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《吉林大学》 2007年
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贯通式潜孔锤反循环连续取心钻进提高岩心长度技术研究

谢含华  
【摘要】: 贯通式潜孔锤反循环连续取心(样)钻进技术由吉林大学建设工程学院自主研发,是集潜孔锤碎岩、流体介质反循环、钻进中连续获取岩矿心(样)三项先进技术于一体的钻进技术。贯通式潜孔锤反循环连续取心(样)钻进技术是潜孔锤钻进技术的发展方向之一。 吉林大学建设工程学院已经顺利完成了地质调查局项目“西部复杂条件下高效钻探技术研究与开发”,其工作内容为“贯通式取心(样)潜孔锤钻探技术在固体矿产勘探中的应用研究”。本论文为“贯通式取心(样)潜孔锤钻探技术在固体矿产勘探中的应用研究”项目的后续研究。 借助波动理论,凿岩理论等冲击钻进动力学理论,系统分析了冲击能量以应力波的形式在岩石中的传播机制以及岩石在动静载荷下的凿入特性;结合岩石断裂力学和岩石损伤力学等固体力学理论对冲击载荷下岩石动力学特性进行分析;借助有限元软件ANSYS对钻头齿和岩石作用机理进行数值模拟,运用数值模拟分析的结果,分析了影响取心长度的因素,对钻头结构进行了优化设计,对下一步进行冲击回转试验研究具有一定的指导意义。 为了研究冲击功、冲击频率、钻压、转速、钻头结构和齿形对碎岩效果及获取岩心长度的影响,揭示冲击回转的碎岩过程和机理,以及验证有限元分析的相关结果,特设计了模拟冲击回转碎岩的试验装置。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:P634.5

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 任红;;φ89mm反循环取心钻头形成岩心过程研究[J];矿山机械;2010年23期
2 关晓琳;殷琨;朱丽红;孟祥瑞;范黎明;;贯通式潜孔锤反循环钻头的结构优化[J];探矿工程(岩土钻掘工程);2011年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王传留;孕镶金刚石仿生结构耐磨性能的研究[D];吉林大学;2011年
2 任红;贯通式潜孔锤反循环连续取心钻进取心机理研究[D];吉林大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 东兆星,单仁亮;岩石在动载作用下破坏模式与强度特性研究[J];爆破器材;2000年01期
2 贺红亮;冲击载荷下岩石的损伤特性分析[J];爆炸与冲击;1995年03期
3 蒋荣庆,殷琨,王茂森;气动贯通式潜孔锤反循环连续取心(样)钻具系统研制及使用效果[J];地质与勘探;1996年03期
4 高文学,杨军,金乾坤,黄风雷,钟冬望,段卫东;岩石动载损伤模型研究[J];工程爆破;1999年01期
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6 杨甘生;王达;;科钻一井取心钻进技术研究[J];石油钻探技术;2006年03期
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8 李华,孙友宏;球齿钻头布齿的优化方法探讨[J];探矿工程(岩土钻掘工程);2001年02期
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10 李夕兵,古德生;岩石冲击动力学研究内容及其应用[J];西部探矿工程;1996年06期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 左宇军;动静组合加载下的岩石破坏特性研究[D];中南大学;2005年
2 胡柳青;冲击载荷作用下岩石动态断裂过程机理研究[D];中南大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 胡振阳;潜孔锤反循环钻进技术在河南栾川钼矿复杂地层中的试验与理论研究[D];吉林大学;2004年
2 马春德;一维动静组合加载下岩石力学特性的试验研究[D];中南大学;2004年
3 史瑾瑾;岩石冲击损伤特性的试验研究[D];西南科技大学;2006年
4 陆波;牙轮钻头与岩石互作用下系统纵向振动研究[D];重庆大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 柯长仁;蒋俊玲;陈升平;;混凝土单轴压缩损伤的模型试验研究[J];四川建筑科学研究;2008年05期
2 赵师平;曾祥国;姚安林;王清远;石宵爽;邢义峰;;第三方载荷作用下埋地输气管道动力响应的数值模拟[J];四川建筑科学研究;2009年01期
3 张雪颖;阮怀宁;贾彩虹;;岩石损伤力学理论研究进展[J];四川建筑科学研究;2010年02期
4 张伯虎;史德刚;;土体边坡稳定性分析的统一强度理论解[J];地下空间与工程学报;2010年06期
5 张斌伟;严松宏;李平;;考虑围岩非线性和剪胀特性的地下硐室极限解[J];地下空间与工程学报;2012年03期
6 王泽东;许金余;吕晓聪;范建设;苏灏扬;;动静组合加载下岩石的吸能特性研究[J];兵工学报;2010年S1期
7 高文学,刘运通;岩石动态损伤的数值模拟[J];北京工业大学学报;2000年02期
8 高文学,杨军,黄风雷;强冲击载荷下岩石本构关系研究[J];北京理工大学学报;2000年02期
9 东兆星,单仁亮;岩石在动载作用下破坏模式与强度特性研究[J];爆破器材;2000年01期
10 单仁亮,陈石林,李宝强;花岗岩单轴冲击全程本构特性的实验研究[J];爆炸与冲击;2000年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;Estimation of the Passive Earth Pressure with Inclined Cohesive Backfills:the Effect of Intermediate Principal Stress is Considered[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
2 ;Estimation of the Active Earth Pressure with Inclined Cohesive Backfills:the Effect of Intermediate Principal Stress is Considered[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
3 俞茂宏;廖红建;龚晓南;唐春安;胡小荣;;20世纪在中国的强度理论发展和创新[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年
4 俞茂宏;;古建筑结构研究的历史性、艺术性和科学性[A];工程力学学术研讨会论文集[C];2004年
5 夏桂云;Yoshimine M;宋丽;;统一强度理论对土质材料的实验验证和对比[A];第一届全国岩土本构理论研讨会论文集[C];2008年
6 王泽东;许金余;吕晓聪;范建设;苏灏扬;;动静组合加载下岩石的吸能特性研究[A];第九届全国冲击动力学学术会议论文集(下册)[C];2009年
7 张健;胡瑞林;余文龙;李丽慧;;考虑中主应力影响倾斜填土面朗肯土压力参数的敏感性分析[A];中国科学院地质与地球物理研究所第十届(2010年度)学术年会论文集(下)[C];2011年
8 李云安;葛修润;张鸿昌;糜崇蓉;;岩-土-结构强度参数估算及其应用探讨[A];2002年中国西北部重大工程地质问题论坛论文集[C];2002年
9 李红;宫必宁;王伟;;混凝土动态抗剪特性试验研究[A];首届全国水工抗震防灾学术会议论文集[C];2006年
10 俞茂宏;;古建筑结构研究的历史性、艺术性和科学性——第十三届全国结构工程学术会议特邀报告[A];第十三届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 戚增坤;突变控制机制及其在船舶非线性横摇运动中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张华;冲击荷载作用下岩石动态损伤特性研究[D];昆明理工大学;2009年
3 范黎明;贯通式潜孔锤钻头反循环机理研究及结构优化[D];吉林大学;2011年
4 李志国;深井采掘水力凿岩机冲击凿岩效率研究[D];中南大学;2010年
5 宫凤强;动静组合加载下岩石力学特性和动态强度准则的试验研究[D];中南大学;2010年
6 柴红保;基于岩体断裂损伤模型的边坡稳定性研究[D];中南大学;2010年
7 李正军;基于最小耗能原理水力压裂裂缝启裂及扩展规律研究[D];东北石油大学;2011年
8 王振;煤岩瓦斯动力灾害新的分类及诱发转化条件研究[D];重庆大学;2010年
9 黄启翔;卸围压条件下含瓦斯煤岩力学特性的研究[D];重庆大学;2011年
10 王传留;孕镶金刚石仿生结构耐磨性能的研究[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋波;转向器摆锤冲击试验机[D];长春理工大学;2010年
2 吕磊;深孔水耦合爆破防治冲击地压技术及应用研究[D];河南理工大学;2010年
3 杨远清;声发射技术在采空区岩体稳定性预测预报中的应用研究[D];昆明理工大学;2009年
4 贺涛;天然气水合物保温保压绳索取心钻具设计[D];中国地质大学(北京);2011年
5 张大平;加速合成四氢呋喃水合物实验研究及水合物地层钻探扰动有限元分析[D];吉林大学;2011年
6 徐文博;载体桩在吉林东部基岩区承载性状的研究[D];吉林大学;2011年
7 明锋;坝基开挖爆破的岩体损伤试验研究[D];武汉理工大学;2011年
8 韩晶晶;地震力和地下水作用下边坡稳定性分析[D];西华大学;2011年
9 万圣;液压凿岩机冲头新型换向系统的研究开发[D];兰州理工大学;2011年
10 龚囱;循环加卸载条件下充填体损伤与声发射特性研究[D];江西理工大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘福林;;仿生学发展过程的分析[J];安徽农业科学;2007年15期
2 张宗贤,寇绍全;关于岩石的动静态侵入断裂[J];北京科技大学学报;1990年05期
3 东兆星,单仁亮;岩石在动载作用下破坏模式与强度特性研究[J];爆破器材;2000年01期
4 李夕兵,古德生;岩石在不同加载波条件下能量耗散的理论探讨[J];爆炸与冲击;1994年02期
5 贺红亮;冲击载荷下岩石的损伤特性分析[J];爆炸与冲击;1995年03期
6 张楠;孙友宏;王庆华;;基于组态软件、智能模块及PLC的岩土热物性原位测试仪监控系统[J];吉林大学学报(地球科学版);2010年02期
7 卢巍;陈开远;于学惠;鲁靖;李庚;王红超;;伊通盆地莫里青断陷始新统地层对比分析[J];长江大学学报(自然科学版);2011年04期
8 刁顺;一种简易震源下的横波[J];地球科学;1990年02期
9 李大佛,李天明,陈洪俊;低温电镀孕镶金刚石石油取心钻头研制与应用[J];地球科学;2002年01期
10 杨展;段隆臣;兰桥昌;;新型针状硬质合金-金刚石复合型钻头[J];地质科技情报;2006年04期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 左宇军;动静组合加载下的岩石破坏特性研究[D];中南大学;2005年
2 杨卓娟;凹坑形仿生非光滑轧辊耐磨性研究[D];吉林大学;2006年
3 高科;孕镶金刚石仿生钻头的研究[D];吉林大学;2006年
4 张学民;岩石材料各向异性特征及其对隧道围岩稳定性影响研究[D];中南大学;2007年
5 任红;贯通式潜孔锤反循环连续取心钻进取心机理研究[D];吉林大学;2008年
6 王庆华;浅层岩土体热物理性质原位测试仪的研制及传热数值模拟[D];吉林大学;2009年
7 徐良;硬岩钻进用仿生耦合金刚石取心钻头研究[D];吉林大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱学贵;新型复合钻头研究[D];西南石油学院;2003年
2 胡振阳;潜孔锤反循环钻进技术在河南栾川钼矿复杂地层中的试验与理论研究[D];吉林大学;2004年
3 杨常建;仿生非光滑表面滑动耐磨性试验及数值模拟[D];吉林大学;2005年
4 仓力佳;生态建筑的仿生研究[D];华中科技大学;2005年
5 陆波;牙轮钻头与岩石互作用下系统纵向振动研究[D];重庆大学;2006年
6 王超飞;生物柔性与表面形态耦合仿生耐磨特性研究[D];吉林大学;2008年
7 倪志辉;仿生耦合非光滑模具与粘土粘附性能的研究[D];吉林大学;2008年
8 丛亦芳;镶铸仿生耦合蠕墨铸铁摩擦磨损性能的研究[D];吉林大学;2008年
9 何龙飞;可再生沟槽式仿生金刚石钻头的试验研究[D];吉林大学;2009年
10 陈波;PDC耐磨性研究[D];武汉理工大学;2009年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 李柏军;宗绪永;;新型旋流式反循环钻头的结构设计[J];地质装备;2012年04期
2 李雪峰;;RC L8~(25)型空气反循环连续取样钻机的性能及其在内蒙古矿产勘探中的应用[J];地质与勘探;2013年06期
3 王传留;;仿生金刚石钻头非光滑表面优化研究[J];金刚石与磨料磨具工程;2014年01期
4 于航;殷琨;罗永江;甘心;;内喷孔式反循环钻头结构优化设计及CFD模拟分析[J];探矿工程(岩土钻掘工程);2013年01期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 范黎明;贯通式潜孔锤钻头反循环机理研究及结构优化[D];吉林大学;2011年
2 王传留;孕镶金刚石仿生结构耐磨性能的研究[D];吉林大学;2011年
3 朱丽红;油气勘探风动潜孔锤反循环钻井系统流体动力学参数研究[D];吉林大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 关晓琳;多孔环隙喷射式反循环钻头结构设计及试验研究[D];吉林大学;2011年
2 赵艳娇;旋流式反循环连续取心钻头结构设计及孔底流场CFD分析[D];吉林大学;2012年
3 于航;复杂条件下贯通式潜孔锤钻头优化及试验研究[D];吉林大学;2013年
4 唐友军;仿生孕镶金刚石钻头散热性能研究[D];吉林大学;2014年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱才朝,谢永春,刘清友;钻头钻柱系统非线性耦合动力学仿真[J];兵工学报;2003年01期
2 高文学,胡江碧,刘运通,冯駜,孙国富;岩石动态损伤特性的实验研究[J];北京工业大学学报;2001年01期
3 樊世清,谢里阳;金属疲劳断裂过程中的尖点突变模型[J];北京科技大学学报;1997年S1期
4 高文学,杨军,黄风雷;强冲击载荷下岩石本构关系研究[J];北京理工大学学报;2000年02期
5 章根德;岩石对冲击载荷的动态响应[J];爆炸与冲击;1982年02期
6 陈大年 ,王德生;层裂判据与过程模拟[J];爆炸与冲击;1982年04期
7 朱瑞赓 ,吴绵拔;不同加载速率条件下花岗岩的破坏判据[J];爆炸与冲击;1984年01期
8 楼沩涛;花岗岩体中应力波传播计算的动态本构关系[J];爆炸与冲击;1989年03期
9 于亚伦,金科学;高应变率下的矿岩特性研究[J];爆炸与冲击;1990年03期
10 王德禹,张善元,杨桂通;静力预加载结构冲击屈曲的突变模型[J];爆炸与冲击;1993年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 孙钧;;岩石动力学研究的若干问题[A];岩石力学新进展与西部开发中的岩土工程问题——中国岩石力学与工程学会第七次学术大会论文集[C];2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 陈蕴生;单轴压缩条件下非贯通裂隙介质损伤演化特征的试验研究[D];西安理工大学;2002年
2 马春德;一维动静组合加载下岩石力学特性的试验研究[D];中南大学;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 潘殿琦,蒋荣庆,殷琨;贯通式潜孔锤气力喷反钻具系统[J];探矿工程(岩土钻掘工程);1997年04期
2 侯传彬;王茂森;计胜利;陈家旺;;贯通式潜孔锤新技术在矿山勘探中的应用试验[J];世界地质;2006年03期
3 刘建林;殷琨;朴金石;;贯通式潜孔锤在露天矿山地下采空区探查中的应用[J];化工矿物与加工;2009年02期
4 祁宏军;;贯通式潜孔锤反循环气体钻井系统压力分布模型[J];煤田地质与勘探;2013年04期
5 关晓琳;殷琨;朱丽红;孟祥瑞;范黎明;;贯通式潜孔锤反循环钻头的结构优化[J];探矿工程(岩土钻掘工程);2011年02期
6 蒋荣庆,殷琨,王茂森;气动贯通式潜孔锤反循环连续取心(样)钻具系统研制及使用效果[J];地质与勘探;1996年03期
7 陈家旺;殷琨;王安;;贯通式潜孔锤在岩溶地层反循环水文水井钻进试验研究[J];施工技术;2007年01期
8 全志刚;;贯通式潜孔锤在新疆白干湖钨锡矿区钻探施工的应用效果[J];探矿工程(岩土钻掘工程);2008年01期
9 刘军;王春毅;何亚青;杨建敏;;贯通式潜孔锤反循环钻进技术在探矿中的应用[J];采矿技术;2007年02期
10 博坤;殷琨;王茂森;;贯通式潜孔锤反循环钻进技术在矿区勘探中的应用研究[J];金属矿山;2009年03期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 李刚;殷琨;彭枧明;;贯通式潜孔锤反循环钻头有限元分析及优化[A];2010'中国矿业科技大会论文集[C];2010年
2 陈震;周合清;刘保德;;贯通式潜孔锤反循环连续取芯钻进技术应用[A];河南地球科学通报2011年卷(下册)[C];2011年
3 刘廷政;郑喜彦;;大直径贯通式潜孔锤局部气举反循环钻进工艺研究[A];中国水利学会地基与基础工程专业委员会第十一次全国学术技术研讨会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 刘建林;气体钻井用贯通式潜孔锤关键技术研究[D];吉林大学;2009年
2 任红;贯通式潜孔锤反循环连续取心钻进取心机理研究[D];吉林大学;2008年
3 朴金石;贯通式潜孔锤钻进过程优化研究[D];吉林大学;2010年
4 蔺刚;提高贯通式潜孔锤反循环连续取心长度的钻进方法研究[D];吉林大学;2008年
5 博坤;贯通式潜孔锤反循环钻进技术钻具优化及应用研究[D];吉林大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 谢含华;贯通式潜孔锤反循环连续取心钻进提高岩心长度技术研究[D];吉林大学;2007年
2 博坤;贯通式潜孔锤反循环钻进技术试验及钻头流场分析[D];吉林大学;2006年
3 于航;复杂条件下贯通式潜孔锤钻头优化及试验研究[D];吉林大学;2013年
4 朱田野;贯通式潜孔锤反循环连续取心钻进完整流场CFD分析[D];吉林大学;2008年
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