的影响和岩样的线性尺寸。

2)岩石的硬度、弹性、塑性、脆性和研磨性

以后文章中会有着重介绍。极坚硬的花岗岩类岩石应该选用金钻6-8度金刚石钻头。

3)岩石的A、B值

岩石的A值是指钻头钻进岩石时,岩石对钻头中金刚石的磨损性;岩石B值是指钻头钻进岩石时,岩石对钻头胎体的磨损性。这个是确定金刚石钻头胎体度数的最主要参数,但是这两个值得确定经常要借助于专业设备,在实际的野外钻探过程中普通钻探工作者是无法完成测量的。因此应该根据以往的经验对岩石的磨损性有大概的估判。

由于岩石的多样性和复杂性,在很多情况下单靠经验并不能预估出其基本的物理性质,因此可以参考金钻钻头厂家的钻探知识文章,随时咨询厂家关于金刚石钻头选择的问题,为了最大程度的降低钻探成本,并且获得最优的钻进效率,选择金刚石钻头的合理性是钻探作业首要任务,因此马虎不得。