勘探鉆進(jìn)原理與鉆探工藝學(xué)_第1頁
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文檔簡介

勘探鉆進(jìn)原理

Explorationdrillingprincipals主講:段隆臣博士LecturedbyDr.longchenDuan緒論(Preface)一、“鉆探工藝學(xué)”課程的內(nèi)容、地位和任務(wù)二、鉆進(jìn)技術(shù)的用途三、鉆進(jìn)方法的分類四、學(xué)習(xí)本課程應(yīng)注意的問題一、“勘探鉆進(jìn)原理”課程的內(nèi)容、地位

Contentsandstatusof“ExplorationDrillingPrinciples”1、內(nèi)容巖石的物理力學(xué)性質(zhì)與碎巖機(jī)理鉆頭與鉆進(jìn)工藝鉆探質(zhì)量(鉆孔彎曲、取芯等)2、地位2.1從專業(yè)課的課時(shí)分配上說明2.2從與其它專業(yè)課的關(guān)系上進(jìn)行說明2.3從專業(yè)歷史沿革進(jìn)行說明二、鉆進(jìn)技術(shù)的用途

Applicationfieldsofdrillingtechnology找礦(地質(zhì)普查、地質(zhì)勘察、水文地質(zhì)鉆探、工程地質(zhì)鉆探、油氣鉆探、地?zé)徙@探、海洋鉆探、極地鉆探、科學(xué)鉆探)開采礦產(chǎn)資源工程施工(橋墩、大壩防滲注漿、鋪設(shè)管道鉆孔、通風(fēng)孔等)三繪、侮鉆餡進(jìn)魔方借法壟的倚分肌類C喉l掌a壁s處s稅i蓬f至i款c垂a戀t弊i竭o顯n祝o由f慌d緣瑞r臣i半l賠l六i蚊n上g修m濃e最t暖h咽o憶d按用鉆湊頭灑所紀(jì)用董切尼削蛾材蓋料速分匆類燭:漲金誓剛色石漁鉆顛進(jìn)豎、紛硬分質(zhì)煙合距金稍鉆租進(jìn)緒、帆鋼急粒才鉆勵(lì)進(jìn)按碎基巖方攻式分嫁類:料回轉(zhuǎn)叔鉆進(jìn)爆、沖代擊鉆賓進(jìn)、稼沖擊潤回轉(zhuǎn)憤鉆進(jìn)糞、回食轉(zhuǎn)沖倦擊鉆拐進(jìn)。按萌沖偉洗悄液服循用環(huán)龍方茶式秘鉆歲進(jìn)竟:券正撤循料環(huán)透鉆擇進(jìn)容、旦反施循等環(huán)券鉆平進(jìn)確、綠孔序底霜局附部陸反接循倒環(huán)肌鉆匙進(jìn)按鉆塌進(jìn)目裳的分雅類:賊地質(zhì)澤鉆進(jìn)貓、石亦油鉆層進(jìn)、蹤蝶水井曬鉆進(jìn)斧、工雷程施享工鉆量進(jìn)(a)正循環(huán)(b)正循環(huán)(c)孔底局部反循環(huán)四農(nóng)、泊學(xué)旬習(xí)貢本電課挑程諷應(yīng)魚注新意哭的米問弦題P節(jié)r器o嗓b暴l情e挎m爬s倒n想o死t擊e糧d在i準(zhǔn)n抖l縫e跨a渣r抓n鐘i辦n較g筍t窄h(huán)親e原s怎u前b敢j奇e霧c談t1泥.糞理泰論遭聯(lián)亦系糖實(shí)款際立,洲課闊本村描色述球性飄語矛言恩多剃,鋼注伏意世總它結(jié)搞,幅結(jié)留合乓實(shí)多踐沉,琴上態(tài)升拆理勢論鞭;2.釀理論放、實(shí)氏踐并指重;3疑.愁注雅重衣實(shí)襖驗(yàn)調(diào)課張;4醋.襯注屢重加工影程躁實(shí)龍例般。第幣一儀章編巖伍石桐鉆夠進(jìn)粉過教程暴與慌破繩碎票機(jī)勇理Ch辟ap扭te覽r妖1闖D呀ri舉ll騾in妻g凱pr預(yù)oc各es炕s從of番r謝oc騎ks挖an吊d能fr關(guān)ac吊tu飼r(shí)i東ng泄m戶ec植ha匙ni脊sm第一餐節(jié)、悼巖石哭的物說理力霞學(xué)性門質(zhì)第梳二測節(jié)備、濱巖跨石雞可好鉆考性圓及燃其畢分逢級(jí)第進(jìn)三床節(jié)拋、找鉆閱頭民碎懸?guī)r沃刃晌具讀與班巖件石午作槽用賤的韻主辮要辰方也式第誦四鵲節(jié)蚊、際靜縫載聲作幕用經(jīng)下卷的反巖濫石旺應(yīng)臨力湊狀清態(tài)第五疤節(jié)、傍外載繡作用寒下巖膨石的增破碎蹦過程第芽一舉章鉗巖束石碎鉆懶進(jìn)滾過疲程賤與曠破浴碎附機(jī)寬理Ch頓ap予te物r故1際D例ri笨ll共in尊g傾pr智oc毯es貌s熔of養(yǎng)r兩oc疫ks糊a靜nd威f千ra筋ct孝ur復(fù)in驢g騙me維ch店an床is身m第一序節(jié)、賽巖石悉的物鄭理力噴學(xué)性甲質(zhì)第二卷節(jié)、建巖石消可鉆刑性及劍其分予級(jí)第別三煉節(jié)敲、咐鉆驚頭園碎算巖勝刃循具淡與亡巖介石眠作蛾用閥的平主判要究方王式第伐四腹節(jié)炕、雨靜崖載擦作惡用俊下挽的榮巖踏石是應(yīng)愿力買狀肅態(tài)第五碗節(jié)、誦外載盆作用逝下巖撓石的繩破碎沉過程第一艘節(jié)壤巖石煌的物級(jí)理力清學(xué)性庭質(zhì)Ph芹ys父ic烤al萄&咬m蠶ec標(biāo)ha具ni夸ca它l噸pr禾op女er宮ti恭es室o繞f祖ro規(guī)ck診s一、遞巖石互的組菌成與兔分類巖石完是礦風(fēng)物顆弟粒的凱集合駐體。卡按成薪因分羅:巖窯漿巖頑、沉煉積巖壞和變襲質(zhì)巖隸。巖漿區(qū)巖:蓄內(nèi)力刑地質(zhì)捧作用棚的產(chǎn)興物,國系地舊殼深恩處的品巖漿蓄沿的郵殼裂高隙上檢升冷攀凝而檔成。沉?xí)x積渾巖麥:駁在掉地貨表響條拔件艷下歷母樸巖采風(fēng)差化蔥剝喉蝕圣的走產(chǎn)脊物奏,造經(jīng)包搬夢遷奪、脫沉蛛積跌和喬硬部結(jié)題等甲成雞巖幅作擺用卻而公形據(jù)成憲的斃巖呢石贊。句組演成牌沉挺積艦巖繼的蜻物輔質(zhì)別成蜘分牢有喜顆格粒蝕和成膠簽結(jié)炊物蝦兩脈大鋸類抖。變扁質(zhì)薪巖幅:慰沉別積骨巖估或繼變臺(tái)質(zhì)爪巖斥本奮身出在年地挽殼萌中輔受點(diǎn)到辮高智溫嗚高脊壓渾及陽化摩學(xué)怪活店動(dòng)忍性遍流吐體菊的妹影望響刻而牽變旋質(zhì)起形房誠成彈的閑巖軍石浙(晉原光巖尸成富分閃和屆變亂質(zhì)堡巖童特茅有銅的帶,蘋如辟石珍墨鐵、丈滑游石瓜,橫蛇滑紋薄石些,襪硅峰灰崇巖控等滋)老。二上、蕉巖喝石府的愿結(jié)漁構(gòu)賄與錘構(gòu)恨造巖石享的微挖觀組反織特葬征,保即巖遺石的挎結(jié)構(gòu)毅,它交與礦貍物粒慣度的硬大小鳥、形福狀和墳表面亡特征服有關(guān)阻,反艇映了撒巖石祝非均噴質(zhì)性字和孔東隙性施。巖石玻構(gòu)造別是表憂示巖溜石宏率觀組革織特早征,督它說綠明礦戰(zhàn)物顆慶粒之鐵間的扮組合凈形式米和空晴間分姜布狀僑況,熄它決絕定了饞巖石猶的各級(jí)向異場性和扭裂隙疤性。擊巖石任的結(jié)呆構(gòu)和突構(gòu)造寒與巖棉石的珍成因摔類型嘗、形昏成條楚件及吉存在堆環(huán)境喉有緊委密的禽聯(lián)系區(qū)。巖脹漿陣巖賠是針由要巖擊漿單冷暑卻啞形撤成獻(xiàn)凝洞固污而赤形姐成酸的盤巖腰石營,爐由反于瓜生希成撐環(huán)勺境鍬和蟲冷牌卻倦速南度求不熟同嚴(yán),符巖鏈漿鍋化撓學(xué)石成策份嗽和寶其誤中該揮怪發(fā)性物四的冶含筐量孔不腫等倚,鋤形漸成予不依同初的膜結(jié)搞構(gòu)曠和洽構(gòu)酷造橋。巖叉漿當(dāng)巖道:算晶擁質(zhì)苗結(jié)霧構(gòu)梅巖串石犯一面般愈強(qiáng)蛙度住較胞高狗,宜同山時(shí)春斷搶面泡粗窗糙旁者接往勝往救研億磨早性遮較戒大截。沉謊積律巖饞:粱顆等粒宜和哨膠藝結(jié)皇物敢組例成饞,炸沉擺積績巖正的證主亦要權(quán)構(gòu)球造嘉特呈征蜂是汽有樣鉆焰進(jìn)朋過蒜程震中殃產(chǎn)擊生繼的霞層布理桌,煩與禁鉆丟進(jìn)豪有嬸關(guān)煎。變擁質(zhì)滑巖橡:貓主舌要火構(gòu)稠造爭特何征予是散片算理紛(挺如永石柏墨厚和碗滑狼石盡)敵.戒巖狼石斧沿童平綱行嬸平牌面蘋分裙裂敘為鑄薄慶片仗的錯(cuò)能妖力究叫脊做脂片竟理珍化愧。圖1棵-1墊晶刮體結(jié)瓣構(gòu)類案型圖1之-3轟層宴理產(chǎn)券生的咐原因圖皆1腐-距2中膠這結(jié)校物沫的堆類韻型巖陪石著照槐片花崗怨石花崗爪石花希崗疲巖白云俊巖第二枕節(jié)威巖淋石的竹自然輪性質(zhì)Na次tu坡ra嶺l孕pr恰op溪er志ti舊es起o魔f溫ro煙ck套s巖石巖的自糾然性貧質(zhì):巖否石在爐生成羽過程罪中,紗構(gòu)造營變動(dòng)孟和風(fēng)齡化過討程中佳自然譯形成昂的特埋性。密府度:程單岸位踐體腿積怎巖態(tài)石污的帽質(zhì)艦量例.糟容孟重每:泥單貪位預(yù)體腿積叼巖弟石胞的擁重源量啟.比重:從單費(fèi)位崖體忽積拉巖駝石象骨鋤架除體客積粱的們重摸量曲.碎巖已石技體引積報(bào)=咳固噸相鑒骨慚架乓體始積色+鍵巖坐石喊中妥孔辱隙流體褲積級(jí).它一聾般嗓來航說稀,荷密巡壽度脫越濱高吸,涂強(qiáng)非度辦越顆大篩。孔陰隙為度矮:巖乏石永中肚孔毯隙需體真積秩與洋巖遇石些總泥體外積贈(zèng)之晚比目。黑一周般粒來閱說隙,紡孔施隙象度虛越條大董,胸強(qiáng)括度館越醫(yī)低祝.含墳水勵(lì)性:W貞=(攻GW-欠GD)懷/很GD透水蠻性:KW=?詠q勇l旺/界A詞(自Pi-禁Po果)巖程石惑的褲孔線隙桃越奮大偏,汁裂閥隙齊越斯多攻,雞水銅對(duì)士它或的扁影嘩響避就翠越仙小營。蠢如親石庫灰瞇巖尺,虛用燥水糖浸穩(wěn)透給后雞,沸強(qiáng)僅度頃下鈔降另明撕顯融。第三蠟節(jié)壘巖偽石的敲力學(xué)扔性質(zhì)M婦e天c譽(yù)h坑a言n駝i琴c艘a戴l繡p披r芽o潛p各e僅r維t矮i區(qū)e愉s淡o外f萌r總o臨c坡k欣s巖石撫的力世學(xué)性敵質(zhì)是蘭巖石區(qū)在外賤力作蔽用下紹表現(xiàn)耗出來決的特裁性。錄主要赤有變速形特很性、急強(qiáng)度島特性脫和表感面特捉性。變形爆特性護(hù):彈躍性、歷塑性坡和脆破性強(qiáng)度撕特性扣:抗己壓強(qiáng)腰度、排抗拉前強(qiáng)度賊、抗慣剪強(qiáng)激度和作抗彎掏強(qiáng)度表面仆特性些:硬話度和烏研磨半性、變制形特英性(怒d狀e臂f喝o克r閣m拳a然t畫i池o案n漁p憶r望o刻p庸e秤r嫌t航i對(duì)e貿(mào)s擴(kuò))彈性苦變形塑性渴變形巖孫石棟破劍壞遞的狹形帥式Br杯ok肚en竿f勉or添m墨of騾r杠oc尚ks脆性蹲破壞塑脆伏性破遭壞(齡彈性昂變形繭不明糾顯,珠塑性懷破壞數(shù))(a)(b)(c)影牽響觀巖材石且彈咱性鍬、考塑葛性謠和駝脆源性求的灰因崇素(趕F奸a肥c篇t俯s寬a隨f尚f饞e撿c影t菠i匯n騙g貍r金o穩(wěn)c斷k赴s睬e掘l掠a營s岡t習(xí)i券c議i胖t居y蜘a蓄n秤d津p夕l嬸a動(dòng)s遼t針i罵c購i鹽t許y珠)1者、伯巖容石侮物唇質(zhì)針成州分2鳴、肺巖京石湖結(jié)予構(gòu)攻構(gòu)源造3、季應(yīng)力怖狀態(tài)4陰、該載場荷真性蜂質(zhì)5、差受力招條件6、傳溫度雹和濕驢度巖石禍彈塑糟性的及測定Me雖as捏ur雞e漏of紹r潔oc杜k’浩s肉el企as珍ti斤ci或ty甘a從nd漂p太la洋st薄ic熄it奸yKp=SO汁A劃B晨C/稈SO倍D善E圖1.1-10由應(yīng)力-應(yīng)變曲線確定彈性模數(shù)圖1.1-11巖石壓入時(shí)的載荷-侵深曲線、罩強(qiáng)張度藝性謙質(zhì)(語S革t扛r左e茫n柴g遍t嚇h偉p私r岸o護(hù)p昌e姜r騰t財(cái)i指e姓s吳)巖石飯強(qiáng)度:巖享石在棉載荷斧作用違下變枯形到羨一定繼程度丹就發(fā)攻生破傍壞。泉破壞壯前巖犁石所草能承傻受的各最大院載荷矩,單權(quán)位面翁積上標(biāo)的最鹽大載少荷。元根據(jù)員受力臂條件拾不同旅,巖禮石強(qiáng)海度又竿可分議為抗能拉強(qiáng)葡度、貿(mào)抗彎緩強(qiáng)度或、抗秒剪強(qiáng)俘度、豎抗壓腐強(qiáng)度蟲。有戚單向辟應(yīng)力祖狀態(tài)缸下的靜強(qiáng)度象,多腫向應(yīng)將力狀盤態(tài)下腎的強(qiáng)親度。圖弱1欺.旺1膠-羊1銷4瞇巖參石吧單慢軸塌抗?fàn)€壓題試熱驗(yàn)1勝-鄭巖壟樣汪;誤2室-沾球然座頁;淚3泛-廟鋼緣瑞墊孝板圖兄1死.的1垮-拒1營5姿巖股石突單滔軸貨拉宴伸伸試河驗(yàn)1旅-催巖字樣鐮;另2貢-詞夾鼻頭逃;性圖搞中只尺嚇寸敏單局位意:明c捎m圖障1晶.鵲1閱-懲1勺6廈圓轉(zhuǎn)盤不劈慣裂拌試炒驗(yàn)圖1版.1射-1燭7必剪玩切試渡驗(yàn)1弊-淹巖翁樣績;涼2鬧-據(jù)上古下許剪砍切涂模倡具蒼;圈3割-辮模光套尤;幫4愿-單斜加鍥免塊撒;幅5記-比上情下胞墊屋板近;陣6局-迫鋼繭滾遣子Бt=2臥p/昏3.劃14世DL影響自巖石片強(qiáng)度違的因餓素(F脆ac泊to墳rs膀a寬ff照ec癢ti犧ng妥ro搜ck倍s竭st員re友ng怪th旦)1由、陷巖吹石蟲的協(xié)物冒質(zhì)編成膏份2采、做巖則石揉的蝴結(jié)滲構(gòu)籍構(gòu)鬼造3、鳳巖石掛的容肉重和劃孔隙踐度4、鼓受力梨條件5、撈應(yīng)力間狀態(tài)6改、搏載側(cè)荷兔速挎度7籌、梳巖匠樣跨的拉線欲性婆尺戴寸8、孕濕度盞和溫桑度、菌表央面電特概性(賀S速u滴r脹f評(píng)a側(cè)c壞e件p左r割o戲p作e車r澡t殺i灶e側(cè)s茶)巖錢石刪的許硬襖度:滴巖謀石仍表鋤面輩對(duì)康工層具痰壓歇入赴的截反溉抗稼特附性挨。蒼巖系石勻硬秘度歐與霞抗愧壓妥強(qiáng)劣度攤有繭一垂定飽聯(lián)銳系估,茅又情有其很聽大西區(qū)吉?jiǎng)e統(tǒng)。瓦巖銀石籌抗翠壓藏強(qiáng)餡度糞是庫巖晚石瞞整扇塊損抗狂破魂碎弄的野能浸力付。閃巖鉤石源抗聰壓礦入季硬群度嘆為倒單記向向抗獨(dú)壓甜強(qiáng)色度柿的請(qǐng)(呆1構(gòu)+象2π)倍懷。測賊定壓革入硬灘度實(shí)款際上騰使巖霞樣產(chǎn)嚷生局事部破泛碎,謙而這套種局要部破貧碎是透在多話向受偏壓狀計(jì)態(tài)下屈進(jìn)行品的。巖石來的研化磨性:侍在潔用別機(jī)不械桌方遵法懷破丙碎牧巖謀石煌的飽過可程億中水,政鉆膽頭器與隔巖乞石秧產(chǎn)撞生牌連悔續(xù)忠的般或依間匆斷散的腰接慈觸兇和疏摩成擦零。毯鉆宇頭障破悲碎監(jiān)巖荒石怖的浴同州時(shí)毛,箏其眾自止身收也壓受踢到姓巖膠石求的宋磨屆損圈而套逐祥漸薯變烈鈍那。啟巖胃石搞磨搏損襖鉆膏頭畢的芽能告力曉。影寨響淋巖礦石嶼硬紅度謝的坑因籍素(F傷ac河to蹦rs若a使ff議ec中ti噸ng計(jì)ro選ck枝s缺ha思rd釣ne夢ss管)巖石宿的礦就物成畜分和分結(jié)構(gòu)盲構(gòu)造應(yīng)力墓?fàn)顟B(tài)載估荷襯速轟度液體攏介質(zhì)工確具記形紡狀肢和脫尺脾寸影響呈巖石匠研磨詢性的清因素(彩F嗎a歡c糊t乏o子r擱s辨a愧f坐f所e純c悉t讀i真n蹲g子r螞o攤c繪k永s既a蹄b腿r競a扶s違i踢v接e譜n卸e豎s謝s?。r議石摸的遠(yuǎn)礦寶物每成弓分習(xí)和賽結(jié)押構(gòu)勤特溝征正壓纏力滑歪動(dòng)六速慶度介麗質(zhì)第概四霉節(jié)筑巖懶石瓶可啟鉆尼性陡及脆其且分量級(jí)(濤D私r歸i蕉l踐l疾a招b排i璃l門i疏t夕y傭o精f令r狐o料c挎k譜s芹a狼n犯d閑i序t霸s夫c繞l澡a牌s塊s膀i爐f鉤i仆c欄a社t除i機(jī)o躁n伴)巖石慎可鉆拆性是密決定慶鉆進(jìn)墳效率關(guān)的基信本因佳素,魄它反垃映了筐鉆進(jìn)捕時(shí)巖跨石破隊(duì)碎的段難易儲(chǔ)程度蠶。它姥是壇合事理勿選德?lián)癖M鉆棗進(jìn)埋方賤法稀、口鉆導(dǎo)頭蠻結(jié)把構(gòu)辨及夸鉆釣進(jìn)樸規(guī)謠程讀參彼數(shù)象的夾依蚊據(jù)卡,罰同刃時(shí)鹿也聲是董制查訂課鉆陰探首生扁產(chǎn)班定常額鋪和瓜編研制圖鉆磨探出生榆產(chǎn)稿計(jì)鐵劃淘的利基穴礎(chǔ)撫。巖石插可鉆麥性是蛙個(gè)多鳥變量膽的函斷數(shù)。憐它不顛僅受板控于棍巖石狂的性啄質(zhì),偽而且騾與外囑界技裳術(shù)條殃件和腳工藝孟參數(shù)饑有密宣切的堤關(guān)系攻。1.才4.臂1牛巖石田可鉆浙性分甚級(jí)的花觀點(diǎn)(嚴(yán)V寇i昨e致w前p閃o沿i掌n捎t莊s顆o勻n游c承l(wèi)別a桐s養(yǎng)s浪i棚f陪i屆c料a隨t陣i棟o笛n湯o辦f此r各o津c梨k朵d忠r擇i提l總l府a(chǎn)獅b糖i曠l涂i浴t搏y劉)用潛巖束石形力壞學(xué)悟性停質(zhì)悲評(píng)參價(jià)乞巖譯石釣的逗可他鉆傭性用冤實(shí)伴鉆涼速要度染評(píng)廉價(jià)吃巖幕石延的推可辮鉆柿性用震微物鉆兆速澇度探評(píng)劣價(jià)治巖牢石京的設(shè)可藝鉆集性用提碎摩巖宰比即功戶評(píng)屆價(jià)盲巖崗石盆的結(jié)可冤鉆算性1.化4.粉2繞劃月分巖援石可乞鉆性麥的具慣體方夾法(飯M鋒e皆t暈h練o森d污s心f鵲o糧r獨(dú)c榴l逆a馬s皇s接i捆f越i該c哄a評(píng)t皮i秒o甜n壇o鬧f喉r鏟o叨c禿k陷d譜r英i跳l饅l嫩a談b紀(jì)i矮l明i好t換y慶)力學(xué)腳性質(zhì)峰指標(biāo)捉法實(shí)際芽鉆進(jìn)犬速度曬法模主擬盈鉆巨進(jìn)探速祝度發(fā)法破碎抽比功編法第五先節(jié)廉鉆麥頭碎辣巖刃年具與口巖石蓬作用甜的主持要方盤式(M蟻ai條n雀mo閃de爺o怖f仔ac對(duì)ti襲on怨b蔽et掏we簽en罪r機(jī)oc尊k-潤br巖ok墓en護(hù)t艘oo勺l爐an財(cái)d腥ro鏟ck使)第六坦節(jié)臨靜載捐作用棍下的多巖石磁應(yīng)力難狀態(tài)(乘S開t貼r君e恨s仰s預(yù)c適o框n見d創(chuàng)i南t軌i設(shè)o責(zé)n燙s桂o買f遲r龜o辯c溪k道u倍n社d鞏e秤r陳s春t亭a嘴t炊i江c捎l宏o塑a曾d危)一爽、痰平江底田圓真柱蛇形糊壓爺頭債壓卡入地時(shí)版巖車石聽的事應(yīng)豬力磨狀水態(tài)圖1決.1葛-3飯4爭平底匪圓柱緊壓頭涼壓力錫面上須的壓股力分烈布圖1姻.1材-3挨6隱球形地壓頭飼壓力齊面上畢的壓呆力分楊布圖1穴.1舞-3索7銹平底免壓頭什壓入道時(shí)沿命對(duì)貧稱軸盈的應(yīng)遞力分撓布三投、畢軸雞向無力據(jù)和容切獵向雕力漸共蝴同叫作己用遺時(shí)相壓園頭駐下鞭方饅巖評(píng)石狂的鳳應(yīng)閘力橡狀緣瑞態(tài)圖2-15軸向力作用時(shí)巖石內(nèi)的應(yīng)力分布圖2-16軸向力和切向力共同作用時(shí)巖石內(nèi)的應(yīng)力分布(a)等應(yīng)力線圖;(b)應(yīng)力狀態(tài)特征Ⅰ-壓應(yīng)力區(qū);Ⅱ-拉應(yīng)力區(qū);Ⅲ-過渡區(qū)在回枯轉(zhuǎn)鉆撲進(jìn)中構(gòu),破象碎巖覽石工邀具以賺軸向前和切真向載季荷作普用于虎巖石嫂上。揭彈性穗力學(xué)淹研究充表明鋸:只偵有軸躬向力婚單獨(dú)蓄作用雨于壓梢頭時(shí)憶,彈腳性半哭無限吼體內(nèi)憐等應(yīng)獸力線撇分布屋是均溝勻的運(yùn)、對(duì)戒稱的漆(如緣瑞圖2肢-1榨5)盛。而緣瑞軸向袍力和泳切向困力共猾同作剃用時(shí)掏,等脂應(yīng)力真線分言布則獲是非緩均勻月的、陽不對(duì)姐稱的顧(如斜圖2涼-1娘6)斷。在依接觸娘面上發(fā),切惰向力柱作用忘的前打方將涼產(chǎn)生耕壓應(yīng)丹力,騰而切暑應(yīng)力膛作用屑的后揪方則令產(chǎn)生茫拉應(yīng)印力,零在半美無線僅體內(nèi)醒(如調(diào)圖2劃-1伙6(書b)俊所示仔),辜形成秧正應(yīng)攻力區(qū)擾(Ⅰ唱)、慶拉應(yīng)招力區(qū)慶(Ⅱ娃)和起過渡確區(qū)(扁Ⅲ)輕。父由此扒可以測推知乳,在棉兩向辭載荷貨作用陜下,杯碎巖當(dāng)工具臟對(duì)巖揪石的年作用襲具有炒以下山的特默點(diǎn):1反.優(yōu)軸鞭向桌力追和尾切竿向紹力艇共熄同隔作必用熄時(shí)毀,猜可碌視論為毅碎貝巖絡(luò)工犁具廣對(duì)制孔柏底違巖發(fā)石圍表租面冷以芬某照一劇角城度嶼施謝加冠作撓用趕力地。愧巖孔石升破歉碎莖效早果嚇將揚(yáng)由浙此近作兵用宗力艱的野數(shù)愁值襪和切方悲向染來魚決昏定認(rèn)。鑼軸遷向柴力刊和莊切課向殖力爪之池間線存倦在裙最孫優(yōu)律比預(yù)值東,中或現(xiàn)者打說糟有烈最非優(yōu)專的剩作挪用膛力姨方哈向筐。惕這塞一閉方痕向椒對(duì)莊于鋸不賣同免的摩巖貴石枝可鈴能旦是裝不賞同桃的狠。受所贏以踢鉆隱進(jìn)抖不幸同育巖厚石派時(shí)百,棍軸透向技?jí)涸辛{和杠回春轉(zhuǎn)姜速政度出應(yīng)潑用其一紫個(gè)毫合維理輪的逗配浸合擦關(guān)狂系孫。2斧.延軸事向俘力塘與盛切狂向統(tǒng)力標(biāo)共匙同案作螺用址時(shí)湊,刺碎弱巖翻工夏具創(chuàng)下熱方掏巖違石蠅中隸產(chǎn)溫生灘不雅均瞇勻洋的喬應(yīng)昨力榆狀冠態(tài)哀。納壓穴縮寶區(qū)竭Ⅰ按隨集軸貸向皇力蝦增瞎加云而野擴(kuò)秒大踏,鼻隨洲切息向倡力膽的咱增變加多而束縮遭小讀;醉拉疊伸素區(qū)歷Ⅱ局則桿與跌上墊述桶情孤況辰相但反巴;曲過虎渡電區(qū)江內(nèi)獵既糊有放正臣應(yīng)性力渣的欺作霸用灑,鼓又典有示拉掃應(yīng)達(dá)力霧的倆作猶用秋。3.波當(dāng)詳巖石喉中出蓮現(xiàn)拉翁應(yīng)力扒時(shí),匹在其予他條玻件相至同的喚情況忠下,室?guī)r石傷將在驕作用烘力比班較小脖的時(shí)脫,在揚(yáng)拉應(yīng)永力區(qū)里開始克破碎淹。第戴七酷節(jié)棚外登載拖作塌用乳下?lián)茙r獸石蕩的絕破冤碎立過歡程(Fa移il糖ur筋e俗pr仔oc塘es渡s捐of首r牌oc牙k獵un詢de舒r誓ex注te距ri肚or扣l競oa史d)一、梳巖石咸的變蔑形破葉碎方貢式圖創(chuàng)1未.腐1妄-芬4賣5辟破靈碎質(zhì)功缺與蔑破攔碎蔥產(chǎn)蜂物督粉若碎半度彩的罩關(guān)案系1-結(jié)根據(jù)混黎金或格爾參定律耽;2難-根晴據(jù)基衰爾切醫(yī)夫定凍律圖躺1踏.捎1西-鼓4別6功轉(zhuǎn)感速饒與秘載慘荷酬的跪關(guān)首系與曲長線二恢、砌平庭底晃壓旺模響或化球集狀嚼切惑削柴具砌壓借入窯時(shí)馳的光巖磁石庭變略形作破早碎耕過蘆程三、蹄尖楔兩狀切掩削具壓霧入時(shí)伸和沖介擊碎驅(qū)巖機(jī)長理圖示2-旬21父液軍體壓筒差下殺的碎薯巖機(jī)返理圖唯2慮-艙2呀0尖楔勞狀切塵削具碎巖匹機(jī)理第二垮章、討回轉(zhuǎn)載鉆進(jìn)轉(zhuǎn)用鉆夫頭D灑r財(cái)i斜l破l菌i位n蜂g淚b振i薦t率s憐u陸s皺e鳴d過i懷n蒙t愈h臟e地r捏o您t薄a油r飛y慮-進(jìn)t大a梨b亭l仇e矩d駛r疲i傘l掩l膛i托n娛g第一理節(jié)、癥硬質(zhì)膜合金辜鉆頭挖鉆進(jìn)及的孔簽底碎識(shí)巖過吃程第裁二損節(jié)殺、攻硬李質(zhì)擾合屯金現(xiàn)鉆娃頭第預(yù)三究節(jié)僚、雷鉆纏探挎用撥金邊剛偏石辨及懼其些孔鎮(zhèn)底革碎紗巖耕過壞程第掙四議節(jié)蛋、米金蓋剛勾石抖鉆觸頭御和慈擴(kuò)暴孔骨器第愛五疤節(jié)淹、導(dǎo)鋼神粒葉鉆飯頭堤及恐其巖孔浸底傘碎袋巖嶄過梳程第六憲節(jié)、臉牙輪味鉆頭娘及其型孔底覺碎巖巴過程第卸七郵節(jié)厲、讀全鋼面掉鉆梯頭第二壞章抵回沃轉(zhuǎn)鉆濟(jì)進(jìn)用冠鉆頭Dr亦il艇li近ng贈(zèng)b困it群s糠us宴ed厘i宇n脫th多e苦ro緊ta漁ry蓬-t奔ab羽le帆d竹ri飄ll移in增g第一厘節(jié)睡硬質(zhì)德合金脅鉆頭揀鉆進(jìn)交的孔熄底碎箏巖過膝程第季二事節(jié)僻硬染質(zhì)痛合片金毫鉆帳頭第三探節(jié)膏鉆節(jié)探用棵金剛噴石及枯其孔痕底碎這巖過做程第者四顫節(jié)舊金宿剛梁石線鉆披頭劣和禮擴(kuò)讀孔背器第五決節(jié)紙鋼仍粒鉆寶頭及汪其孔站底碎筒巖過夠程第世六招節(jié)券牙們輪疑鉆盈頭養(yǎng)及伍其箏孔沉底戚碎骨巖短過任程第效七唐節(jié)酬全婦面即鉆槳頭第一灣節(jié)吩硬辜質(zhì)合縣金鉆曲頭鉆戒進(jìn)的競孔底日碎巖艦過程F乘a擋i諷l疲u航r換e發(fā)p帽r飾o叨c影e遷s始s勵(lì)o聞f診d未o解w眨n舅h僑o冰l剝e典r運(yùn)o情c內(nèi)k敢d盾r起i窗l(fā)戒l游e橋d切b原y經(jīng)c阿a拔r好b晨i鋒d戰(zhàn)e豎-明i礙n宗s嘗e云r氣t笑b兇i耗t一、擠鉆探禮用硬漠質(zhì)合勉金(缺ha民rd皂me像ta邪l(fā)秘fo灣r丑dr示il嘴li廟ng雅)通常愛鉆頭扇切削致具采持用鎢層鈷類朝硬質(zhì)絹合金燃。碳襖化鎢趁為骨糾架材宿料,償鈷為勤粘結(jié)粘材料鵲。貸硬質(zhì)議合金吳鉆進(jìn)裹一般奶適用肺于軟灶、中訪硬巖醬層鉆塵進(jìn)。硬水質(zhì)拉合全金戀切刑削目具漫主滑要恒有紀(jì)薄合片徒狀亞、管方刮柱體狀條、迷八因角壇柱倆狀腳和派針篇狀言等縫形膀狀怎。朝薄御片崗狀棉:披1內(nèi)-懂5詳級(jí)箱軟征巖既;諒方蹦柱稈狀彼、磁八吹角麗柱躺狀傲:弊4藏-民7跟級(jí)盲中撞硬核巖納石殖;紅其呼中運(yùn)八嶼角巷柱戶狀笛:飄較采硬靈巖他層蝴和撞裂社隙新發(fā)邀育蝦;孝針機(jī)狀到:秧自梨磨仆式騾鉆孕頭捕,暑在崇硬側(cè)地服層往或巷研宴磨胳性婚巖叉石棗中聞使客用青。表4簽-1累YG質(zhì)類硬煌質(zhì)合網(wǎng)金的冶性能斬表合金牌號(hào)化學(xué)成分(%)物理機(jī)械性質(zhì)特性及用途W(wǎng)CCo密度(g/cm3)硬度(HRA)抗彎強(qiáng)度(MPa)YG3x97315.0~15.3921050耐磨性最好,沖擊韌性最差,用于金屬切削YG4c96414.9~15.2901400適用于均質(zhì)和軟質(zhì)互層地層中回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)YA691~93614.4~15.0921400加有少量TaC成分,提高了硬度YG694614.6~15.089.51400適用于回轉(zhuǎn)鉆進(jìn),使用效果僅次于YG4cYG6x94614.6~15.0911350細(xì)粒合金,強(qiáng)度接近YA6,耐磨性較YA6高YG892814.0~14.8891500地質(zhì)勘探和石油回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)用主要品種YG8c92814.0~14.8881750粗粒合金,沖擊韌性較高適于沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)YG11c891114.0~14.4872000耐磨性最差,沖擊韌性最高,適于沖擊回轉(zhuǎn)鑿巖YG15851513.9~14.1872000注妻:形硬斬質(zhì)慈合木金授中妙的爺附凳加漿字夢母陶“蛋x高”蒙表跳示籃細(xì)拿粒雨合住金猜,先“巴c露”劍表巾示客粗砌粒闖合烤金稻。二轎、阻硬忘質(zhì)藏合敲金綱鉆蛙頭染鉆昨進(jìn)含的存孔城底稅碎些巖歌過給程(F頭ai屆lu辭re軟p稅ro歌ce懼ss凡o炕f壯do趟wn禍ho棋le職r禁oc搭k艦dr借il峰le籍d凱by除c場ar繩bi均de性-i惡ns賓er坡t格bi度t)回轉(zhuǎn)標(biāo)鉆進(jìn)姿的機(jī)矩械鉆血速vm=6園0n毫mh1影響鋒切入囑深度蓋h1的主猜要因蛛素有雕:軸桿向力勁大小饒,巖槐石的畢性質(zhì)耐及巖彎屑被安清除予的速除度。有切削擦具的劣性質(zhì)扯、幾繩何形剪狀及鑒排布披方式聚;鉆揪頭的初轉(zhuǎn)速裝與切慚削具伍的磨既鈍程孕度。1、奶塑性偉巖石護(hù)的孔番底破惜碎過氣程2、泄脆性偽巖石廊的孔漿底破雙碎過傘程3紡、綠切睜入例與截切袋削傻同測時(shí)辟作餅用驗(yàn)下征的堆碎野巖覆過鐘程式員中諒:冤Py—徒一扛個(gè)縮慧切掩削題具社上箭的找軸粱向訓(xùn)壓矮力租;轎S0—紅切超削句具飄與啦巖柳石容的挽接震觸哪面撞積恩;σ敬—畫巖煙石幟的噴臨援界斷抗攝壓瓣入冰強(qiáng)樹度拾(熱相煤當(dāng)香于細(xì)在孫該暖條聽件帽下即巖監(jiān)石朋的車硬澆度游)常。Py≥σ.委S0是躁切徐削派具度切鉤入劑巖箱石件的殃必句要擋條累件夾,遠(yuǎn)否鄙則隸,案切眨削栗具樸在南井家底沉不開能志切疫入摸巖降石百,崗碎順巖伶過霞程彎只梁能揚(yáng)是跨切蔥削遼具膚對(duì)奶巖瀉石瘡的飲表芝面叢磨稼蝕死,拐碎梅巖爺效委果霸很鼻差且。杰因構(gòu)此餃,訴在遵硬客質(zhì)津合歷金貢鉆曬進(jìn)闖中銜,射必樹須慚有襖足鍵以帖使馳切也削兇具光切之入痰巖再石怠的敏軸訓(xùn)向型壓只力機(jī)。在號(hào)塑拜性軟巖尿石睡中袍,夸切算削心具末切性入鮮巖擔(dān)石璃的蘋情貝況陷如牛圖墓1螞.滅3撇-渾1杏所吧示骨。滋一魂個(gè)撈單關(guān)斜貨刃喇的必切剃削鋪具改在叫軸旨向貸壓黃力緣瑞的清作虎用有下侄,箱切穗入孤巖專石屆的疏深淋度薪為夫。知由傘于橡切母削風(fēng)具肥后童斜閑面鳴的睬作掘用筆,脾使逼切討削牙具鞋的追刀宣尖創(chuàng)O愛并英非絡(luò)垂泄直藍(lán)切沉入促巖怕石善,吃而板是腦沿猾著失與似垂脊直軟線毅成掃γ司角蒙的趕線念方蝦向挑切彈入邪巖戲石拍。蹦因眨此妻,約在喘切享入水的鈴過誦程體中緒,在前瘦面O被B上敏產(chǎn)生谷的正格壓力剪及摩毒擦力(靠等館于場摩纖擦一俘、掉塑默性傻巖黎石偽的愛碎尋巖他情耐況更:巖石久切入些巖石杯底過豎程:鉆宗頭溪上頌切熄削嫁具被切尿入規(guī)巖雞石吸的湯必演要窮條粘件乓是亞:癢切劫削粱具燙與蔑巖勸石績接取觸猜面年上表的南單獸位鞋壓雞力蔑必桌須辨大顯于列(枕和悲最閃小堆等見于遷)另巖顛石禽的辦抗應(yīng)壓逮強(qiáng)塌度揀(菊壓靈入錘硬塔度蹄)昆,塵即遲:(1.3-1)f悼)典。系數(shù)暴同理福,在輝后著斜剖面里O乏A要上濃產(chǎn)翠生奏正胸壓際力抽及觀摩宴擦喪力鋒。董各店作夜用裁力鏟平互衡在關(guān)救系謙如桂下雕:(1.3-2)(1.3-3)式中燈:手b—忍切削藥具的版寬度帆;σn存-O嘩A面架上的坐法線塘壓強(qiáng)懼;σ-粥垂直牙于A牧B的次壓強(qiáng)深,它雖等于外巖石晌的抗米壓入高強(qiáng)度淡(壓御入硬熄度)文。將付式民(刪1懸.惰3籮-址5令)悠代仗入怨式犬(君1糠.碰3爽-堵4說)控中暑,而則即有退:因此雁,切絡(luò)入深饒度h0為住:若積設(shè)旬:西則俘有兆:式佛中休:矛v圖-噸由從切團(tuán)削錘具撲刃消尖揚(yáng)角稿β況和桿切驗(yàn)削波具程與醉巖旅石恭的啞摩材擦蓮角倒φ稻所斧決殖定工的攪一港個(gè)辦系省數(shù)儀。在殿一雄般愿情塑況綱下惹,沿v蒼=江0鑰.遮8同8戒~揪0久.稈9虧7炕。根據(jù)脈切削讀具切劫入巖交石的購條件截知:圖圈1券.驅(qū)3辣-具2稼塑染性砍巖沫石綁中矛的乳回刃轉(zhuǎn)繡切綿削P移y摔-扣軸胡向條壓憐力廚;孫P盆x淘-注水雹平蒸力材;子h議0誓-狼切粘入井深袋度蘇;b-叢切削榴槽寬鐘(切掌削具秀寬度糞)圖腹1應(yīng).下3茫-娛5崖脆居性惹巖溝石陳的沉回侍轉(zhuǎn)舅切帽削斃過革程P妖y爭-沃軸尋向共壓目力雜;窯P隙x茄-間回憶轉(zhuǎn)魂水將平劫壓姓力兵;應(yīng)β茶-擱刃頁角h0-撈切遇入鍵深杜度壺;害a岸b梁c餡-蒙大雀剪杠切妖體千;曬a奶'仔b加'虧c館'殘-爹第漸二商次氣大換剪月切曾體懶;B1-大廟剪切走時(shí)巖纖面槽悼寬;圖1謠.3萬-4演單攜面鍥板形切張削具舌切入勝脆性洗巖石Py-前軸予向嘉壓勻力呆;色h0-綁切嘩入財(cái)深咬度繳;元k錦o輝k已'渣-僑崩母落少巖黨穴當(dāng)績鉆許頭陡的枕直答徑緞較升大滋時(shí)時(shí),祥γ參很姑小耽,筍即運(yùn)c擊o吩s聽γ料=測1絕,策s灰i齡n芒γ經(jīng)=冶0北,姐則葵式亂(外1辱.早3串-宮1餓0塑)推、刊(璃1肆.姓3羊-得1茄1葵)扛寫眉成鋸:圖前1繞.頭3潔-詳7餡切泊入垮切碰削琴同黃時(shí)白作同用炸的世井問底胃碎襪巖佛情叢況Py雀-給膨進(jìn)力可;雀Px交-切喚削力作;貞R歌-巖搜石底執(zhí)抗壓姑入阻蹲力;Q-奶刃前微阻力計(jì);N敞,T鵝-R圾的分蚊力;耍f-涉摩擦團(tuán)系數(shù)嚇;α他-切唯削角暑;β-招切削磁具前不面與鴿巖石杯破碎鬧面底秀夾角費(fèi);γ慕-井藥底切煤削面集傾角三谷、塘硬副質(zhì)瓶合腦金起切首削宗具樹的秀磨戴損(示W(wǎng)燦e頃a仙r唉o插f析t械u話n貍g危s淋t面e涌n鑄c索a物r周b愈i哲d跑e即c機(jī)u電t歉t扎e旅r確)1蹲.關(guān)于能切削摔具磨過損和雅轉(zhuǎn)速害問題牌的研漠究費(fèi)蹤蝶得霞洛廈夫皺等赤人搜用列魚年尾桐鉆課頭時(shí)對(duì)代硬助質(zhì)劃合詠金需切紛削料具平的挖磨適損底問月題鹽進(jìn)種行聾了頌大池量撫研芳究晉,渠得押出關(guān)如肌圖鑄4齡-汗5授中宜的排磨惰損子曲墊線琴。租該毫曲略線流反跟映柱了挨切脾削摧具呈單絞位漂時(shí)均間師磨哀損曲量鞋W蜜與明切丘削順具揭刃辦端遵面嬌積烏上亞比稼壓燙σ綿的消關(guān)金系喚。鏈橫罪坐熟標(biāo)遭的洪分范界堤點(diǎn)丈表釀示沾巖蜜石鉆的感壓涂入從硬傘度猶,減在意其害前典后鄰屬竄于陪兩粘種閃不蠻同莖性筍質(zhì)企的回磨逗損并。(懂1堅(jiān))顛曲做線棉Ⅰ麻當(dāng)鵝σ賣<變?chǔ)?時(shí),驚切削旺具未邁能有蹤蝶效地?fù)]吃入亡巖石鄭,鉆柔進(jìn)處盼于表渾面破香碎狀護(hù)態(tài),惰此時(shí)立切削個(gè)具單巧位時(shí)付間的船磨損兇量W戰(zhàn)正比根于切腹削具違上的曠比壓減σ。(2杏)曲接線Ⅱ兆當(dāng)σ咱>煩σ0時(shí),偏巖石至呈體數(shù)積破須碎。膨隨著頸切削遇具上吊的比京壓σ悠增大貓,單新位時(shí)佛間的突磨損笛量W間不但艦未增煤加,辰反而付出現(xiàn)釘下降候的趨撫勢。歌即在嬸體積訪破碎斷的條舒件下殼,切績削具公的磨魂損主后要不橡取決很于軸乎向壓殖力,案而取待決于鼠巖石碼的硬粱度、嚷切削歲具的敬材質(zhì)平及切部削具董的磨允鈍面賞積。費(fèi)刺得咽洛霧夫愧提丑出否,心在批一保定裳條瘦件踐下樹切欠削準(zhǔn)具厚磨堵鈍爪面繡積螞與彼其佳初兵始格面連積壟和孝鉆塊進(jìn)其時(shí)芒間俯有腔關(guān)燙。S(t)=糖S0+θt式杰中切:章S0-切駝削具智的初霧始面憂積,款mm2;t張-磨斃損時(shí)轎間,妖mi率n;θ-組取決百于巖羅石性該質(zhì)的技磨損洋系數(shù)何,m聾m2/膝m變i撕n活。硬質(zhì)翻合金親鉆進(jìn)高的機(jī)可械轉(zhuǎn)伴速隨帆著切犁削具份接觸飄面積商的增劉大而你下降稍,其捕機(jī)械君轉(zhuǎn)速塵vm與巷切凳削眨刃繳磨板鈍灰面剖積午的熄平好凡值成劉反潔比六:(描4洗-見5懇)式睛中其:與A羅-僚系信數(shù)夾。傻當(dāng)恢巖汗性茅、耀鉆浴進(jìn)雄規(guī)驕程聽及盛鉆盒頭蒙一蜜定猛時(shí)跨它勞為奮常害量歷。設(shè)鉆漲進(jìn)的鄰初始懼參數(shù)偶為v0=A弄/so2,(彎4-槍5)贏式可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