《(高清版)DZT 0277-2015 地质岩心钻探金刚石钻头.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(高清版)DZT 0277-2015 地质岩心钻探金刚石钻头.pdf（17页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、ICS73.100.30D 81ICS73.100.30D 81中华人民共和国地质矿产行业标准中华人民共和国地质矿产行业标准DZ/T02772015代替 DZ2.187地质岩心钻探金刚石钻头地质岩心钻探金刚石钻头Diamond bits for geological core drilling2015-04-15发布2015-07-01 实施2015-04-15发布2015-07-01 实施中华人民共和国国土资源部发 布中华人民共和国国土资源部发 布IDZ/T 02772015目次目次前言.1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14代 号.25钻头唇面形状和名称.36钻头类型与规格.47
2、钻头用金刚石.98钻头胎体性能要求.119钻头钢体性能要求.1210钻头产品技术要求.1211检验规则.1312包 装.13参考文献.14DZ/T02772015前言前言本标准依据 GB/T1.12009标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写的有关规则起草。本标准与GB/T169502014地质岩心钻探钻具规格系列保持一致，与修订前的标准 DZ2.187地质钻探金刚石钻头比较，主要技术变化如下：增加了部分术语和定义；胎体的抗弯强度、抗冲击韧性指标略有提高；增加了钻头钢体性能要求；删除了人造金刚石复合片磨耗比值的规定；删除了钻头胎体线膨胀系数的规定；删除了胎体性能试验方法。迄今正式颁布的与地质
3、岩心钻探金刚石钻头有关的国际标准共有五项，即：ISO 3551金刚石岩心钻探 设 备A 系列、ISO 3552金刚石岩心钻探设备 B 系列、ISO8866金刚石岩心钻探设备 C 系列、ISO10097金刚石岩心钻探绳索取心设备A 系列及 ISO10098金刚石岩心钻探绳索取心设备 CSSK系列,上述标准属于三个互不通用的系列，且非产品标准，目前不宜等同、修改已颁布的任何一项国际标准。本标准由中华人民共和国国土资源部提出。本标准由全国国土资源标准化技术委员会(SAC/TC93)归口。本标准起草单位：中国地质科学院勘探技术研究所、北京探矿工程研究所、中国国土资源经济研究院。本标准主要起草人：贾美玲
4、、赵尔信、蔡家品、刘秀美、孙建华、肖亚民、马福江、兰井志、梁凯。本标准代替原地质矿产部标准 DZ 2.187地质钻探金刚石钻头。1DZ/T02772015地质岩心钻探金刚石钻头地质岩心钻探金刚石钻头1范 围1范 围本标准规定了地质岩心钻探用金刚石取心钻头的代号、钻头唇面形状和名称、钻头类型与规格、钻头用金刚石、钻头胎体性能要求、钻头钢体性能要求、钻头产品技术要求、检验规则和包装。本标准适用于 GB/T169502014规定的钻孔深度3000m 以内的地质岩心钻探用钻头的设计、制造和检验。2规范性引用文件2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适
5、用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T169502014地质岩心钻探钻具DZ/T02272010地质岩心钻探规程JB/T10041超硬材料金刚石或立方氮化硼/硬质合金复合片品种、尺寸3术语和定义3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1金刚石取心钻头diamond core bit用金刚石作为切削刃，在回转钻进中以环状端面破碎岩石，可获得柱状岩心的钻孔工具。3.2胎 体3.2胎 体matrix包镶金刚石和连接钢体的钻头冠部合金体。3.3钢体blankbit连接胎体和扩孔器(或岩心管)的钻头基体。3.4水口waterway3.4水口water
6、way胎体底唇部通过冲洗液的通道。3.5内(外)水槽inside(outside)waterway钻头胎体内壁(外壁)流通冲洗液的通道。3.6扇形块segment block两水口间包镶金刚石的胎体部分。2DZ/T02772015DZ/T027720153.7保径金刚石保径金刚石gauge diamond用于保持取心钻头内径和外径的金刚石。3.83.8金刚石出刃量diamondexposureheight金刚石出露于胎体表面的高度。3.9孕镶金刚石钻头impregnateddiamondbit一定高度胎体里包镶着金刚石颗粒的钻头。3.10表镶金刚石钻头surface-set diamond b
7、it胎体表面按一定规律镶嵌有金刚石颗粒的钻头。3.11金刚石复合片(PDC)钻 头 polycrystalline diamond compact bit用金刚石复合片作为切削刃的钻头。3.12金刚石浓度金刚石浓度diamondconcentration孕镶金刚石钻头工作层中单位 体 积 金刚石的含量，用 金刚石体积占工作层体积的百分比的四倍值表示。3.13金刚石粒度金刚石粒度diamond size金刚石颗粒的大小，钻探用表镶金刚石钻头的金刚石粒度用“粒/克拉”表示，孕镶金刚石钻头的金刚石粒度用“目”表示。3.14胎体硬度hardness of matrix胎体硬度hardness of m
8、atrix胎体局部抵抗硬物压人其表面的能力。3.153.15胎体耐磨性abrasiveresistanceofmatrix胎体抵抗磨粒磨损的能力。3.163.16胎体抗冲蚀性erosiveresistanceofmatrix胎体抵抗岩粉冲蚀的能力。3.173.17胎体抗弯强度bendingstrengthofmatrix胎体在静载荷作用下抵抗弯曲变形的能力。3.183.18胎体冲击韧性toughness against impact of matrix胎体在冲击载荷作用下抵抗折断的能力。4代号4代号钻头代号由规格、结构类型组成，规格依照 DZ/T02272010的规定分为10级(参见表1)。结
9、构类3DZ/T02772015DZ/T02772015型分为单管钻头(代号为 S),双管钻头(有三种设计类型，常规设计代号为T、薄壁设计代号为 M、厚 壁 设计代号为 P),绳索取心钻头(有两种设计类型，常规设计代号为 CT、加强设计代号为 CP)。示例：N CT结构类型(常规型绳索取心钻头)规格(76)表 1规格与公称口径表 1规格与公称口径单位为毫米规格REABNHPSUZ公称口径3038486076961221501752005钻头唇面形状和名称金刚石取心钻头的唇面形状和名称见表2。用户有特殊需要时，亦可采用其他唇面形状。表 2金刚石取心钻头唇面形状和名称表 2金刚石取心钻头唇面形状和名
10、称编号唇面形状名称特性和适用范围1平底形常用形式，适用于硬岩层2圆弧形常用形式，稳定性好，适用于硬岩层3半圆形常用形式，适用于硬岩层4同心圆尖齿形稳定性好，适用于中硬一硬、致密岩层5尖齿交错形具有挤压破碎作用，适用于软硬互层6唇面展开图齿轮形单位面积比压大，适用于坚硬致密打滑地层7单阶梯形稳定性好，用于孕镶钻头，适用于硬碎地层；用于复合片钻头，适用于软中硬地层8掏槽形对岩石有挤压作用，用于孕镶钻头，适用于完整的硬坚硬地层4DZ/T02772015表2金刚石取心钻头唇面形状和名称(续)DZ/T02772015表2金刚石取心钻头唇面形状和名称(续)编号唇面形状名称特性和适用范围9梯齿形具有防斜效果
11、，适用于硬地层10单阶梯尖齿形阶梯自由面大，钻进效率高，适用于软硬互层11多阶梯形表镶绳索取心钻头常用唇面，稳定性好，适用于硬地层12圆弧底喷形用于表镶和孕镶钻头，有利于保护岩心，适用于破碎地层13阶梯底喷形稳定性好，具有更好的隔水作用，适用于破碎地层及易冲刷地层14内阶梯形用于反循环连续取心钻头15掏槽式交错形对岩石有挤压作用，用于孕镶钻头，适用于完整的硬坚硬地层6钻头类型与规格6.1尺寸符号6钻头类型与规格6.1尺寸符号钻头各部分尺寸符号见表3。表3尺寸符号表3尺寸符号单位为毫米符号名称Dx钻头胎体外径D,钻头胎体内径D钻头钢体外径(D为最大直径，D依次递减)d钻头钢体内径(d为最大直径，
12、d依次递减)L(l)外部(内部)最大长度(加下角标为特定长度)A(a)内(外)螺纹大径尺寸B(b)内(外)螺纹小径尺寸p螺距M(m)内(外)螺纹牙底宽5DZ/T027720156.2单管钻头6.2单管钻头单管钻头配合单管钻具使用，适用于完整、均质地层钻进。单管钻头系列规格应符合图1及表4的规定。图 1单管钻头表 4单管钻头规格参数表 4单管钻头规格参数单位为毫米代号钻头胎体钻头钢体钻头总长L螺纹尺寸(外螺纹)外径Dx内径Dy外径D内径d内径d长度l大径a小径b长度螺距p牙底宽mLLLRS30+8:1208:128-8.121.5+81 23.5-8.1759026-8.05 25.0-8.10
13、24.5-8.1 22331.486ES38丰8.3288:136-0.130+832-8.1759034.5-8.0533.5-8.1031.5-8.1 29331.486AS48+8.138=8.146-8.140+842-8.19010544.5-8.0543.5-8.1031.5-8.1 28441.986BS60+8.3488:158-8.150.5+g53-8.19010556.5-8.05 55-8.12 39.5-8.1 35662.964NS76+8:608:173-8.162+865-8.111012569-8.0s 67.5-8.1239.5-8.1 35662.964H
14、S96+8:76=8:192-8.179+882-6.111012586.5-8.05 85-8.144-8.140662.964PS122+8:3988:1 118-8.1 102+805.5-8.130145 111-8.08 109-8.1244-8.140883.942SS150851208:1 146-6.1 124+8127.5-8.130145133-8.og131-8.1249-8.145883.942US175+8.3 1448.170-8.1 148+8152-8.1130145 162-8.10 160-8.1449-8.145883.942ZS200+8:3 1658.
15、195-8.1 169+8173-8.1130145 184-8.10 182-8.1t 48.5-8.1 45883.9426.3双管钻头6.3双管钻头双管钻头包括 M、T、P三种类型。6.3.16.3.1M 型双管钻头型双管钻头M 型双管钻头配合M 型双管钻具使用，为薄壁设计，适用于较坚硬和完整的地层钻进，系列规格应符合图2及表5的规定。6DZ/T 02772015DZ/T 02772015图 2M 型双管钻头表5M 型双管钻头规格参数单位为毫米代号钻头胎体钻头钢体钻头总长螺纹尺寸(内螺纹)外径Dx内径D,外径D内径d内径d长度l大径小径长度螺距p牙底宽MLABlillAM48+8:133
16、8146-6.135+0.1 39.5+89010543+805 41.5+80532+g129441.934BM60+8.1448158-8.146+851+0100115 54+8:0652.5+g.0s40+835662.934NM76+8:3588173-8.160+g65+810011569+80567.5+8540+835662.934HM96+83738:192-8178+883+g:111513086+805 84.5+89545*040662.9346.3.26.3.2T 型双管钻头型双管钻头T 型双管钻头配合T 型双管钻具使用，适用于中等程度破碎及松散的地层钻进，是应用最广
17、的结构形式，系列规格应符合图3及表6的规定。图 3T 型双管钻头7表 6表 6T 型双管钻头规格参数DZ/T02772015型双管钻头规格参数DZ/T02772015单位为毫米代号钻头胎体钻头钢体钻头总长L螺纹尺寸(内螺纹)外径Dx内径D,外径D内径d长度l大径A小径B长度螺距p牙底宽MlllsRT30+8.117828-8.123+g9010525+g-0s24+025+g23331.456ET38+8.1238:136-8.130+gI11012532+8.0531+0.0532+gI30331.456AT48+8:1308146-8.140+g11012542+g-0540.5+0.03
18、2+gI29441.934BT60+8.41.58:1 58-8.152+g12013554*8.05 52.5+0.0540+835662.934NT76+8:3558173-8.167+8112013569+6.05 67.5+a.0s40+g35662.934HT96+8.3728:192-8.184+0113014586+0.0584.5+gos45+g40662.934PT122+839481118-81108+g*130145111+g-10109+8045g40883.912ST150+8:3 1188:1 146L8.1136+8130145139+0.10 137+8.085
19、08145883.912UT175+831408!170-8.162+8155170165+0.1163+gl50+0.145883.912ZT200+8;160=8:1195-8.1187+0.155170190+g:13188+g:1050+6145883.9126.3.3P 型双管钻头6.3.3P 型双管钻头P 型双管钻头为加强型设计，配合 P 型双管钻具使用，适用于松散、破碎地层钻进，系列规格应符合图4及表7的规定。图 4P 型双管钻头8DZ/T02772015表 7DZ/T02772015表 7P 型双管钻头规格参数型双管钻头规格参数单位为毫米代号钻头胎体钻头钢体钻头总长L螺纹尺寸(
20、内螺纹)外径Dx内径D,外径D内径d长度l大径A小径B长度螺距p牙底宽MlllNP76+8:348=8:73-8.160+011513068+g566.5+g;0540+835662.934HP96+8.366=8:192-8.180+g:111513086+g0584.5+g0545+840662.934PP122+8:387=8.1118-8.1102+g120135112+g:10110+g-1060+g55883.912SP150+8.3 1088.1 146-8.1124+8120135136+g:10134+g:1060+855883.912UP175车8:31308.1170-8
21、1150+8125140160+8:13158+01070+g 65883.912ZP200+8.3 1488:1 195-8.1171+8125140185+g3183+81070+865883.9126.4绳索取心钻头6.4.16.4绳索取心钻头6.4.1CT 型绳索取心钻头型绳索取心钻头CT 型绳索取心钻头配合常规型绳索取心钻具使用，系列规格应符合图5及表8的规定。图 5图 5CT、CP型绳索取心钻头型绳索取心钻头表8 CT型绳索取心钻头规格参数表8 CT型绳索取心钻头规格参数单位为毫米代号钻头胎体钻头钢体钻头总长L螺纹尺寸(内螺纹)外径Dx内径Dy外径D内径d内径d长度大径A小径B长度
22、螺距p牙底宽MlllllACT48+8:1258.146-8.127+g39+g4727039.5+g0627441.934BCT60+8.368:158-8.138+g:50+g6028053+8-0551.5+g.os35662.934NCT76+8:3488.173-8.150+860+g6028068+8.05 66.5+8.0535662.934HCT96+8:3648:192-8.166+g80+87529086+80584.5+g540662.934PCT1228:85=8:1118-8.188+8102+81003115112+g10 110+g1060+g55883.9129
23、DZ/T027720156.4.2DZ/T027720156.4.2CP 型绳索取心钻头型绳索取心钻头CP 型绳索取心钻头配合加强型绳索取心钻具使用，系列规格应符合图5及表9的规定。表 9表 9CP 型绳索取心钻头规格参数型绳索取心钻头规格参数单位为毫米代号钻头胎体钻头钢体钻头总长L螺纹尺寸(内螺纹)外径Dx内径Dy外径D内径d内径d长度大径A小径B长度螺距p牙底宽MllllNCP77+8:3468.174-8.151+860+g6028068+a.0s66.5+g:05 40+g:35662.934HCP97+8:3618.193-8.167+880+875210086+g05 84.5+g
24、0545+840662.9347钻头用金刚石7钻头用金刚石7.1地质钻探用人造金刚石单晶品级应符合表10的规定。表10地质钻探用人造金刚石单晶品级表10地质钻探用人造金刚石单晶品级TTI(热冲击韧性)推荐用途82用于钻进硬坚硬地层6881用于钻进硬地层5467用于钻进中硬地层7.2地质钻探用人造金刚石复合片规格参数应符合JB/T10041,见图6及表11。说明：D金刚石复合片直径；H总高度；t 金刚石层厚度。图 6人造金刚石复合片图 6人造金刚石复合片10DZ/T02772015DZ/T02772015表11人造金刚石复合片规格参数表11人造金刚石复合片规格参数单位为毫米代号基本尺寸极限偏差D
25、8.20,10.00,13.30,13.44,15.88,16.00,19.05,25.40士0.05H3.53,4.50,8.00,10.00,12.70,13.20,16.00,16.31,19.000.10t0.80,1.00,1.50,2.00,2.50,3.00,3.50,4.000.207.3天然金刚石品级要求应符合表12的规定。表12 天然金刚石品级表12 天然金刚石品级级别代号特征用途特级(AAA)TT具天然晶体或浑圆状，光亮、质纯，无斑点及包裹体，无裂纹，颜色不限，十二面体含量达35%90%,八面体含量达10%65%钻进特硬地层或制造绳索取心钻头优质级(AA)TY晶体规则完整
26、，较浑圆，十二面体含量达15%20%,八面体含量达80%85%。每个晶粒应不少于46个良好的尖角，无包裹体、无裂纹，颜色不限钻进坚硬和硬地层或制造绳索取心钻头标准级(A)TB晶体较规则完整，较浑圆，八面体含量达90%95%。每个晶粒应不少于4个良好的尖角，由光亮透明到暗淡无光泽，可略有斑点及包裹体钻进中硬硬地层低品级(C)TD八面体完整晶粒达30%40%,允许有部分斑点及包裹体，颜色为淡黄至暗灰色或经过浑圆化处理钻进中硬地层等外级TX细小完整晶粒或呈团块状的颗粒择优以后，用于制造孕镶金刚石钻头TS碎片，连晶砸碎使用，无晶形7.4孕镶钻头金刚石粒度应符合表13的规定。表13孕镶钻头金刚石粒度表1
27、3孕镶钻头金刚石粒度适用地层类别中硬硬坚硬级别46791012研磨性弱中强弱中强弱中强人造或天然金刚石/目20404060608011DZ/T02772015DZ/T027720157.5表镶钻头金刚石粒度应符合表14的规定。表14表镶钻头金刚石粒度表14表镶钻头金刚石粒度适用地层类别中硬硬级别4679研磨性弱中强弱中强粒度/(粒/克拉)1025254040607.6孕镶钻头金刚石浓度应符合表15的规定。表15 孕镶钻头金刚石浓度金刚石浓度高(85%)中(50%85%)低(50%)适用地层中硬中硬一硬硬一坚硬8钻头胎体性能要求8.1胎体硬度及适用地层孕镶钻头空白胎体硬度应满足表16的规定。表1
28、6胎体硬度及适用地层适用地层类别中硬硬坚硬级别46791012研磨性弱中强弱中强弱中强胎体硬度(HRC)458.2胎体耐磨性及适用地层8.2胎体耐磨性及适用地层胎体的耐磨性指标应满足表17的规定。表17胎体耐磨性指标表17胎体耐磨性指标耐磨性指标/10高中低1.0适用地层强研磨性地层中等研磨性地层弱研磨性地层12DZ/T027720158.3胎体抗冲蚀性及适用地层DZ/T027720158.3胎体抗冲蚀性及适用地层胎体的抗冲蚀性指标应满足表18的规定。表18胎体抗冲蚀性指标表18胎体抗冲蚀性指标抗冲蚀性指标高中低910-2适用地层强研磨性地层中等研磨性地层弱研磨性地层8.4抗弯强度8.4抗弯强
29、度热压法制造的空白胎体抗弯强度不应低于750MPa;无压浸渍法制造的空白胎体抗弯强度不应低于550MPa。8.5金相要求8.5金相要求胎体试样在金相显微镜下观察，骨架金属、粘结金属应分布均匀，空白胎体的孔隙度不应超过0.5%(要求高孔隙度的胎体除外)。8.6抗冲击韧性8.6抗冲击韧性空白胎体抗冲击韧性应不低于3.5J/cm。9钻头钢体性能要求9钻头钢体性能要求钻头钢体的机械性能应满足表19的规定。表19钻头钢体的机械性能表19钻头钢体的机械性能牌号抗拉强度/MPa屈服点/MPa伸长率/%不小于456003551610钻头产品技术要求10钻头产品技术要求10.1钻头胎体与螺纹同轴度及垂直度要求见
30、表20。表20钻头胎体与螺纹同轴度及垂直度允许误差表20钻头胎体与螺纹同轴度及垂直度允许误差单位为毫米钻头公称直径同轴度误差垂直度误差30760.250.16961220.380.251500.500.40单位为立方厘米13DZ/T0277201510.2钻头螺纹表面粗糙度应不低于R,3.2。10.3在10倍放大镜下观察，钻头胎体与钢体间以及胎体本身不得有裂纹。10.4钻头胎体与钢体粘结强度不低于100Nm/cm。10.5钻头胎体硬度应均匀，同一钻头各个测点硬度值与各测点硬度平均值相比，偏差应5;同一配方同一批量生产的钻头，其单个钻头硬度值与批量钻头硬度平均值的偏差应5。10.6孕镶钻头金刚石
31、应分布均匀，以同一截面上各扇形块金刚石出露数量与扇形块金刚石平均出露数量做比较，误差不得超过20%。10.7表镶钻头金刚石在唇面分布均匀，出刃量为金刚石颗粒直径的1/41/3;金刚石摆放位置应准确，错位数不超过20%;保径金刚石80%应可见到，金刚石包镶牢固，脱粒不超过1%。10.8复合片钻头的复合片表面不应有裂纹和崩损，焊缝应光滑无气孔。11检验规则11.1检验类型11检验规则11.1检验类型对钻头质量的检验分为型式检验及产品出厂检验两类。型式检验是针对配方的成熟性、稳定性进行的，包括第8章的全部内容及10.4、10.5的内容，只在研制新配方或工艺上有重大改动时进行。出厂检验应对每个钻头进行
32、检查，包括第10章中10.1、10.2、10.3、10.6、10.7、10.8的内容。11.2产品出厂检验方法11.2.111.2产品出厂检验方法11.2.1钻头内、外径和高度等用游标卡尺检验。11.2.2连接螺纹用螺纹规检验。11.2.3钻头胎体外圆与螺纹的同轴度，胎体端面与螺纹的垂直度采用螺纹心轴(或螺纹环)和百分表在偏摆仪(或V 形支架)上检验。11.2.4螺纹表面粗糙度用粗糙度样板进行对比检验，或采用光切显微镜测量。11.2.5孕镶钻头金刚石分布均匀度的检验，以扇形块为单元，在显微镜下拍照进行对比。11.2.6表镶钻头金刚石出刃量用读数显微镜检验，按等分法抽查10点，取平均值。11.2.7对于复合片钻头，每个钻头用目视检查法检查焊缝以及复合片表面崩损情况，对肉眼较难分辨的表面缺陷，如微小的裂纹、气孔等采用10倍放大镜检查。12包装12包装12.1钻头出厂必须有防磕碰包装，钻头卡片用塑料袋封装。12.2当用颜色表示胎体性能时，应在钢体上标出颜色标记。黄色表示低耐磨性胎体，蓝色表示中耐磨性胎体，红色表示高耐磨性胎体。14DZ/T02772015参考文献1刘广志.金刚石钻探手册.北京：地质出版社，19912赵尔信，等.金刚石钻头与扩孔器.北京：地质出版社，19823GB/T1.22009标准化工作导则第2部分：标准中规范性技术要素内容的确定方法