一、金刚石冲击回转钻进（论文文献综述）
葛东[1]（2021）在《不同钻井液驱动下高能射流式液动潜孔锤性能研究》文中进行了进一步梳理能源与矿产的持续安全供给是经济快速增长的保证,而硬岩层钻进一直限制着各类深部能源资源的勘探开发与利用。从碎岩理论来看,冲击回转钻进技术是解决硬岩钻进慢的最有效的方法之一。射流式液动潜孔锤诞生于20世纪70年代,是我国自主研发的液动冲击回转钻具,具有独立知识产权。与气动潜孔锤相比,由于其动力介质的不可压缩性,在深孔及超深孔的高围压工作条件下,适应性更强,并且效率高,能耗低,应用范围更广。近些年来,国内外各大研究机构和商业公司,纷纷开始对射流式液动潜孔锤进行立项开发。为了保持我国在相关领域的领先地位,更好地将射流式液动潜孔锤应用于钻井现场,提高我国硬岩钻井技术水平,不断深化相关技术的理论研究与结构创新势在必行。常规射流式液动锤冲击功小,只能配金刚石钻头、牙轮钻头或PDC钻头进行辅助碎岩。近年来,吉林大学创新研发的高能射流式潜液动孔锤可配合球齿钻头,进行冲击为主、切削为辅的高效钻进。但是,现场使用过程中,工程师仍需面对钢制射流元件冲蚀过快,工作寿命短的问题。虽然,全硬质合金射流元件可以较好的抵抗钻井液中固相颗粒的冲蚀,却无法承受冲锤回程的巨大冲击载荷。本文应用计算机辅助设计技术（CAD）及计算流体动力学技术（CFD）进行了回程节流缓冲机构的研究、设计和分析。同时,利用新研制的冲锤全行程测量系统,对冲锤运动进行动态分析,研究了回程节流缓冲机构的可行性及可靠性。除了寿命问题,典型钻井液驱动下的射流式液动潜孔锤性能研究仍是空白,需要大量的研究数据,支撑其在复杂钻井液环境下的实际应用。以往,研究人员利用清水为动力介质,驱动射流式液动潜孔锤进行性能预测分析,其结果存在很大局限性。因此,本文研究了多种钻井液驱动下,SC86H型高能射流式液动潜孔锤（S-射流,C-冲击,86-外管直径,H-高能,以下简称“SC86H液动潜孔锤”）的动力介质适应性与输出特性。选择了钻井现场应用较多的四种钻井液作为动力介质,分别为清水、水基膨润土钻井液、水基聚合物钻井液和油基钻井液。本文的主要结论如下:（1）回程节流缓冲机构可有效进行冲锤回程软制动,保护全硬质合金射流元件。缓冲制动过程中的压力脉动足以将射流推向另一侧,完成射流切换。因此,冲锤回程冲击并不是射流切换的必要条件。当冲锤质量为9 kg时,可以获得最佳的输出功率。当输入流量改变时,冲锤所需缓冲距离（Required Damping Length,所需缓冲距离）。冲锤结构行程增加及质量增大会导致所需缓冲距离增长,但是影响并不显着。（2）作为双稳态负反馈流体振荡器,SC86H液动潜孔锤中射流元件的振荡频率（=冲击频率）取决于负载特性,且与流量（或雷诺数）成正比。当冲锤进入全行程后,射流元件会在恒定的斯特劳哈尔数（Strouhal）下工作,这点与其它类型和用途的射流振荡器是相似的。（3）水基膨润土钻井液驱动下的SC86H液动潜孔锤在较低膨润土含量范围内（质量分数<3%）性能更好。在较高膨润土含量范围内（≥3%）,输出性能将低于清水。膨润土的使用有助于运动配合面之间的润滑。然而,膨润土含量的增加也会增加钻井液的粘度,从而导致流道水力损失增加和冲锤运动阻力增加。钻井液中膨润土含量对整机压力降影响不大。膨润土的存在会略微增加SC86H液动潜孔锤工作压降,这种现象是由钻井液粘度和密度的增加所导致的。数值模拟显示,钻井液的流变性对液动锤性能具有显着影响。研究发现,流变特性对射流元件内部流场的湍流强度及能量转换过程有显着影响。在一定的流量下,流性指数n的减小会降低输出通道内的能量转化率,进而导致输出通道入口速度的降低,影响系统的整体效率。（4）膨润土钻井液中加入重晶石会降低冲锤运动稳定性和冲击频率。但是,由此增加的冲击末速度、冲击功和输出功率可以抵消部分性能损失。在实际应用中,活塞衬套之间的间隙会因为固相颗粒的高速磨蚀而不可避免的持续增加。因此,如果重晶石对冲锤冲击频率影响不大,则无需增大活塞衬套配合间隙。膨润土钻井液温度变化会影响其粘度和密度,进而影响液动潜孔锤性能。在实验室所研究的温度范围内（20～80℃）,温度越高,液动潜孔锤性能越好。（5）聚合物溶液的瞬态、稳态拉伸粘度与聚合物浓度、高分子链柔性和分子量（MW）相关。与经典（牛顿）湍流射流相比,聚合物射流较高的拉伸粘度会降低射流扩散速率、中心线速度衰减、雷诺应力和粘性耗散率。在射流元件中,拉伸粘度的增加会阻碍射流卷吸,促使射流稳定向前,进而阻碍科恩达（Coanda）效应的产生和射流的稳定附壁。因此,聚合物浓度、高分子链柔性和分子量都会对液动潜孔锤动态特性产生影响。对于具有相同质量浓度和分子量的不同柔性度聚合物,柔性聚合物通常会对液动潜孔锤的工作产生更加严重的影响,现场需要根据实际情况,尽量选择性能相近的替代聚合物。（6）油基钻井液中的油相并不能够对SC86H液动潜孔锤产生显着的润滑作用。而无固相添加剂的油基钻井液会因自身的低密度而削弱液动锤输出性能。油基钻井液中的膨润土会对SC86H液动潜孔锤内部的配合间隙产生良好的润滑解卡作用。重晶石加重剂会通过增加整机压降而增强SC86H液动潜孔锤输出性能;重晶石颗粒的存在会降低冲锤的运动稳定性和冲击频率。
方金[2]（2020）在《钻进冲击载荷作用下软岩破碎规律的试验研究》文中认为由于井工煤矿生产的复杂性和特殊性,我国煤矿安全事故时有发生。当煤矿井下安全事故发生并造成人员被困时,采用冲击回转钻进技术钻进的地面救援孔可大幅度节约救援时间,达到快速救援目的。揭示钻进过程中软岩地层的破碎变化对快速成孔具有重大的指导意义,因此研究软岩在钻进冲击载荷作用下的破碎变化规律已刻不容缓。本论文主要以中煤科工集团西安研究院有限公司-复杂地层冲击载荷作用下快速破岩项目为依托,通过理论分析典型软岩的破碎变化规律、冲击软岩相似模型试验和冲击破碎软岩数值模拟等手段,对钻进冲击载荷作用下软岩的破碎规律展开研究。理论分析软岩受外载荷作用下的损伤累积过程以及尖断裂纹变化情况认为:典型的软岩破碎过程主要分为四个阶段,即微裂纹萌生、发展、扩展阶段和破碎,前期主要以累积损伤为主,中间会产生裂纹的变化与发展,裂纹进一步发育、贯通使岩石发生破碎。在查阅前人关于类似冲击试验所用装置的主要结构和功能的前提下,设计并研制出能够进行不同冲击功、不同规格碎岩球齿冲击破碎岩样的试验装置,装置主要包括:冲击落锤部分、球齿-砧体部分、岩样试件夹具部分和底座立架等部分。基于室内试验装置的研制和软岩相似材料的制作进行了室内试验,结果表明:在不同冲击功作用下,软岩以塑性压缩变形为主,形成的冲击坑较规则,压碎特征及冲击坑周围岩石破碎不明显,且增加冲击功不能改变软岩的力学行为特征。运用ANASYS/LS-DYNA软件进行冲击破碎软岩数值模拟,结果表明:碰撞过程中能量总体呈现逐渐衰减的变化趋势,且以动能转换为内能为主,冲击软岩前期岩样表面出现压缩变形,凹坑周围出现不明显的裂纹,连续冲击导致岩样内部裂纹逐渐发育,损伤累积加深,最终达到完全破碎,此时能量变化达到最大。研究成果可作为选择钻进工艺方法的参考依据,对提高冲击回转钻进工艺对软岩地层的适用性具有指导意义,也可以为后续孔壁失稳机理研究提供一定的参考和借鉴。
石智军,姚克,姚宁平,李泉新,田宏亮,田东庄,王清峰,殷新胜,刘飞[3]（2020）在《我国煤矿井下坑道钻探技术装备40年发展与展望》文中提出煤矿井下坑道钻探在保障煤矿安全高效开采、增加清洁能源供给、实现绿色发展等方面发挥着不可替代的作用。改革开放以来,我国煤矿井下坑道钻探技术与装备实现了"由无到有"向"由弱到强"的历史性跨越,依靠坑道钻探技术与装备科技创新,支撑煤矿地质保障能力持续增强。首先从矿井灾害防治、隐蔽致灾地质因素探查、煤层气资源开发和其他工程应用等方面,全面阐述了安全高效绿色开采对煤矿井下坑道钻探的需求,并结合煤矿井下坑道钻探领域专着、专利、论文、标准规范、获奖情况,系统回顾和总结了40年来我国煤矿井下坑道钻探技术与装备的发展历程和代表性成果。在坑道钻探技术与装备方面,提出和发展了煤矿井下坑道回转钻进技术、稳定组合钻具定向钻进技术和随钻测量定向钻进技术,实现了煤矿井下钻孔施工由"无控钻进"到"受控钻进"再到"精确定向钻进"的跨越;研制了坑道钻机、泥浆泵（车）、钻杆、钻头、螺杆钻具、随钻测量系统、冲洗液循环净化系统等装备,促进了煤矿井下坑道钻探装备国产化进程及其升级换代,形成了适应于我国煤层赋存地质条件和开采条件、同时具备自主知识产权的坑道钻探技术与装备体系,尤其是大功率定向钻进和自动化、智能化钻进技术与装备研发,使我国煤矿井下坑道钻探技术装备水平跃升到新的台阶,推动了煤矿地质保障技术的进步,支撑了我国煤炭科学产能的释放和煤层气高效开发。面对新一轮能源科技革命,针对新形势下煤矿安全发展新要求,以信息化、智能化为特征的精准快速坑道钻探技术与装备的发展已迫在眉睫,在此基础上,提出了煤矿井下坑道钻探技术与装备发展方向及建议。
王光祖,崔仲鸣[4]（2020）在《化学气相沉积金刚石膜的工程应用》文中提出文章是一篇关于化学气相沉积金刚石膜在工程应用方面的简要闸述。由文中引用的应用实例可见,从机械加工用的刀具到地质勘探用的钻头,从拉抜模具到口腔修复等工程技术领域都有它的用武之地。实际应用结果显示,采用化学沉积金刚石膜不仅成本低廉,而且易于实现批量生产,市场前景极佳,工件表面的金刚石涂层可增强工具的耐磨损能力,使其使用寿命大幅度提高;而且其最大的难能可贵的技术优势是可实现在形状复杂的工具上直接沉积金刚石膜。因此,受到各工程技术领域企业的广泛关注。
陈鱼[5]（2019）在《冲击回转钻进工艺在新集二矿的应用及分析》文中研究指明随着煤炭的大量开采,浅层的煤炭资源越来越少,随着煤矿开采深度的增加,经常会钻遇坚硬岩层,现有硬岩钻进技术存在钻进效率低、粉尘无法解决等问题。为解决煤矿井下硬岩钻进现有问题,在新集矿区开展了适用于坚硬岩层的冲击回转钻进工艺研究,并进行工业性试验。试验表明,冲击回转钻进工艺有效地解决了煤矿井下硬岩钻进难题,与回转钻进工艺相比,钻进速度有较大提高。
王达,赵国隆,左汝强,孙建华,周红军,张林霞,李艺[6]（2019）在《地质钻探工程的发展历程与展望——回顾探矿工程事业70年》文中认为伴随着新中国的建立和发展壮大,我国的探矿工程事业从无到有,从小到大,从弱到强。70年来,通过几代探矿人的坚持不懈和努力奋斗,目前我国地质钻探技术水平基本与世界同步,在许多方面达到世界先进水平,有些钻探技术、装备已处于世界领先地位。在庆祝新中国成立70周年之际,从整个地质行业乃至整个国家工业发展的维度上回顾我国探矿工程70年的发展历程,大致划分为4个阶段:新中国成立初期探矿工程创建起步阶段（20世纪50-60年代）;探矿工程技术稳步快速发展阶段（20世纪70-80年代）;探矿工程扩大服务领域阶段（大致为20世纪最后15年）;钻探工程技术全面、深入发展,逐步进入世界一流的阶段（21世纪以来）。分别对这4个阶段所发生的重大事件以及取得的主要技术成果进行了回顾和总结,阐明了70年来探矿工程为国家经济建设、为我国成为至今世界上唯一制造业体系最完整的国家做出的重要贡献。展望了在深地探测、大洋钻探、极地钻探、水合物及干热岩等新型资源勘查、环境工程等领域以及智能化等方面钻探工程的发展前景。
卢月文[7]（2019）在《地质钻探液动冲击回转钻进技术的新认识》文中研究指明文章对地质钻探中的液动冲击回转钻进技术进行研究,首先分析其工艺适应性,进而提出几点应用创新对策,以期为相关地质钻探工程提供参考。
罗思贤,高飞,杨芝广,李龙[8]（2019）在《攀西地区钒钛磁铁矿整装勘查钻探坚硬岩层的研究和探索》文中指出从攀西地区钒钛磁铁矿整装勘查地质岩心钻探的基本要求出发,应用碎岩理论及碎岩理论的实现途径,结合坚硬岩石的特点,经过现场的试验观察和反复实践,初步形成了一套钻进坚硬岩层钻探工艺方法,现场的应用证明,该工艺能很好的提高钻进效率。
曹小军[9]（2019）在《淮南矿区井下穿层孔硬岩钻进效率研究》文中指出为有效预防矿井生产过程中瓦斯引发的灾害,淮南矿区采用穿层钻孔进行治理。但是在煤层顶、底板施工穿层钻孔时,在硬岩或软硬交互地层中钻进效率低。基于这一问题,展开淮南矿区井下穿层孔硬岩钻进技术研究,最终达到高效钻进的目的。论文通过查阅国内外硬岩钻进研究现状,了解了淮南矿区地质条件、煤系及煤层的岩性、现有装备和钻进技术之后,对研究区井下穿层孔硬岩钻进效率的影响因素进行分析,得出影响硬岩钻进关键因素为轴向荷载和钻头。依据关键因素对钻具的破岩机制展开分析,并建立了钻头与岩层作用仿真模型。模型模拟过程中钻头随轴向荷载增加,位移、应力和塑性区均增加,通过模型计算得到三翼圆弧胎体PDC钻头和四翼平角胎体PDC钻头压入作用效果明显高于钎头的结论。最后在淮南矿区进行了井下穿层孔硬岩高效成孔试验,验证了理论研究成果,并依据试验结果的统计和灰色关联分析,通过试验分析得出的结论是硬岩钻进过程中回转钻进工艺条件下的钻进效率低于冲击回转钻进工艺条件下的钻进效率,气动冲击回转钻进工艺下的钻进工艺参数低于液动冲击回转过程中的钻进工艺参数;中硬岩层钻进中不同结构钻头的钻进效率差距较大;随岩层坚固性系数的提高,钻进工艺参数泵压增大、钻压下降、转速提高;钎头更适合与气动潜孔锤钻具组合;进尺、螺旋钻杆使用和钻压是井下穿层孔硬岩钻进效率最重要的因素,钻进工艺参数与钻进效率关联程度最大,钻具组合是次于钻进参数的影响因素。上述研究成果在淮南矿区瓦斯抽采穿层钻孔的工程实践中得到了验证,为淮南矿区以及其它矿区的穿层孔硬岩高效钻进提供了范例。
胡俊凯[10]（2019）在《植物胶在复杂地层钻探施工中的应用研究》文中研究表明高速公路地质勘察是公路建设中的重要环节之一,地质勘察过程中钻探技术对保证勘察质量和后期公路建设的设计、施工具有重要意义。本文调研国内外钻探技术理论知识和实践应用情况,以黔北某高速公路复杂地质条件下的工程地质勘察为背景,采用理论分析和试验研究相结合的研究方法,研究钻探设备、钻进方法的选用和钻探质量的控制,对植物胶冲洗液组成成分、物理化学性质、特性及改良进行研究,探求植物胶在钻探取芯过程中的作用和影响因素,具体研究成果如下:（1）钻进工艺的研究。通过分析研究硬质合金钻进、金刚石钻进、钻粒钻进和冲击回转钻进四种钻进方式,研究不同地质条件下的钻探设备、钻进工艺、钻进方法等钻探技术参数的合理选择,优选适宜于本区域地质条件的钻探设备、钻进方法及钻探施工工艺技术参数。（2）对CT型植物胶冲洗液进行护芯试验、粘弹减振试验及剪切稀释性试验等特性试验。试验结果表明,植物胶冲洗液属于粘弹性流体,能够悬浮和携带岩粉,具有粘弹减振与润滑减阻的作用,能够有效减弱钻杆的机械振动,减少对岩芯的扰动,提高岩芯采取率,降低钻具磨耗,提高钻具使用寿命,在保护岩芯与护壁防塌方面效果显着。（3）对CT型植物胶冲洗液进行流变试验研究。试验结果表明,植物胶属于天然高分子聚合物的非牛顿流体。在不同的剪切速率下,植物胶流变方程符合幂律模型和宾汉模型。（4）通过对CT型植物胶冲洗液进行室内试验,优化植物胶冲洗液的配比。通过研究不同浓度情况下,植物胶冲洗液的性能变化,确定CT型植物胶冲洗液的最佳浓度配比为6%～7%。（5）为了进一步提高CT型植物胶冲洗液的性能,对其进行改良试验。试验结果表明,用NaOH进行改良时,少量的氢氧化钠有助于提高植物胶冲洗液的性能,过量的氢氧化钠降低其性能,以3%浓度为最佳值。使用聚丙烯酰胺进行改良时,聚丙烯酰胺添加量在3%～3.5%时,最为适宜。
二、金刚石冲击回转钻进（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、金刚石冲击回转钻进（论文提纲范文）
（1）不同钻井液驱动下高能射流式液动潜孔锤性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外高能液动潜孔锤研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 射流式液动潜孔锤研究现状 |
| 1.4 课题研究的目的与意义 |
| 1.5 论文的主要研究内容 |
| 1.6 研究方法 |
| 1.7 本章小结 |
| 第2章 SC86H型高能射流式液动潜孔锤节流缓冲机构研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 设计方法 |
| 2.2.1 经验设计方法 |
| 2.2.2 计算机辅助方法 |
| 2.3 模型建立 |
| 2.3.1 工作原理 |
| 2.3.2 设计理念 |
| 2.4 数值计算 |
| 2.4.1 流体域建模 |
| 2.4.2 网格划分 |
| 2.4.3 初始边界条件设置 |
| 2.4.4 求解控制 |
| 2.5 实验测试 |
| 2.6 结果分析 |
| 本章小结 |
| 第3章 清水驱动下液动潜孔锤全行程动态特性研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 冲锤全行程运动参数测量 |
| 3.2.1 冲锤部分行程运动参数测量方法 |
| 3.2.2 冲锤全行程运动参数测量方法 |
| 3.2.3 不确定度分析 |
| 3.3 全行程动态特性研究 |
| 3.3.1 冲锤运动特性及射流切换机制 |
| 3.3.2 输入流量对液动潜孔锤性能影响 |
| 3.3.3 结构参数对液动锤性能影响 |
| 3.4 缓冲特性研究 |
| 3.4.1 输入流量对缓冲特性影响 |
| 3.4.2 结构行程对缓冲特性影响 |
| 3.4.3 缓冲机构可靠性分析 |
| 本章小结 |
| 第4章 水基膨润土钻井液驱动下液动潜孔锤动态特性研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 实验研究 |
| 4.2.1 膨润土含量对液动锤性能影响 |
| 4.2.2 重晶石加重剂对液动锤性能影响 |
| 4.2.3 钻井液温度对液动锤性能影响 |
| 4.3 数值模拟研究 |
| 4.3.1 湍流模型 |
| 4.3.2 数值模拟验证 |
| 4.3.3 流场云图 |
| 4.3.4 湍流强度 |
| 4.3.5 射流速度 |
| 4.3.6 能量转换过程 |
| 4.3.7 实验验证 |
| 本章小结 |
| 第5章 水基聚合物钻井液驱动下液动潜孔锤动态特性研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 实验 |
| 5.2.1 仪器与试剂 |
| 5.2.2 聚合物钻井液配制及流变性 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 雷诺数液动锤性能影响 |
| 5.3.2 聚合物质量浓度对液动锤 |
| 5.3.3 聚合物分子量对液动锤性能影响 |
| 5.3.4 分子链柔性度影响 |
| 本章小结 |
| 第6章 油基钻井液驱动下液动潜孔锤动态特性研究 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 实验 |
| 6.2.1 仪器与试剂 |
| 6.2.2 油基钻井液配制 |
| 6.2.3 油基钻井液性质 |
| 6.3 实验结果与讨论 |
| 6.3.1 运动特性分析 |
| 6.3.2 输出性能分析 |
| 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 论文的主要结论 |
| 7.2 论文的创新点 |
| 7.3 展望 |
| 7.3.1 本文研究不足 |
| 7.3.2 后续工作建议 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（2）钻进冲击载荷作用下软岩破碎规律的试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 选题意义 |
| 1.2 国内外研究动态 |
| 1.2.1 冲击回转钻进技术概况 |
| 1.2.2 冲击回转钻进技术研究进展 |
| 1.2.3 冲击回转钻进技术应用 |
| 1.3 研究内容、研究方法、技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 2 软岩及其冲击载荷破碎理论 |
| 2.1 软岩的物理力学性质 |
| 2.1.1 软岩的定义 |
| 2.1.2 软岩的分类 |
| 2.1.3 软岩的力学属性 |
| 2.2 冲击载荷碎岩相关理论 |
| 2.2.1 损伤力学相关理论 |
| 2.2.2 断裂力学相关理论 |
| 2.2.3 软岩破碎理论分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 冲击破岩试验装置的研制 |
| 3.1 总体功能设计 |
| 3.2 冲击落锤部分结构设计 |
| 3.2.1 冲锤设计 |
| 3.2.2 提升系统设计 |
| 3.2.3 导杆设计 |
| 3.3 球齿-砧体部分结构设计 |
| 3.3.1 砧体设计 |
| 3.3.2 加压架与预紧弹簧组件 |
| 3.4 岩样试件夹具部分结构设计 |
| 3.4.1 周向围板 |
| 3.4.2 上压紧板 |
| 3.4.3 托板与基座 |
| 3.5 底座立架部分结构设计 |
| 3.5.1 安装底座 |
| 3.5.2 基础底座 |
| 3.6 试验装置结构图 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 软岩相似材料冲击试验研究 |
| 4.1 相似材料相关理论 |
| 4.1.1 相似定理 |
| 4.1.2 相似准则的推导方法 |
| 4.1.3 相似准则的推导过程 |
| 4.1.4 参考原型的确定 |
| 4.2 相似材料原料选取 |
| 4.2.1 胶结剂的选取 |
| 4.2.2 骨料的选择 |
| 4.2.3 添加剂的选择 |
| 4.2.4 相似材料的选择原则 |
| 4.3 相似材料的设计与制作 |
| 4.3.1 相似材料的设计 |
| 4.3.2 制备所需工具 |
| 4.3.3 试件的制作步骤 |
| 4.4 单轴抗压强度力学测试及分析 |
| 4.4.1 力学参数测试内容 |
| 4.4.2 测试具体步骤 |
| 4.4.3 测试结果及分析 |
| 4.5 冲击破碎软岩试验 |
| 4.5.1 试验内容 |
| 4.5.2 软岩模型的制作 |
| 4.5.3 试验流程 |
| 4.5.4 试验方案 |
| 4.6 试验结果分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 软岩相似模型冲击破碎数值模拟 |
| 5.1 ANSYS/LS-DYNA软件介绍 |
| 5.1.1 软件特点 |
| 5.1.2 软件计算流程 |
| 5.2 软岩模型冲击模拟 |
| 5.2.1 几何模型及参数定义 |
| 5.2.2 接触的定义 |
| 5.2.3 边界条件和速度的定义 |
| 5.2.4 输出及求解设置 |
| 5.3 数值计算结果分析 |
| 5.3.1 应力变化分析 |
| 5.3.2 裂纹变化分析 |
| 5.3.3 能量变化情况 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（3）我国煤矿井下坑道钻探技术装备40年发展与展望（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 煤炭安全高效绿色开采对坑道钻探需求 |
| 1.1 矿井灾害防治对坑道钻探需求 |
| 1.2 隐蔽致灾地质因素探查对坑道钻探的需求 |
| 1.3 煤层气资源开发对坑道钻探的需求 |
| 1.4 其他工程应用对坑道钻探的需求 |
| 2 坑道钻探研究进展 |
| 2.1 专着 |
| 2.2 发明专利 |
| 2.3 期刊论文 |
| 2.3.1 论文发表期刊情况 |
| 2.3.2 论文发表机构情况 |
| 2.3.3 论文被引情况 |
| 2.4 学位论文 |
| 2.5 获奖情况 |
| 2.6 国家/行业标准 |
| 3 坑道钻探技术发展历程 |
| 3.1 回转钻进技术研究进展 |
| 3.2 稳定组合钻具定向钻进研究进展 |
| 3.3 随钻测量定向钻进技术研究进展 |
| 3.3.1 引进消化阶段 |
| 3.3.2 自主研发阶段 |
| 3.3.3 创新发展阶段 |
| 3.4 碎软煤层钻进技术发展进展 |
| 3.4.1 螺旋钻进技术 |
| 3.4.2 中风压空气钻进技术 |
| 3.4.3 空气套管钻进技术 |
| 3.4.4 梳状钻孔定向钻进技术 |
| 3.4.5 空气螺杆钻具定向钻进技术 |
| 3.4.6 筛管完孔工艺技术 |
| 3.5 坑道取心钻进技术研究进展 |
| 3.5.1 绳索取心钻进技术 |
| 3.5.2 水力反循环取心钻进技术 |
| 3.5.3 长距离密闭取心定向钻进技术 |
| 4 坑道钻探装备发展历程 |
| 4.1 坑道钻机发展现状 |
| 4.1.1 分体式钻机 |
| 4.1.2 履带式钻机 |
| 4.1.3 胶轮式定向钻机 |
| 4.1.4 自动化、智能化钻机 |
| 4.2 煤矿井下泥浆泵(车)发展现状 |
| 4.3 煤矿井下坑道钻杆发展现状 |
| 4.3.1 高强度外平钻杆 |
| 4.3.2 螺旋钻杆 |
| 4.3.3 三棱钻杆 |
| 4.3.4 有线随钻测量钻杆 |
| 4.3.5 无磁钻杆 |
| 4.3.6 打捞钻杆 |
| 4.4 煤矿井下坑道钻头发展现状 |
| 4.4.1 硬质合金钻头 |
| 4.4.2 金刚石钻头 |
| 4.4.3 PDC钻头 |
| 4.5 煤矿井下坑道螺杆钻具发展现状 |
| 4.6 钻孔轨迹测量系统发展现状 |
| 4.6.1 存储式测量系统 |
| 4.6.2 随钻测量系统 |
| 4.7 冲洗液循环净化系统发展现状 |
| 5 坑道钻探实验室平台建设 |
| 5.1 钻探工艺实验室 |
| 5.1.1 液动冲击回转钻进实验室 |
| 5.1.2 微机控制托拉姆钻机的工艺实验台 |
| 5.2 钻机实验平台 |
| 5.2.1 液压元件实验台 |
| 5.2.2 钻机综合检测检验实验台 |
| 5.3 钻具实验室 |
| 5.3.1 钻杆实验台 |
| 5.3.2 小直径螺杆钻具性能测试台 |
| 5.3.3 钻头微钻实验台 |
| 5.4 钻孔测量仪器实验室 |
| 6 坑道钻探发展方向与建议 |
| 6.1 坑道钻探基础理论与方法研究 |
| 6.2 超大直径顶板高位定向成孔技术开发 |
| 6.3 煤矿井下旋转导向钻进系统的研制 |
| 6.4 高精度随钻测量系统的研制 |
| 6.5 钻孔机器人的研制 |
（4）化学气相沉积金刚石膜的工程应用（论文提纲范文）
| 1 整体式刀具 |
| 2 煤液化减压阀关键部件 |
| 3 铣削CFRP |
| 4 强化孕镶金刚石钻头 |
| 5 加工氧化锆陶瓷 |
| 6 CVD厚膜刀具 |
| 7 拉拔模具 |
| (1)焊接丝材拉拔 |
| (2)不锈钢丝拉拔 |
| (3)失效模式 |
（5）冲击回转钻进工艺在新集二矿的应用及分析（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 冲击回转钻进工艺 |
| 2 现场试验 |
| 2.1 地质条件 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.3 冲击回转全断面钻进工艺 |
| 2.4 冲击回转取芯钻进工艺 |
| 2.5 试验结论 |
| 3 结语 |
（6）地质钻探工程的发展历程与展望——回顾探矿工程事业70年（论文提纲范文）
| 0 前言 |
| 1 新中国成立初期探矿工程创建起步阶段(20世纪50-60年代) |
| 1.1 创建探矿工程队伍 |
| 1.2 专业技术人才培养 |
| 1.3 发展科学研究和科技情报工作 |
| 1.3.1 科学研究工作 |
| 1.3.2 科技情报工作 |
| 1.3.2.1 创办专业杂志 |
| 1.3.2.2 创建学术组织 |
| 1.3.2.3 国际科技交流与合作 |
| 1.4 在引进的基础上研发国产钻探装备 |
| 1.5 初步建立管理体系,建章立制 |
| 1.5.1 操作规程 |
| 1.5.2 管理办法 |
| 1.5.3 定额 |
| 1.5.4 技术标准 |
| 1.6 小结 |
| 2 探矿工程技术稳步快速发展阶段(20世纪70-80年代) |
| 2.1 以绳索取心为主体的多工艺钻探技术逐步完善 |
| 2.1.1 以金刚石钻探为代表的新技术开始起步 |
| 2.1.2 以绳索取心钻进为主的小口径金刚石钻进技术成为地质岩心钻探主体 |
| 2.1.3 液动冲击回转钻进技术得到推广应用 |
| 2.1.4 受控定向钻进技术研究应用成果斐然 |
| 2.2 以反循环为主体的多工艺空气钻探技术体系获推广应用 |
| 2.3 以低密度为主体的护孔、堵漏、保矿技术体系形成 |
| 2.4 以坑道机械化为主体的新奥法掘进技术体系得到推广应用 |
| 2.5 水文水井钻探、高温地热钻井技术体系初步形成 |
| 2.6 地质钻探装备水平不断提高 |
| 2.7 地质勘查宏观协调和行业管理得到加强 |
| 2.8 科研能力及国际交流得以加强 |
| 2.9 小结 |
| 3 探矿工程扩大服务领域阶段(大致为20世纪最后15年) |
| 3.1 贯彻地矿部“一业为主,多种经营”的方针,取得显着经济效益 |
| 3.2 工程勘察钻探发挥不可或缺的作用 |
| 3.3 工程施工钻探技术与设备快速发展 |
| 3.3.1 钻孔灌注桩施工技术 |
| 3.3.2 基坑支护与地基处理设备 |
| 3.3.3 非开挖管线铺设技术与设备 |
| 3.3.4 其他特殊工程 |
| 3.4 在地质灾害防治工程中初显神威 |
| 3.5 坑探工程技术进步,服务领域拓宽 |
| 3.6 对接井施工技术解决盐岩采矿技术难题 |
| 3.7 建筑装修薄壁工程钻技术 |
| 3.8 地质钻探技术稳中求进 |
| 3.9 小结 |
| 4 钻探工程技术全面、深入发展,逐步进入世界一流的阶段(21世纪以来) |
| 4.1 地质工作管理体制大变革 |
| 4.2 全国各地积极开展深部钻探工程 |
| 4.3 钻探工程在地热、铀矿等新型能源资源勘探开发中一展身手 |
| 4.4 页岩气勘探开发依托钻井技术进步取得突破 |
| 4.5 天然气水合物钻采迈入世界领先水平 |
| 4.6 大陆科学钻探工程迈入世界先进行列 |
| 4.6.1 前期准备工作 |
| 4.6.2 中国大陆科学钻探工程“科钻一井” |
| 4.6.3 深部探测技术与实验研究专项 |
| 4.6.4 汶川地震断裂带科学钻探工程 |
| 4.6.5 松辽盆地科学钻探工程 |
| 4.6.6 极地钻探工程 |
| 4.7 积极开展大洋钻探 |
| 4.8 积极开展绿色勘查钻探技术研究 |
| 4.9 探矿工程专业标准体系逐步成熟并完善 |
| 4.10 钻探技术在矿山救援等特种工程中发挥巨大作用 |
| 5 展望 |
（7）地质钻探液动冲击回转钻进技术的新认识（论文提纲范文）
| 1 地质钻探液动冲击回转钻进技术的工艺适应性分析 |
| 1.1 液动冲击器选择 |
| 1.2 适用条件 |
| 1.3 工艺局限性 |
| 2 地质钻探液动冲击回转钻进技术的应用创新对策 |
| 2.1 合理配置钻探设备 |
| 2.2 做好冲洗液和现场维护工作 |
| 2.3 推动新产品的研发与应用 |
| 3 结束语 |
（8）攀西地区钒钛磁铁矿整装勘查钻探坚硬岩层的研究和探索（论文提纲范文）
| 1 解决坚硬地层钻进问题的意义 |
| 2 分析和研究 |
| 3 碎岩理论 |
| 4 碎岩理论的实现 |
| 5 钻头的选择 |
| 5.1 钻头底唇面 |
| 5.2 胎体的选择 |
| 5.3 金刚石的选用 |
| 6 两种钻进方法 |
| 6.1 常规钻进法 |
| 6.2 冲击回转钻进法 |
| 6.3 两种钻进方法的比较 |
| 7 现场钻进的几点注意事项 |
| 8 结束语 |
（9）淮南矿区井下穿层孔硬岩钻进效率研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 硬岩钻头研究现状 |
| 1.2.2 硬岩钻进工艺研究现状 |
| 1.3 研究内容、研究方法和技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 2 研究区概况 |
| 2.1 研究区地质情况 |
| 2.1.1 矿区地貌与地质构造 |
| 2.1.2 区域地层及煤层 |
| 2.1.3 地下水与瓦斯 |
| 2.1.4 顶、底板岩性特征 |
| 2.2 钻探技术与装备概况 |
| 2.2.1 回转钻进技术 |
| 2.2.2 冲击回转钻进技术 |
| 2.2.3 坑道钻探设备 |
| 3 研究区硬岩钻进效率影响因素分析 |
| 3.1 地质因素 |
| 3.1.1 物理性质 |
| 3.1.2 力学性质 |
| 3.1.3 研磨性 |
| 3.1.4 坚固性系数及其分级 |
| 3.2 工艺技术因素 |
| 3.2.1 碎岩工具 |
| 3.2.2 施力方式 |
| 3.2.3 钻具组合 |
| 3.2.4 钻进工艺参数 |
| 3.3 装备因素 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 轴向荷载和钻头对硬岩钻进的影响研究 |
| 4.1 破岩机制分析 |
| 4.1.1 钻具运动过程分析 |
| 4.1.2 压入作用 |
| 4.1.3 切削、研磨作用 |
| 4.2 钻头与岩层作用的数值模型 |
| 4.2.1 模型建立 |
| 4.2.2 模拟方案 |
| 4.3 数值模拟结果分析 |
| 4.3.1 位移与应力 |
| 4.3.2 塑性区 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 井下穿层孔硬岩钻进现场试验研究 |
| 5.1 淮南矿区现场试验 |
| 5.1.1 潘一矿试验 |
| 5.1.2 潘三矿试验 |
| 5.2 试验结果与结论 |
| 5.3 试验结果的灰色关联分析 |
| 5.3.1 灰色关联理论 |
| 5.3.2 因素关联度分析 |
| 5.3.3 综合分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（10）植物胶在复杂地层钻探施工中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 项目工程背景 |
| 2.1 项目区概况 |
| 2.2 工程地理环境 |
| 2.2.1 地形、地貌 |
| 2.3 水文地质及气象条件 |
| 2.3.1 水文地质 |
| 2.3.2 气象条件 |
| 2.4 地层岩性及地质构造 |
| 2.4.1 地层岩性 |
| 2.4.2 地质构造与地震 |
| 2.5 项目区钻探施工重难点分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 钻探施工工艺 |
| 3.1 钻探设备 |
| 3.1.1 钻机 |
| 3.2 岩芯钻探钻进方法 |
| 3.2.1 硬质合金钻进 |
| 3.2.2 金刚石钻进 |
| 3.2.3 钻粒钻进 |
| 3.2.4 冲击回转钻进 |
| 3.3 项目区钻进施工工艺优选 |
| 3.4 钻探工程质量 |
| 3.4.1 钻探工程岩芯采取的基本要求 |
| 3.4.2 影响岩芯质量的主要因素 |
| 3.4.3 提高岩芯质量的技术措施 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 CT植物胶冲洗液的特性研究 |
| 4.1 植物胶的组成及性质 |
| 4.1.1 植物胶的组成 |
| 4.1.2 植物胶的物理性质 |
| 4.1.3 植物胶冲洗液的物理稳定性 |
| 4.1.4 植物胶的化学性质 |
| 4.1.5 植物胶冲洗液的化学稳定性 |
| 4.2 植物胶冲洗液的作用机理 |
| 4.2.1 冷却钻头、携带岩粉 |
| 4.2.2 护壁作用 |
| 4.2.3 润滑减阻作用 |
| 4.3 植物胶的护芯试验 |
| 4.3.1 试验目的及材料 |
| 4.3.2 试验方法 |
| 4.3.3 试验结果分析 |
| 4.4 植物胶的粘弹、减振试验 |
| 4.4.1 爬杆试验 |
| 4.4.2 无管虹吸现象 |
| 4.4.3 减振试验 |
| 4.4.4 试验结果分析 |
| 4.5 植物胶的剪切稀释性试验 |
| 4.5.1 试验方法及结果 |
| 4.5.2 试验结果分析 |
| 4.6 植物胶冲洗液的流变特性试验研究 |
| 4.6.1 常见的几种流变模型 |
| 4.6.2 植物胶冲洗液流变试验 |
| 4.6.3 植物胶冲洗液适用的流变模型 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 CT植物胶冲洗液性能改良研究 |
| 5.1 植物胶冲洗液性能评价指标 |
| 5.1.1 表观粘度 |
| 5.1.2 漏斗黏度 |
| 5.1.3 滤失水量 |
| 5.1.4 挂丝量 |
| 5.2 植物胶冲洗液性能改良试验研究 |
| 5.2.1 植物胶冲洗液改良剂的改良原理 |
| 5.2.2 植物胶冲洗液原料的选择和配制 |
| 5.2.3 植物胶改良剂的选择 |
| 5.2.4 植物胶的改良试验 |
| 5.2.5 植物胶冲洗液的防塌性能 |
| 5.3 不同改良剂的对比分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 植物胶现场应用 |
| 6.1 现场植物胶冲洗液的配制与管理 |
| 6.2 植物胶冲洗液的现场应用 |
| 6.2.1 现场概况 |
| 6.2.2 现场应用概况 |
| 7 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 附录Ⅰ 攻读学位期间的主要学术成果与参与项目 |
| 致谢 |
四、金刚石冲击回转钻进（论文参考文献）
- [1]不同钻井液驱动下高能射流式液动潜孔锤性能研究[D]. 葛东. 吉林大学, 2021(01)
- [2]钻进冲击载荷作用下软岩破碎规律的试验研究[D]. 方金. 西安科技大学, 2020(01)
- [3]我国煤矿井下坑道钻探技术装备40年发展与展望[J]. 石智军,姚克,姚宁平,李泉新,田宏亮,田东庄,王清峰,殷新胜,刘飞. 煤炭科学技术, 2020(04)
- [4]化学气相沉积金刚石膜的工程应用[J]. 王光祖,崔仲鸣. 超硬材料工程, 2020(01)
- [5]冲击回转钻进工艺在新集二矿的应用及分析[J]. 陈鱼. 煤炭技术, 2019(11)
- [6]地质钻探工程的发展历程与展望——回顾探矿工程事业70年[J]. 王达,赵国隆,左汝强,孙建华,周红军,张林霞,李艺. 探矿工程(岩土钻掘工程), 2019(09)
- [7]地质钻探液动冲击回转钻进技术的新认识[J]. 卢月文. 江西建材, 2019(08)
- [8]攀西地区钒钛磁铁矿整装勘查钻探坚硬岩层的研究和探索[J]. 罗思贤,高飞,杨芝广,李龙. 四川地质学报, 2019(S1)
- [9]淮南矿区井下穿层孔硬岩钻进效率研究[D]. 曹小军. 西安科技大学, 2019(01)
- [10]植物胶在复杂地层钻探施工中的应用研究[D]. 胡俊凯. 中南林业科技大学, 2019(01)