1、巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學第三章回轉鉆進工藝第三章回轉鉆進工藝第一節鉆進效果指標和鉆進規程第一節鉆進效果指標和鉆進規程一、鉆進效果指標一、鉆進效果指標衡量鉆進工藝效果的主要指標有：鉆速、每米鉆孔成本、巖礦衡量鉆進工藝效果的主要指標有：鉆速、每米鉆孔成本、巖礦心采取率和鉆孔方向等，它們受到諸多因素的影響和制約。這些因心采取率和鉆孔方向等，它們受到諸多因素的影響和制約。這些因素包括：素包括： 不可控因素是指客觀存在的因素，如所鉆的地層、巖性及其埋不可控因素是指客觀存在的因素，如所鉆的地層、巖性及其埋深等。深等。 可控因素是指通過一定的設備和技術手段可以進行人工調節的因可控因素是指通過一定的設備和

2、技術手段可以進行人工調節的因素，如鉆頭類型、沖洗液性能、鉆壓、轉速和泵量等。素，如鉆頭類型、沖洗液性能、鉆壓、轉速和泵量等。 在這些因素中，鉆速是一般情況下考核鉆進工藝和生產管理水在這些因素中，鉆速是一般情況下考核鉆進工藝和生產管理水平的最重要依據。根據不同的技術統計工作需要可求出下列鉆速：平的最重要依據。根據不同的技術統計工作需要可求出下列鉆速： 巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學1、平均機械鉆速、平均機械鉆速表示在純鉆進時間內的平均鉆進效果。表示在純鉆進時間內的平均鉆進效果。2、回次鉆速、回次鉆速 從往孔內下放鉆具從往孔內下放鉆具鉆進鉆進從孔內提起鉆具稱之為生產循環中從孔內提起鉆具稱之為生產循環

3、中的一個回次。雖然純鉆進是我們的主要任務，但隨著鉆孔加深和巖的一個回次。雖然純鉆進是我們的主要任務，但隨著鉆孔加深和巖石可鉆性級別提高，在一個回次中起下鉆具的作業將占去很多時間。石可鉆性級別提高，在一個回次中起下鉆具的作業將占去很多時間。因此必須優選鉆進參數，實現鉆具升降作業機械化，以提高回次鉆因此必須優選鉆進參數，實現鉆具升降作業機械化，以提高回次鉆速。速。 (m/h)式中：式中： H-鉆孔進尺，鉆孔進尺，m；t-純鉆進時間，純鉆進時間，h。 (m/h)式中：式中： t1-為加接鉆桿、更換鉆頭和提取巖心必須的起下鉆為加接鉆桿、更換鉆頭和提取巖心必須的起下鉆具時間和其他輔助作業（沖孔、掃孔等）

4、時間，具時間和其他輔助作業（沖孔、掃孔等）時間，h。 巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學3、技術鉆速、技術鉆速(m/h)式中：式中： T1-消耗在固孔、測量孔斜、地球物理測井、孔內注漿、消耗在固孔、測量孔斜、地球物理測井、孔內注漿、人工造斜等工作中的補充作業時間，人工造斜等工作中的補充作業時間，h。 4、經濟鉆速、經濟鉆速(m/h)式中：式中： T2-用于鉆機安裝、大修、處理孔內事故等非生產性作用于鉆機安裝、大修、處理孔內事故等非生產性作業的時間，業的時間，h。 巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學5. 循環鉆速循環鉆速 循環鉆速指的是從開孔到終孔整個生產大循環的平均鉆速。循環鉆速指的是從開孔到終孔整個生產

5、大循環的平均鉆速。 (m/h)式中：式中： T3用于安裝和拆卸鉆塔、起拔套管、封孔等開孔準用于安裝和拆卸鉆塔、起拔套管、封孔等開孔準備和終孔作業的時間，備和終孔作業的時間，h。 巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學二、鉆進規程二、鉆進規程定義：定義：所謂鉆進規程是指為提高鉆進效率、降低成本、保證質量所所謂鉆進規程是指為提高鉆進效率、降低成本、保證質量所采取的技術措施，通常指可由操作者人為改變的參數組合。采取的技術措施，通常指可由操作者人為改變的參數組合。在回轉鉆進中主要的鉆進參數有：在回轉鉆進中主要的鉆進參數有：鉆壓鉆壓（鉆頭上的軸向載荷）、（鉆頭上的軸向載荷）、鉆具鉆具轉速轉速、沖洗介質（水、鉆井液

6、或壓縮空氣）的品質、單位時間、沖洗介質（水、鉆井液或壓縮空氣）的品質、單位時間內沖洗介質的消耗量（內沖洗介質的消耗量（泵量泵量）等工藝參數。）等工藝參數。在生產中可以采用不同的鉆進規程：最優規程、合理規程、專在生產中可以采用不同的鉆進規程：最優規程、合理規程、專用規程。用規程。1、最優規程、最優規程當地質當地質-技術條件和鉆進方法確定時，在保證鉆孔質量指標的技術條件和鉆進方法確定時，在保證鉆孔質量指標的前提下，為獲取最高鉆進速度或最低每米鉆進成本而選擇的鉆進參前提下，為獲取最高鉆進速度或最低每米鉆進成本而選擇的鉆進參數搭配數搭配 。實現最優鉆進規程的條件是：鉆機設備的功率、轉速、鉆。實現最優鉆

7、進規程的條件是：鉆機設備的功率、轉速、鉆桿的強度、沖洗介質的品質等因素不限制鉆進參數的選擇。桿的強度、沖洗介質的品質等因素不限制鉆進參數的選擇。 巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學每米鉆進總成本：（元（元/m）2、合理規程、合理規程 在給定的技術裝備條件下，當鉆進規程參數的選擇受到某種制約在給定的技術裝備條件下，當鉆進規程參數的選擇受到某種制約時，在保證鉆孔質量指標的同時爭取最大鉆速的鉆進參數組合叫做時，在保證鉆孔質量指標的同時爭取最大鉆速的鉆進參數組合叫做合理規程。合理規程。3、專用規程、專用規程 為完成特種取芯、矯正孔斜、進行定向鉆進等任務所采用的參數為完成特種取芯、矯正孔斜、進行定向鉆進等任務

8、所采用的參數搭配。搭配。 確定鉆進規程的一般步驟：確定鉆進規程的一般步驟：根據地層條件、鉆頭類型、設備條根據地層條件、鉆頭類型、設備條件和工人的技術水平等因素，查閱相關手冊或標準，對每個工藝參件和工人的技術水平等因素，查閱相關手冊或標準，對每個工藝參數初選一個取值范圍；其次，在以往經驗的基礎上，初步確定規程數初選一個取值范圍；其次，在以往經驗的基礎上，初步確定規程參數的若干個取值；最后，在生產實踐中邊鉆進、邊測算鉆速和鉆參數的若干個取值；最后，在生產實踐中邊鉆進、邊測算鉆速和鉆進成本，加以分析對比或借助計算機進行處理，找出鉆效高、成本進成本，加以分析對比或借助計算機進行處理，找出鉆效高、成本低

9、的參數組合。低的參數組合。巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學三、鉆進過程中各參數間的基本關系三、鉆進過程中各參數間的基本關系1、鉆壓對鉆速的影響、鉆壓對鉆速的影響鉆進中鉆頭上的軸向壓力應為給進力（鉆具質量鉆進中鉆頭上的軸向壓力應為給進力（鉆具質量+正或負的機正或負的機械施加力）減去沖洗液浮力及孔內摩擦阻力后剩余的載荷。械施加力）減去沖洗液浮力及孔內摩擦阻力后剩余的載荷。2、轉速對鉆速的影響、轉速對鉆速的影響 曲線：塑性大、研磨性小軟巖；曲線 ：中硬、研磨性較小的巖層；曲線 ：中硬、研磨性強的巖層 巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學3、切削具的磨損對鉆速的影響、切削具的磨損對鉆速的影響 在鉆進過程中隨著切削

10、具的磨鈍，切削具與巖石的接觸面積逐在鉆進過程中隨著切削具的磨鈍，切削具與巖石的接觸面積逐漸增大，若此時鉆壓值保持不變，則鉆速必然下降。這與鉆頭唇面漸增大，若此時鉆壓值保持不變，則鉆速必然下降。這與鉆頭唇面比壓下降有關。比壓下降有關。4、水力因素對鉆速的影響、水力因素對鉆速的影響 表征鉆頭及射流（在鉆頭噴嘴或水口處形成）水力特征的參數表征鉆頭及射流（在鉆頭噴嘴或水口處形成）水力特征的參數統稱為水力因素。一定的鉆速條件下，意味著單位時間內鉆出的巖統稱為水力因素。一定的鉆速條件下，意味著單位時間內鉆出的巖屑總量一定，而該數量的巖屑需要一定的水功率才能完全清除，低屑總量一定，而該數量的巖屑需要一定的水

11、功率才能完全清除，低于這個水功率值，孔底凈化就不完善，則鉆速降低。于這個水功率值，孔底凈化就不完善，則鉆速降低。 對于孕鑲金剛石和自磨式鉆頭鉆遇弱研磨性地層時，為了保持對于孕鑲金剛石和自磨式鉆頭鉆遇弱研磨性地層時，為了保持鉆頭一定的自銳能力，孔底須保持一定的巖粉量。鉆頭一定的自銳能力，孔底須保持一定的巖粉量。水力因素影響鉆速的另一種形式是對軟巖的水力破巖作用。水力因素影響鉆速的另一種形式是對軟巖的水力破巖作用。巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學5、沖洗液性能對鉆速的影響、沖洗液性能對鉆速的影響（1）沖洗液密度對鉆速的影響）沖洗液密度對鉆速的影響主要表現為由密度決定的孔內液柱壓力與地層孔隙壓力之間的主

12、要表現為由密度決定的孔內液柱壓力與地層孔隙壓力之間的壓差對鉆速的影響。實驗室研究和鉆進實踐都表明，孔底壓差對剛壓差對鉆速的影響。實驗室研究和鉆進實踐都表明，孔底壓差對剛破碎下來的巖屑有壓持作用，阻礙孔底巖屑的及時清除，壓差增大破碎下來的巖屑有壓持作用，阻礙孔底巖屑的及時清除，壓差增大將使鉆速明顯下降。將使鉆速明顯下降。 巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學（2）沖洗液粘度對鉆速的影響）沖洗液粘度對鉆速的影響沖洗液的粘度是通過影響孔底壓差和孔底凈化作用而間接影響沖洗液的粘度是通過影響孔底壓差和孔底凈化作用而間接影響鉆速的。其他條件一定時，沖洗液粘度的增大鉆速的。其他條件一定時，沖洗液粘度的增大,將使孔底

13、壓差增大，將使孔底壓差增大，并使孔底鉆頭獲得的水功率降低，從而使鉆速降低。并使孔底鉆頭獲得的水功率降低，從而使鉆速降低。（3）沖洗液固相含量及其分散性對鉆速的影響）沖洗液固相含量及其分散性對鉆速的影響 巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學第二節硬質合金鉆進工藝第二節硬質合金鉆進工藝一、磨銳式硬質合金鉆頭的鉆進工藝一、磨銳式硬質合金鉆頭的鉆進工藝1、鉆壓（、鉆壓（P）的選擇）的選擇是決定硬質合金鉆頭機械鉆速的是決定硬質合金鉆頭機械鉆速的最重要參數最重要參數。 圖圖 鉆壓增大一倍時，鉆速增長率與巖石級別的關系鉆壓增大一倍時，鉆速增長率與巖石級別的關系 在鉆進中，應充分發揮切削具初刃的切入破巖優勢。實踐證明

14、，在鉆進中，應充分發揮切削具初刃的切入破巖優勢。實踐證明，硬質合金鉆進開始時就應以允許的最大初始鉆壓鉆進。如果初始鉆硬質合金鉆進開始時就應以允許的最大初始鉆壓鉆進。如果初始鉆壓不足，在切削具磨鈍后，再增大鉆壓也不可能獲得好鉆效。壓不足，在切削具磨鈍后，再增大鉆壓也不可能獲得好鉆效。 巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學表表 YG8硬質合金切削具的單位壓力推薦值硬質合金切削具的單位壓力推薦值巖巖 層層切削具形狀切削具形狀單位壓力推薦值單位壓力推薦值p（KN/顆）顆）級級 軟部分軟部分中硬巖石中硬巖石片狀片狀0.400.70級級 中硬部中硬部分硬巖石分硬巖石方柱狀方柱狀0.801.20中八角柱狀中八角柱狀

15、0.901.40大八角柱狀大八角柱狀1.501.80研磨性大的巖石研磨性大的巖石方柱狀方柱狀1.201.40中八角柱狀中八角柱狀1.201.70巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學如果巖石愈硬，可鉆性級別愈高，如果巖石愈硬，可鉆性級別愈高，p值可取上限；巖石的研磨值可取上限；巖石的研磨性越高，性越高，p值也應該越大，以免切削具未能有效地切入巖石即被磨值也應該越大，以免切削具未能有效地切入巖石即被磨鈍；對粘性大，易糊鉆的軟巖，應取比推薦值更小的鈍；對粘性大，易糊鉆的軟巖，應取比推薦值更小的p值，以免進值，以免進尺過快，排粉、冷卻困難釀成事故；對裂隙性巖石，也應取較小的尺過快，排粉、冷卻困難釀成事故；對裂

16、隙性巖石，也應取較小的p值，以免發生崩刃。值，以免發生崩刃。 2、鉆頭轉速（、鉆頭轉速（n或或v）的選擇）的選擇鉆頭切削具的線速度鉆頭切削具的線速度v 與轉速與轉速n的關系：的關系：（m/s）選擇鉆頭轉速的主要依據是巖石性質和破巖的時間效應影響。選擇鉆頭轉速的主要依據是巖石性質和破巖的時間效應影響。所謂所謂時間效應時間效應是指，巖石在切削具作用下，從發生彈性變形是指，巖石在切削具作用下，從發生彈性變形-形成形成剪切體剪切體-跳躍式吃入巖石至一定深度，需要一個短暫的時間跳躍式吃入巖石至一定深度，需要一個短暫的時間t。即。即要求承受載荷的切削具在即將發生破碎的巖石表面停留一個短暫的要求承受載荷的切

17、削具在即將發生破碎的巖石表面停留一個短暫的時間時間t，使裂隙得以沿剪切面發育至自由面，才能形成剪切體。，使裂隙得以沿剪切面發育至自由面，才能形成剪切體。 巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學對于較軟的、研磨性較小的巖石，可以用增大轉速的辦法來提對于較軟的、研磨性較小的巖石，可以用增大轉速的辦法來提高鉆速；而在硬的、研磨性較強的巖石中，轉速過高不僅不能提高高鉆速；而在硬的、研磨性較強的巖石中，轉速過高不僅不能提高鉆效，而且由于切削具快速被磨鈍而對鉆進過程有害無益。鉆效，而且由于切削具快速被磨鈍而對鉆進過程有害無益。 表表 硬質合金線速度的推薦表硬質合金線速度的推薦表巖巖 石石 性性 質質線線 速速 度度

18、 取取 值值 范范 圍圍(m/s)軟的、弱研磨性巖石1.21.6中硬的、具有研磨性的巖石0.91.2中硬-硬的研磨性巖石0.60.8裂隙性巖石0.30.6還應考慮到鉆頭形式、沖洗液類型（有無潤滑劑）、鉆機能力、鉆還應考慮到鉆頭形式、沖洗液類型（有無潤滑劑）、鉆機能力、鉆桿柱的強度和切削具的情況，通過綜合分析來確定所需的轉速值。桿柱的強度和切削具的情況，通過綜合分析來確定所需的轉速值。 巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學3、沖洗液泵量（、沖洗液泵量（Q）及其性能的選擇）及其性能的選擇合理的泵量值應在合理的泵量值應在滿足及時排粉滿足及時排粉的前提下兼顧其他工藝因素。的前提下兼顧其他工藝因素。 （L/mi

19、n）式中：式中： v1沖洗液在外環空間的上返速度，沖洗液在外環空間的上返速度，dm/min；D、d分別為鉆孔直徑和鉆桿外徑，分別為鉆孔直徑和鉆桿外徑，dm；m由于孔壁、孔徑不規則引起由于孔壁、孔徑不規則引起的上返速度不均勻系數，的上返速度不均勻系數，m取取1.031.1。 上返速度上返速度v1的推薦值：清水時取的推薦值：清水時取0.250.6m/s；泥漿時取；泥漿時取0.200.5m/s。必須兼顧的其他技術因素是：孔徑大、鉆速高、巖石研磨。必須兼顧的其他技術因素是：孔徑大、鉆速高、巖石研磨性強、鉆頭水口水槽寬者可取上限，反之亦然。性強、鉆頭水口水槽寬者可取上限，反之亦然。 為了提高鉆速，在可能

20、的條件下應盡量選用清水作沖洗液；若為了提高鉆速，在可能的條件下應盡量選用清水作沖洗液；若用泥漿時，其粘度和密度值宜小不宜大，并盡量采用低固相不分散用泥漿時，其粘度和密度值宜小不宜大，并盡量采用低固相不分散泥漿。泥漿。 巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學4、P、n、Q參數間的合理配合參數間的合理配合 (1) 軟巖石研磨性小，易切入，應重視及時排粉，延長鉆頭壽軟巖石研磨性小，易切入，應重視及時排粉，延長鉆頭壽命，故應取高轉速、低鉆壓、大泵量的參數配合；命，故應取高轉速、低鉆壓、大泵量的參數配合； (2) 對研磨性較強的中硬及部分硬巖石，為保持較高的鉆速并對研磨性較強的中硬及部分硬巖石，為保持較高的鉆速并

21、防止切削具早期磨鈍，應取大鉆壓、較低的轉速、中等泵量的參數防止切削具早期磨鈍，應取大鉆壓、較低的轉速、中等泵量的參數配合；配合； 介于兩者之間的中等研磨性的中軟巖石，則應取兩者參數配合介于兩者之間的中等研磨性的中軟巖石，則應取兩者參數配合的中間狀態。的中間狀態。 總之，定性分析的原則是：總之，定性分析的原則是：鉆進鉆進級級及其以下的巖層，應及其以下的巖層，應以較高轉速為主；以較高轉速為主；鉆進鉆進級級及其以上的巖層，應以較大的鉆壓及其以上的巖層，應以較大的鉆壓為主。為主。 巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學5、確定最優回次鉆程時間的方法、確定最優回次鉆程時間的方法用磨銳式鉆頭鉆進時，在規程未改變的條

22、件下，其鉆速是隨切用磨銳式鉆頭鉆進時，在規程未改變的條件下，其鉆速是隨切削具的磨鈍而遞減的。當鉆速很低時，只有起鉆換鉆頭才能在新回削具的磨鈍而遞減的。當鉆速很低時，只有起鉆換鉆頭才能在新回次中獲得較高的鉆速。但在起、下鉆的輔助作業中將消耗許多時間。次中獲得較高的鉆速。但在起、下鉆的輔助作業中將消耗許多時間。如果早一點起鉆，對提高平均鉆速有利，但輔助作業時間所占比例如果早一點起鉆，對提高平均鉆速有利，但輔助作業時間所占比例加大；如果晚一點起鉆，可減少起、下鉆次數，但鉆頭是在鉆速很加大；如果晚一點起鉆，可減少起、下鉆次數，但鉆頭是在鉆速很低的狀態下繼續鉆進。因此，必須確定一個最佳回次鉆程時間。最低

23、的狀態下繼續鉆進。因此，必須確定一個最佳回次鉆程時間。最佳回次鉆程時間的標準應是該回次的回次鉆速達最大值。佳回次鉆程時間的標準應是該回次的回次鉆速達最大值。巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學二、自磨式硬合金鉆頭的規程特點二、自磨式硬合金鉆頭的規程特點 自磨式鉆頭與磨銳式鉆頭的主要區別在于，切削具與孔底接觸自磨式鉆頭與磨銳式鉆頭的主要區別在于，切削具與孔底接觸面積恒定，要求切削具能正常自磨出刃，其破巖過程以微剪切和磨面積恒定，要求切削具能正常自磨出刃，其破巖過程以微剪切和磨削為主，鉆速比較平穩等。自磨式鉆頭的鉆進規程特點是：削為主，鉆速比較平穩等。自磨式鉆頭的鉆進規程特點是：1. 鉆壓鉆壓 自磨式鉆頭

24、唇面有軟鋼等材料制成的支撐體或胎體，與巖石的接自磨式鉆頭唇面有軟鋼等材料制成的支撐體或胎體，與巖石的接觸面積大，總的觸面積大，總的鉆壓應大于磨銳式鉆頭。鉆壓應大于磨銳式鉆頭。以胎塊式針狀合金鉆頭為以胎塊式針狀合金鉆頭為例，一般鉆壓比磨銳式大例，一般鉆壓比磨銳式大20%25%可取得較理想的效果。可取得較理想的效果。2. 轉速轉速 由破巖機理可知，自磨式鉆頭必須采用由破巖機理可知，自磨式鉆頭必須采用比磨銳式更高的轉速比磨銳式更高的轉速，以，以提高單位時間的破巖次數。提高單位時間的破巖次數。 3. 泵量泵量 自磨式鉆頭的胎塊或支撐體之間的過水斷面大，為了凈化孔底，自磨式鉆頭的胎塊或支撐體之間的過水斷

25、面大，為了凈化孔底，應采用大于磨銳式的泵量應采用大于磨銳式的泵量。同時，隨著胎塊的磨耗，過水斷面減小。同時，隨著胎塊的磨耗，過水斷面減小需及時調小泵量，以防蹩泵。需及時調小泵量，以防蹩泵。 巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學第三節金剛石鉆進工藝第三節金剛石鉆進工藝一、合理選擇金剛石鉆頭一、合理選擇金剛石鉆頭選用不當存在的問題：選用不當存在的問題：選用的一般原則：選用的一般原則： 孕鑲鉆頭：堅硬、致密、弱研磨性（優質金剛石、較低的金剛孕鑲鉆頭：堅硬、致密、弱研磨性（優質金剛石、較低的金剛石濃度），均勻性差、完整度差、破碎地層（金剛石濃度高、胎體石濃度），均勻性差、完整度差、破碎地層（金剛石濃度高、胎體

26、硬度大）；硬度大）； 表鑲鉆頭：硬度較低、完整巖層；表鑲鉆頭：硬度較低、完整巖層； PCD或或PDC鉆頭：中硬及中硬以下巖石；鉆頭：中硬及中硬以下巖石；從鉆頭唇面形狀：從鉆頭唇面形狀： 巖石堅硬、致密、研磨性小者，應選擇接觸面積小的同心的或巖石堅硬、致密、研磨性小者，應選擇接觸面積小的同心的或交錯的尖齒形或梯齒形唇面；鉆裂隙的、軟硬互層、研磨性大的巖交錯的尖齒形或梯齒形唇面；鉆裂隙的、軟硬互層、研磨性大的巖層，應用內外徑補強、耐磨性好的半圓唇面；當鉆進傾角大、易斜層，應用內外徑補強、耐磨性好的半圓唇面；當鉆進傾角大、易斜的巖層，應選用階梯形或錐形唇面，以便鉆頭起導正作用。的巖層，應選用階梯形或

27、錐形唇面，以便鉆頭起導正作用。巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學二、金剛石鉆進規程參數二、金剛石鉆進規程參數 評定依據：鉆速、鉆頭總進尺、單位進尺的金剛石耗量。評定依據：鉆速、鉆頭總進尺、單位進尺的金剛石耗量。1. 鉆壓鉆壓 鉆壓對鉆速和金剛石耗量的影響鉆壓對鉆速和金剛石耗量的影響 區：表面研磨破碎，鉆區：表面研磨破碎，鉆速極低；速極低；區：疲勞破碎；區：疲勞破碎；區：體積破碎區，鉆速區：體積破碎區，鉆速隨鉆壓增長很快，但單位隨鉆壓增長很快，但單位進尺的金剛石耗量也增長進尺的金剛石耗量也增長很快。建議：最優區。很快。建議：最優區。 巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學表鑲金剛石鉆頭的鉆壓表鑲金剛石鉆頭的鉆壓

28、P P=Gp （kg or kN）式中式中 G鉆頭上的金剛石粒數；鉆頭上的金剛石粒數； p單粒金剛石上允許的壓力，單粒金剛石上允許的壓力，kg/粒。粒。對細粒金剛石：對細粒金剛石： p11.5 kg/粒；對中粒粒；對中粒: p11.5kg/粒粒;對粗粒金剛石對粗粒金剛石: p 2-3 kg/粒；特優級金剛石粒；特優級金剛石: p 5 kg/粒粒;孕鑲金剛石鉆頭的鉆壓孕鑲金剛石鉆頭的鉆壓 P=Sp（kg or kN）式中式中: S鉆頭實際的工作唇面面積鉆頭實際的工作唇面面積, cm2; p單位底唇面積允許的壓力，單位底唇面積允許的壓力，kg/ cm2 。對中硬巖石，推薦：對中硬巖石，推薦：p40

29、50 kg/ cm2 ；對堅硬巖石或金剛石；對堅硬巖石或金剛石質量高者質量高者p6070 kg/ cm2 。巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學表各類表鑲和孕鑲金剛石鉆頭采用的鉆壓值表各類表鑲和孕鑲金剛石鉆頭采用的鉆壓值 單位：單位：dN 鉆頭直徑鉆頭直徑(mm)36 (36)46 (46)59 (56)(66)75 (76)91表鑲鉆頭表鑲鉆頭初始壓力5010050100100200100200100200250正常壓力20040030060040075050085060010008001100孕鑲鉆頭孕鑲鉆頭250450400700450850500100060011008001500注：括號內數

30、字為管材舊系列標準。注：括號內數字為管材舊系列標準。 巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學選擇和施加鉆壓時還應注意以下幾點：選擇和施加鉆壓時還應注意以下幾點： (1)巖石性質：鉆進軟的弱研磨性或破碎、非均質巖層時，宜選下限巖石性質：鉆進軟的弱研磨性或破碎、非均質巖層時，宜選下限鉆壓，反之亦然。鉆壓，反之亦然。 (2) 金剛石：金剛石質量好、數量多、粒度大時，宜選用上限鉆壓，金剛石：金剛石質量好、數量多、粒度大時，宜選用上限鉆壓，反之亦然。反之亦然。(3) 鉆頭類型：鉆頭口徑大、壁厚與巖石接觸面積大、胎體較軟時，鉆頭類型：鉆頭口徑大、壁厚與巖石接觸面積大、胎體較軟時，宜選用上限鉆壓。宜選用上限鉆壓。(4

31、) 應注意施加鉆壓的階段性：每個新鉆頭的鉆進回次應分為應注意施加鉆壓的階段性：每個新鉆頭的鉆進回次應分為磨合磨合階段和正常鉆進階段階段和正常鉆進階段。在磨合階段應使用低鉆壓、低轉速，讓鉆頭。在磨合階段應使用低鉆壓、低轉速，讓鉆頭唇面形狀與孔底及巖心根部逐漸相吻合。唇面形狀與孔底及巖心根部逐漸相吻合。(5) 孔底實際鉆壓：一般地表測得的鉆壓值都是鉆具自重加上或減孔底實際鉆壓：一般地表測得的鉆壓值都是鉆具自重加上或減去油壓的指示值，而由于鉆孔彎曲、泵壓的脈動和巖性不均質造成去油壓的指示值，而由于鉆孔彎曲、泵壓的脈動和巖性不均質造成鉆具振動，使孔底實際的瞬時動載鉆壓可能是地表儀表指示鉆壓的鉆具振動，

32、使孔底實際的瞬時動載鉆壓可能是地表儀表指示鉆壓的03倍。因此，對于深孔、斜孔和非均質巖層應取較小的鉆壓。倍。因此，對于深孔、斜孔和非均質巖層應取較小的鉆壓。 巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學2、轉速、轉速由金剛石鉆進的機理可知，轉速是影響金剛石鉆頭鉆速的重要由金剛石鉆進的機理可知，轉速是影響金剛石鉆頭鉆速的重要因素，在一定的條件下，轉速越快，鉆速也越高。轉速與金剛石磨因素，在一定的條件下，轉速越快，鉆速也越高。轉速與金剛石磨損的關系比較復雜，存在著臨界值，即在某一臨界轉速下金剛石磨損的關系比較復雜，存在著臨界值，即在某一臨界轉速下金剛石磨損量最小。損量最小。通常以圓周線速度來規定鉆頭的轉速。通常以

33、圓周線速度來規定鉆頭的轉速。孕鑲金剛石鉆頭孕鑲金剛石鉆頭所用的所用的金剛石粒度很小（一般粒徑金剛石粒度很小（一般粒徑0.2mm左右），出刃量微小，主要靠高左右），出刃量微小，主要靠高轉速來獲取鉆進效率，線速度應達到轉速來獲取鉆進效率，線速度應達到1.53m/s。表鑲鉆頭表鑲鉆頭所用的金所用的金剛石粒度較大，在鉆進中允許有較大的切入量。所以，要求的轉速剛石粒度較大，在鉆進中允許有較大的切入量。所以，要求的轉速可比孕鑲鉆頭低些。由于出刃量大，在回轉中容易折斷或損傷，不可比孕鑲鉆頭低些。由于出刃量大，在回轉中容易折斷或損傷，不宜高轉速。線速度一般為宜高轉速。線速度一般為12m/s。巖土鉆鑿工藝學巖土

34、鉆鑿工藝學表表 表鑲和孕鑲金剛石鉆頭適用的轉速單位：表鑲和孕鑲金剛石鉆頭適用的轉速單位：r/min 鉆頭直徑鉆頭直徑(mm)36 (36)46 (46)59 (56)(66)75 (76)91表鑲鉆頭表鑲鉆頭65013005001000400800350650300550250500孕鑲鉆頭孕鑲鉆頭10002000750150060012005001000400850350700巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學 選擇合理的轉速時，還應考慮以下幾點：選擇合理的轉速時，還應考慮以下幾點： (1) 巖石性質：如果巖層較破碎、軟硬不均、孔壁不穩時，宜巖石性質：如果巖層較破碎、軟硬不均、孔壁不穩時，宜選用下

35、限轉速。選用下限轉速。 (2) 鉆孔：如果鉆孔結構簡單、環空間隙小、孔深不大時，應鉆孔：如果鉆孔結構簡單、環空間隙小、孔深不大時，應盡量選用高轉速，反之亦然。盡量選用高轉速，反之亦然。 (3) 設備和鉆具：在實際工作中常因鉆機的能力和鉆桿柱的質設備和鉆具：在實際工作中常因鉆機的能力和鉆桿柱的質量限制了選用高轉速。量限制了選用高轉速。 巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學3、沖洗液量、沖洗液量沖洗液在金剛石鉆進中除了完成排粉、冷卻、護壁功能外，還沖洗液在金剛石鉆進中除了完成排粉、冷卻、護壁功能外，還將起到潤滑鉆具、幫助孕鑲鉆頭自銳的作用。將起到潤滑鉆具、幫助孕鑲鉆頭自銳的作用。 一般一般根據液流上返速度

36、來確定根據液流上返速度來確定金剛石鉆進所需的泵量金剛石鉆進所需的泵量Q： Q=6vF (L/min) (6是由單位換算所產生的系數是由單位換算所產生的系數)式中：式中： v環隙空間的上返流速，環隙空間的上返流速， 金剛石鉆進要求金剛石鉆進要求v0.30.5m/s； F鉆孔的環空面積，鉆孔的環空面積， cm2。 由于金剛石鉆進時鉆孔環狀間隙很小，沖洗液的流動阻力很大，由于金剛石鉆進時鉆孔環狀間隙很小，沖洗液的流動阻力很大，所以金剛石鉆進基本是以不大的泵量和較高的泵壓來工作的。泵量所以金剛石鉆進基本是以不大的泵量和較高的泵壓來工作的。泵量過大不僅增大工作泵壓，容易沖蝕孔壁和巖心，還會過量抵消鉆壓，

37、過大不僅增大工作泵壓，容易沖蝕孔壁和巖心，還會過量抵消鉆壓，引起鉆具的振蕩。另外，泵壓是反映孔底工況的敏感參數之一，必引起鉆具的振蕩。另外，泵壓是反映孔底工況的敏感參數之一，必須密切加以注意。例如，鉆進中突然鉆速降低而泵壓猛增時，可能須密切加以注意。例如，鉆進中突然鉆速降低而泵壓猛增時，可能是發生巖心堵塞或是發生巖心堵塞或燒鉆燒鉆的預兆；泵壓逐漸下降則可能是鉆桿裂紋的預兆；泵壓逐漸下降則可能是鉆桿裂紋并正在逐漸擴大。并正在逐漸擴大。 巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學表表5-5 金剛石鉆進中常用的泵量值金剛石鉆進中常用的泵量值 鉆頭直徑鉆頭直徑(mm)36 (36)46 (46)59 (56)(66

38、)75 (76)91泵量泵量(L/min)203025403045355540605070選擇合理的泵量時，還應考慮以下幾點：選擇合理的泵量時，還應考慮以下幾點：（1）巖層性質：鉆進堅硬致密的巖層時，單位時間產生的巖）巖層性質：鉆進堅硬致密的巖層時，單位時間產生的巖粉量少，可選擇下限泵量，反之亦然。鉆進強研磨性巖層時，粉量少，可選擇下限泵量，反之亦然。鉆進強研磨性巖層時，為了吸收摩擦產生的熱量，需要較大泵量冷卻，但攜帶巖粉磨為了吸收摩擦產生的熱量，需要較大泵量冷卻，但攜帶巖粉磨粒的高速液流會嚴重沖蝕胎體，誘發金剛石顆粒過早脫落。因粒的高速液流會嚴重沖蝕胎體，誘發金剛石顆粒過早脫落。因此，應該權

39、衡利弊選擇合理的泵量。此，應該權衡利弊選擇合理的泵量。巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學(2) 鉆頭類型：孕鑲金剛石鉆頭出刃微小，鉆頭唇面與巖面間鉆頭類型：孕鑲金剛石鉆頭出刃微小，鉆頭唇面與巖面間只存在漫流區，主要靠多個水口循環，加之常以高轉速鉆進，因此只存在漫流區，主要靠多個水口循環，加之常以高轉速鉆進，因此宜用較大的泵量，以防止發生燒鉆。而表鑲鉆頭的出刃較大，排粉宜用較大的泵量，以防止發生燒鉆。而表鑲鉆頭的出刃較大，排粉和冷卻條件也較好，故可選用較小的泵量。和冷卻條件也較好，故可選用較小的泵量。 (3) 防止燒鉆：防止金剛石鉆頭（尤其是孕鑲鉆頭）燒鉆是生防止燒鉆：防止金剛石鉆頭（尤其是孕鑲鉆頭）

40、燒鉆是生產中一項重要的工作。試驗表明，用于冷卻鉆頭所需的泵量并不大，產中一項重要的工作。試驗表明，用于冷卻鉆頭所需的泵量并不大，只需泵量達只需泵量達每厘米鉆頭直徑每厘米鉆頭直徑0.20.3L/min就可滿足胎體迅速散熱的就可滿足胎體迅速散熱的需要。但當轉速為需要。但當轉速為800r/min，鉆頭唇面壓力為，鉆頭唇面壓力為10MPa時，鉆頭每轉時，鉆頭每轉一圈，一圈，胎體溫度升高胎體溫度升高1.73C。所以鉆進中若沖洗液停止循環所以鉆進中若沖洗液停止循環12min，便可能造成燒鉆的惡性事故。，便可能造成燒鉆的惡性事故。 巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學4、金剛石鉆進的臨界規程、金剛石鉆進的臨界規程金

41、剛石鉆進存在正常規程和臨界規程。在正常規程下，鉆頭胎金剛石鉆進存在正常規程和臨界規程。在正常規程下，鉆頭胎體溫升正常，功率消耗平穩，同時鉆頭磨損輕微；而在臨界規程下，體溫升正常，功率消耗平穩，同時鉆頭磨損輕微；而在臨界規程下，鉆頭胎體溫升將急劇上升，功率消耗劇增，鉆頭磨損嚴重，甚至出鉆頭胎體溫升將急劇上升，功率消耗劇增，鉆頭磨損嚴重，甚至出現燒鉆。現燒鉆。（1）胎體溫度與鉆壓）胎體溫度與鉆壓P和轉速和轉速n的關系的關系用人造金剛石（粒度用人造金剛石（粒度200400m）孕鑲鉆頭鉆進花崗巖時，）孕鑲鉆頭鉆進花崗巖時，測得的胎體溫度和測得的胎體溫度和P、n之間的關系如表之間的關系如表5-6所列。當

42、鉆壓所列。當鉆壓P和轉速和轉速n達某一值時，胎體溫度由達某一值時，胎體溫度由100200急劇升至急劇升至600700 的高溫。的高溫。這時的鉆進規程已由正常規程轉入了臨界規程。對于具體的巖石而這時的鉆進規程已由正常規程轉入了臨界規程。對于具體的巖石而言言Pn的臨界值基本上是個常量。表的臨界值基本上是個常量。表5-6中的紅線劃出了正常規程與中的紅線劃出了正常規程與臨界規程的分界線。胎體溫度和功率消耗與臨界規程的分界線。胎體溫度和功率消耗與Pn值的關系如圖值的關系如圖5-8所所示，圖中斜線部分為示，圖中斜線部分為Pn臨界值的范圍。臨界值的范圍。 巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學表表5-6 鉆頭胎體溫度

43、（鉆頭胎體溫度（ ）與軸向壓力）與軸向壓力P和轉速和轉速n的關系的關系 轉速轉速nr/min軸向壓力軸向壓力P（kg）1002003004005006007008009001000600601601901905607501007010059095070808062065067011809012064015005070120550巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學圖圖5-8 胎體溫度和功耗與胎體溫度和功耗與Pn值的關系值的關系1-胎體溫度；胎體溫度； 2-功率消耗功率消耗 巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學（2）功率消耗、機械鉆速與鉆進規程的關系）功率消耗、機械鉆速與鉆進規程的關系 試驗發現，鉆進時功率消耗

44、的規律與胎體溫度升高的趨勢完全試驗發現，鉆進時功率消耗的規律與胎體溫度升高的趨勢完全一致，即當胎體溫度急劇升高時，功率消耗也突然增加，即功率消一致，即當胎體溫度急劇升高時，功率消耗也突然增加，即功率消耗與胎體溫升同步進入臨界狀態。耗與胎體溫升同步進入臨界狀態。 表表57鉆進功率消耗鉆進功率消耗(kw)與軸向壓力和轉速的關系與軸向壓力和轉速的關系轉速轉速nr/min軸向壓力軸向壓力P（kg）10020030040050060070080090010006001.711.861.922.325.347501.801.862.045.679501.952.312.795.376.566.911180

45、2.162.645.5215000.481.442.165.56巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學（3）胎體溫度與沖洗液的關系）胎體溫度與沖洗液的關系 試驗表明，當鉆進過程進入臨界狀態后，沖洗液的冷卻效果也試驗表明，當鉆進過程進入臨界狀態后，沖洗液的冷卻效果也是有限度的。由表是有限度的。由表5-8可知，當泵量由可知，當泵量由15L/min增至增至30L/min時，胎時，胎體溫度和功率消耗雖有某種程度的降低，但泵量增大一倍并不能使體溫度和功率消耗雖有某種程度的降低，但泵量增大一倍并不能使鉆進過程從臨界狀態轉化為正常規程。也就是說，若鉆進過程從臨界狀態轉化為正常規程。也就是說，若Pn已達臨界已達臨界值，

46、想單純依靠增大泵量來解決防止燒鉆的問題，是不可能的。值，想單純依靠增大泵量來解決防止燒鉆的問題，是不可能的。 指標指標沖洗液泵量（沖洗液泵量（L/min）152030胎體溫度胎體溫度725640550鉆進功率消耗鉆進功率消耗kw5.675.225.13表表58沖洗液泵量對胎體溫度和功率消耗的影響沖洗液泵量對胎體溫度和功率消耗的影響巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學（4）鉆頭磨損與鉆進規程的關系）鉆頭磨損與鉆進規程的關系 圖圖5-9示出了鉆頭胎體相對磨損量（量綱為單位破碎功的體積示出了鉆頭胎體相對磨損量（量綱為單位破碎功的體積磨耗）與鉆進規程（鉆頭軸壓與回轉線速度的乘積）間的關系。圖磨耗）與鉆進規程（

47、鉆頭軸壓與回轉線速度的乘積）間的關系。圖中中a線為正常規程，線為正常規程，b線為臨界規程。無論在實驗室還是在生產條件線為臨界規程。無論在實驗室還是在生產條件下，當由正常規程轉入臨界規程時，鉆頭磨耗都是突然急劇增大。下，當由正常規程轉入臨界規程時，鉆頭磨耗都是突然急劇增大。圖圖5-9 鉆頭磨耗與鉆壓及線速鉆頭磨耗與鉆壓及線速度乘積的關系度乘積的關系-實驗室條件下；實驗室條件下； -生產條件下生產條件下 巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學綜上所述可以得出兩點結論：綜上所述可以得出兩點結論： (1) 對于金剛石鉆進而言，每種巖石都存在著臨界規程，其對于金剛石鉆進而言，每種巖石都存在著臨界規程，其Pn值值基

48、本是個常數，可以通過實驗測得。也就是說，鉆壓基本是個常數，可以通過實驗測得。也就是說，鉆壓P和轉速和轉速n兩個兩個參數之間存在著明顯的交互影響，必須同時考慮它們的取值。進入參數之間存在著明顯的交互影響，必須同時考慮它們的取值。進入臨界規程的主要表現是胎體溫度急劇升高，鉆頭嚴重磨耗，雖然此臨界規程的主要表現是胎體溫度急劇升高，鉆頭嚴重磨耗，雖然此時鉆速也很高，但可能導致燒鉆事故。因此，必須保證鉆進生產工時鉆速也很高，但可能導致燒鉆事故。因此，必須保證鉆進生產工藝處在小于臨界規程的狀態下。藝處在小于臨界規程的狀態下。 (2) 鉆進過程中的胎體溫度和鉆頭非正常磨耗是重要的孔內工況鉆進過程中的胎體溫度

49、和鉆頭非正常磨耗是重要的孔內工況指標，但不便于測量。而功率消耗便于在地表檢測，又與上述二指指標，但不便于測量。而功率消耗便于在地表檢測，又與上述二指標同步進入臨界規程，因此可通過測量鉆進功率來判斷鉆進過程正標同步進入臨界規程，因此可通過測量鉆進功率來判斷鉆進過程正常與否。一旦出現功耗突變，便可發出進入臨界規程的報警。這是常與否。一旦出現功耗突變，便可發出進入臨界規程的報警。這是由憑經驗打鉆走向科學鉆進的一個重大進步。由憑經驗打鉆走向科學鉆進的一個重大進步。 巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學第四節鋼粒鉆進工藝第四節鋼粒鉆進工藝 鋼粒鉆進規程包括：投砂方法及投砂量、鉆壓、轉速鋼粒鉆進規程包括：投砂方法

50、及投砂量、鉆壓、轉速和沖洗液量。和沖洗液量。一、投砂方法及投砂量一、投砂方法及投砂量1、一次投砂法：在鉆進開始前，把一個回次所需的鋼粒、一次投砂法：在鉆進開始前，把一個回次所需的鋼粒一次投入孔內。投砂量取決于巖石性質和回次進尺的長短。一次投入孔內。投砂量取決于巖石性質和回次進尺的長短。投砂量不足將造成鉆速低、鉆孔縮徑，甚至發生擠卡鉆具投砂量不足將造成鉆速低、鉆孔縮徑，甚至發生擠卡鉆具的事故；但投砂過多，不利于排粉和孔底的鋼粒分選，也的事故；但投砂過多，不利于排粉和孔底的鋼粒分選，也影響鉆速和取心質量。一次投砂法比較簡便，所以使用較影響鉆速和取心質量。一次投砂法比較簡便，所以使用較廣。廣。巖土鉆

51、鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學2、結合投砂法：又稱分批投砂法。是在回次開始前先、結合投砂法：又稱分批投砂法。是在回次開始前先投入所需鋼粒的投入所需鋼粒的50%60%，待到確認孔底鋼粒已消耗，待到確認孔底鋼粒已消耗得差不多時，再從鉆桿中分得差不多時，再從鉆桿中分12次補投其余的鋼粒。結次補投其余的鋼粒。結合投砂法可適當延長回次純鉆進時間，主要用于鋼粒消合投砂法可適當延長回次純鉆進時間，主要用于鋼粒消耗量大的耗量大的、級堅硬或強研磨性巖石。但中途停鉆補級堅硬或強研磨性巖石。但中途停鉆補砂，費時、麻煩，其至可能引起巖芯堵塞或巖芯脫出。砂，費時、麻煩，其至可能引起巖芯堵塞或巖芯脫出。3、連續投砂法：目前無理想

52、的連續投砂器，很少采用。、連續投砂法：目前無理想的連續投砂器，很少采用。巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學鋼粒鉆頭上鉆壓的大小決定著孔底的破巖方式。一般按下式計鋼粒鉆頭上鉆壓的大小決定著孔底的破巖方式。一般按下式計算總的鉆壓值算總的鉆壓值P： 二、鉆壓二、鉆壓（N）式中：式中： k考慮水口使鉆頭唇面面積減少的系數，考慮水口使鉆頭唇面面積減少的系數，k=0.70.8；p鉆頭唇面的單位壓力，鉆頭唇面的單位壓力，Pa；D、d-鉆頭外徑和內徑，鉆頭外徑和內徑，m。 實踐表明，隨實踐表明，隨p增大，機械鉆速幾乎呈直線上升，但當增大，機械鉆速幾乎呈直線上升，但當p達一定達一定值（值（Pmax）后，這一線性關系不

53、復存在。這時，鋼粒可能被壓碎或）后，這一線性關系不復存在。這時，鋼粒可能被壓碎或嵌入嵌入鉆頭唇面，故造成鉆速明顯下降。影響鉆頭唇面，故造成鉆速明顯下降。影響Pmax大小的因素有：大小的因素有：鋼粒鉆頭的唇面硬度、鋼粒的強度、巖石的可鉆性和鉆頭的轉速。鋼粒鉆頭的唇面硬度、鋼粒的強度、巖石的可鉆性和鉆頭的轉速。巖石愈硬，鋼粒的相對強度和耐磨能力愈低，則所需的巖石愈硬，鋼粒的相對強度和耐磨能力愈低，則所需的Pmax壓力也壓力也較低；在鋼粒鉆進中，隨轉速加快鋼粒在孔底翻滾的脈動頻率升高，較低；在鋼粒鉆進中，隨轉速加快鋼粒在孔底翻滾的脈動頻率升高，對提高鉆速有利，所以，當轉速較快時對提高鉆速有利，所以，

54、當轉速較快時Pmax值下降。值下降。 巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學生產中常用的壓力見下表所列：生產中常用的壓力見下表所列：巖石級別巖石級別7-88-910 單位壓力單位壓力 （kg/cm2）30-3535-4040-45鋼粒性能鋼粒性能直徑直徑3mm，抗壓強度，抗壓強度1200 kg/粒，硬度粒，硬度HRC50巖土鉆鑿工藝學巖土鉆鑿工藝學三、轉速的選擇三、轉速的選擇 由于鋼粒在孔底的翻滾受到孔壁和巖心的限制，故其運動的速由于鋼粒在孔底的翻滾受到孔壁和巖心的限制，故其運動的速度滯后于鉆頭的線速度。加之鋼粒鉆進主要用于脆性巖石，巖石破度滯后于鉆頭的線速度。加之鋼粒鉆進主要用于脆性巖石，巖石破碎的時

55、間效應不明顯。同時鋼粒可在孔底自動分選與補給。所以，碎的時間效應不明顯。同時鋼粒可在孔底自動分選與補給。所以，鋼粒鉆進可以采用較高的轉速。過去人們曾擔心鋼粒鉆進可以采用較高的轉速。過去人們曾擔心“高轉速產生的離高轉速產生的離心力會把鋼粒甩出鉆頭唇面心力會把鋼粒甩出鉆頭唇面”，實踐證明，只要在鉆頭外環狀空間，實踐證明，只要在鉆頭外環狀空間里鋼粒柱的高度不小于水口高度，水口形狀又能保證及時導砂，則里鋼粒柱的高度不小于水口高度，水口形狀又能保證及時導砂，則適當提高轉速不會出現這種情況。適當提高轉速不會出現這種情況。 一般選擇轉速時應綜合考慮鉆頭的直徑、鋼粒的相對抗壓碎強一般選擇轉速時應綜合考慮鉆頭的直徑、鋼粒的相對抗壓碎強度、孔深和鉆桿強度等因素。其中鋼粒的相對抗壓碎強度與巖石硬度、孔深和鉆桿強度等因素。其中鋼粒的相對抗壓碎強度與巖石硬度及孔底的脈動頻率有關，所以在堅硬巖石中宜