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巴润铁矿岩石可钻性试验研究
2011-12-12
岩石可钻性分级至今尚不统一,各种方法适用对象不同,目前流行的方法多针对石油行业的沉积岩,不适合金属矿山。对巴润铁矿分布复杂、变质化的火成岩进行了代表性广泛的取样,对其进行了全面的物理、力学特性实验;对牙轮钻穿凿各种岩体进行了现场试验。研究结果表明巴润铁矿矿岩的可钻性与物理、力学特性具有很好的相关性。
DSeecreimesbeNroꢀ 4220611 金 ꢀ ꢀ 属 ꢀ ꢀ 矿 ꢀ ꢀ 山 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ METAL MINE 20总11第年 第42612期 期 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 巴润铁矿岩石可钻性试验研究 1 2 3 刘 占 全 ꢀ 王 德 胜 ꢀ 郑 建 军 ( 1 包 钢 集 团 巴 润 矿 业 有 限 公 司 ; 2 北 京 科 技 大 学 土 木 与 环 境 工 程 学 院 ; 3 内 蒙 古 科 技 大 学 矿 业 工 程 学 院 ) 摘 ꢀ 要 ꢀ 岩 石 可 钻 性 分 级 至 今 尚 不 统 一 , 各 种 方 法 适 用 对 象 不 同 , 目 前 流 行 的 方 法 多 针 对 石 油 行 业 的 沉 积 岩 , 不 适 合 金 属 矿 山 。 对 巴 润 铁 矿 分 布 复 杂 、 变 质 化 的 火 成 岩 进 行 了 代 表 性 广 泛 的 取 样 , 对 其 进 行 了 全 面 的 物 理 、 力 学 特 性 实 验 ; 对 牙 轮 钻 穿 凿 各 种 岩 体 进 行 了 现 场 试 验 。 研 究 结 果 表 明 巴 润 铁 矿 矿 岩 的 可 钻 性 与 物 理 、 力 学 特 性 具 有 很 好 的 相 关 性 。 关 键 词 ꢀ 露 天 矿 ꢀ 牙 轮 钻 ꢀ 岩 石 ꢀ 可 钻 性 Experimental Study of Drillablity on Rock of Barun Iron Mine 1 2 3 Liu Zhanquan ꢀ Wang Desheng ꢀ Zheng Jianjun ( 1 Barun Mining Co , Ltd, Baotou Iron and Steel Group; 2 College of Civil and Environment Engineering, Beijing University of Science and Technology; 3 Mining Engineering School, Inner Monglia University of Sience and Technology) ) Abstractꢀ Drillability classification has not yet uniform, there are various methods for different targets, and more popu lar methods are fit to sedimentary rocks on the petroleum industry, but not suitable for metal mines contrary to complex dis tribution of rock and ore in Barun Iron Mine, sampling of the igneous samples were representative of a wide range with pre cision instruments, a comprehensive physical and mechanical properties are test, and drilling speed of cone drill at site is tested in a variety of rock mass The results show that the drilling speed of the ore and rock can be physical and mechanical properties with good W 露 天 矿 , 设 计 原 矿 生 产 能 力 1 500 万 t/ a, 剥 岩 总 量 为 9 750 万 t/ a, 采 剥 总 量 11 250 万 t/ a。 目 前 矿 山 已 建 设 成 具 有 1 000 万 t/ a 以 上 原 矿 生 产 能 力 的 规 模 。 矿 区 铁 、 稀 土 、 铌 矿 等 多 种 金 属 共 生 , 矿 体 东 西 长 10 km, 南 北 宽 1 km 左 右 , 呈 一 向 斜 构 造 。 分 南 北 2 个 矿 带 ( 向 斜 两 翼 ) , 相 距 200 ~ 500 m。 矿 体 主 要 产 于 中 元 古 界 白 云 鄂 博 群 哈 拉 霍 疙 特 岩 组 三 岩 段 correl W ation in W Barun . Iron M K ine Y114. CN Keywordsꢀ Open pit, Cone drill, Rock, Drillability ꢀ ꢀ 巴 润 铁 矿 是 2004 年 开 始 基 建 的 超 大 型 现 代 化 在 世 界 范 围 内 也 不 多 见 。 作 为 新 建 矿 山 要 科 学 、 合 理 安 排 21 台 310 mm 牙 轮 钻 和 4 台 潜 孔 钻 的 穿 孔 作 业 不 仅 需 要 精 细 的 规 划 , 更 需 要 能 客 观 反 映 钻 孔 难 易 程 度 的 矿 岩 石 可 钻 性 数 据 和 合 理 的 定 额 指 标 。 矿 山 劳 动 生 产 定 额 和 原 材 料 消 耗 标 准 正 确 与 否 , 将 直 接 影 响 职 工 的 生 产 积 极 性 和 企 业 技 术 经 济 效 益 。 生 产 实 践 证 明 , 合 理 的 劳 动 生 产 定 额 和 原 材 料 消 耗 标 准 必 须 与 科 学 的 岩 石 分 级 方 法 相 联 系 1] 。 [ ( H8) 中 , 由 多 层 矿 组 成 , 形 态 杂 乱 。 1ꢀ 岩 石 可 钻 性 的 分 类 矿 体 空 间 分 布 极 其 复 杂 , 其 中 铁 矿 体 划 分 出 数 0 个 主 矿 体 , 100 多 个 附 属 矿 体 。 主 要 矿 体 集 中 分 上 世 纪 40 年 代 后 期 到 50 年 代 初 期 , 前 苏 联 曾 有 过 一 场 关 于 岩 石 分 类 及 可 钻 性 问 题 的 尖 锐 争 论 。 以 M M 普 洛 托 奇 雅 柯 诺 夫 为 代 表 提 出 了 著 名 的 普 氏 法 , 认 为 岩 石 坚 固 性 在 各 方 面 的 表 现 趋 于 一 致 , 难 破 碎 的 岩 石 用 各 种 方 法 都 难 以 破 碎 , 客 易 的 则 都 容 易 。 不 同 破 碎 方 法 的 指 标 之 间 有 比 例 关 系 , 可 以 互 1 布 在 中 区 , 规 模 大 , 最 大 延 深 855 m。 采 场 分 东 、 西 2 区 , 西 区 延 深 小 , 东 区 不 仅 延 深 小 , 而 且 厚 度 薄 , 矿 体 规 模 不 大 。 铌 矿 划 分 了 数 百 个 独 立 矿 体 , 集 中 分 布 于 中 区 , 基 本 为 单 工 程 控 矿 的 透 镜 体 , 最 大 矿 体 延 伸 超 过 1 km。 稀 土 矿 共 划 分 出 几 十 个 矿 体 , 矿 体 由 西 向 东 呈 现 由 小 变 大 、 由 分 支 到 复 合 、 南 部 矿 体 逐 渐 尖 灭 消 失 的 趋 势 。 如 此 复 杂 的 矿 体 分 布 和 地 质 构 造 , 刘 占 全 ( 1968— ) , 男 , 硕 士 , 总 工 程 师 , 014080 内 蒙 古 自 治 区 包 头 市 白 云 鄂 博 区 。 · 22· ꢀ ꢀ ꢀ 刘 占 全 等 : 巴 润 铁 矿 岩 石 可 钻 性 试 验 研 究 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2011 年 第 12 期 理 等 8] 则 用 分 形 法 确 定 岩 石 的 可 钻 性 。 可 见 对 岩 石 可 钻 性 的 研 究 目 前 难 以 统 一 , 提 出 的 方 法 多 针 对 特 定 的 条 件 , 文 献 [ 38] 所 提 出 方 法 都 针 对 石 油 行 业 的 沉 积 岩 , 难 以 适 应 复 杂 多 变 的 变 质 类 金 属 矿 。 另 外 , 按 岩 性 划 分 的 可 钻 性 分 类 针 对 同 类 岩 石 往 往 差 异 很 大 , 如 在 普 氏 分 级 中 属 于 同 一 级 别 的 玄 武 岩 和 石 英 岩 ( 前 者 的 钻 进 效 果 最 好 , 后 者 最 差 ) , 而 在 南 芬 铁 矿 和 兰 尖 铁 矿 的 矿 石 的 普 氏 系 数 基 本 相 同 条 件 下 , 同 种 钻 头 的 寿 命 可 相 差 10 倍 2] , 因 此 必 须 寻 求 适 合 各 自 金 属 矿 山 的 分 类 方 法 和 测 试 手 段 。 [ 换 , 用 一 个 坚 固 性 指 标 就 能 够 反 映 出 整 个 岩 石 的 坚 固 性 。 之 后 以 A· Ф· 苏 哈 诺 夫 为 代 表 提 出 了 苏 氏 法 。 认 为 岩 石 坚 固 性 对 应 于 一 定 破 碎 方 法 , 破 碎 方 法 变 化 , 坚 固 性 指 标 也 相 应 变 化 。 主 张 用 凿 岩 性 、 爆 破 性 等 具 体 术 语 代 替 坚 固 性 的 抽 象 概 念 。 西 方 国 家 流 行 微 钻 法 。 美 国 的 怀 特 就 认 为 : 确 定 岩 石 可 钻 性 的 唯 一 可 行 途 径 就 是 对 岩 石 钻 眼 。 把 生 产 钻 机 按 比 例 缩 小 , 做 成 微 型 钻 , 在 实 验 台 上 钻 眼 , 用 微 型 钻 的 钻 眼 速 度 作 为 岩 石 可 钻 性 指 标 。 此 法 不 依 赖 于 实 际 生 产 条 件 而 反 映 了 破 碎 岩 石 的 过 程 , 但 对 于 小 直 径 跟 大 直 径 钻 头 打 眼 有 什 么 联 系 和 区 别 , 并 未 仔 细 研 究 , 尤 其 是 冲 击 式 凿 岩 , 即 使 在 几 何 上 相 似 , 单 位 刃 长 上 的 冲 击 功 一 样 , 但 钻 眼 效 果 并 不 成 比 例 。 [ 巴 润 铁 矿 矿 岩 分 布 极 其 复 杂 、 岩 性 差 异 很 大 , 而 露 天 矿 大 型 牙 轮 钻 机 作 业 地 点 相 对 固 定 , 故 本 研 究 将 以 矿 岩 的 物 理 力 学 特 性 为 依 据 , 现 场 实 测 牙 轮 钻 的 穿 孔 速 度 , 建 立 其 内 在 联 系 的 岩 石 可 钻 性 研 究 , 确 定 合 理 的 可 钻 性 指 标 , 以 便 有 效 地 指 导 穿 孔 作 业 。 徐 小 荷 2] 提 出 了 用 凿 碎 比 功 来 测 定 岩 石 可 钻 性 的 方 法 , 制 作 了 凿 测 器 , 利 用 重 锤 自 重 坠 落 , 产 生 40 Nm 的 冲 击 功 , 每 冲 击 480 次 后 , 量 取 被 凿 碎 岩 石 的 体 积 , 相 除 即 可 得 凿 碎 比 功 , 以 此 来 划 分 岩 石 的 等 级 。 除 上 述 用 机 械 、 物 理 性 质 评 价 岩 石 的 可 钻 性 外 , 王 大 勋 等 3] 提 出 用 钻 时 系 数 法 求 取 岩 石 可 钻 性 ; 张 厚 美 等 4] 提 出 用 实 钻 速 度 评 价 岩 石 的 可 钻 性 ; 李 士 斌 、 鲁 凡 等 57] 提 出 用 能 量 法 评 价 岩 石 的 可 钻 性 ; 邓 [ 2ꢀ 巴 润 矿 岩 物 理 力 学 性 能 实 验 巴 润 铁 矿 矿 岩 从 未 进 行 过 系 统 的 岩 石 力 学 实 验 研 究 , 故 本 研 究 着 眼 于 全 面 、 系 统 的 原 则 , 先 后 于 东 、 西 采 场 17 个 不 同 区 域 进 行 了 覆 盖 各 岩 种 、 具 有 广 泛 代 表 性 的 取 样 , 共 取 矿 岩 试 样 17 类 , 加 工 标 准 试 件 187 件 , 其 中 矿 石 样 本 121 件 , 岩 石 样 本 66 件 。 取 样 地 点 及 数 量 详 见 表 1。 [ [ [ WWW.表 1ꢀ K 矿 岩 取 Y 样 及 实 1 验 分 1 组 代 号 4 对 照 . CN 实 验 分 组 岩 种 名 称 混 合 矿 Feb, c 白 云 岩 DT 岩 种 编 组 代 号 取 样 数 量 / 个 ①8 ②3 ①9 ②3 ①8 ②3 ①8 ②3 ①8 ②3 ①8 ②3 ①8 ②3 ①8 ②3 ①7 ②3 ①8 ②3 ①8 ②3 ①8 ②3 ①8 ②3 ①8 ②3 ①8 ②3 ①8 ②3 ①8 ②3 取 样 位 置 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ①YZ - 1 ②YP - 1 ①YZ - 2 ②YP - 2 ①YZ - 3 ②YP - 3 ①YZ - 4 ②YP - 4 ①YZ - 5 ②YP - 5 ①YZ - 6 ②YP - 6 ①YZ - 7 ②YP - 7 ①YZ - 8 ②YP - 8 ①YZ - 9 ②YP - 9 东 采 场 1 596 m 水 平 北 东 采 场 1 596 m 水 平 北 东 采 场 1 584 m 水 平 北 东 采 场 1 584 m 水 平 西 北 东 采 场 1 596 m 水 平 南 东 采 场 1 596 m 水 平 南 西 采 场 1 584 m 水 平 北 东 坑 西 采 场 1 596 m 水 平 北 东 坑 西 采 场 1 596 m 水 平 北 中 坑 西 采 场 1 596 m 水 平 北 中 坑 西 采 场 1 584 m 水 平 北 中 坑 西 采 场 1 584 m 水 平 西 中 坑 西 采 场 1 596 m 水 平 南 中 坑 西 采 场 1 596 m 水 平 南 中 坑 东 采 场 1 620 m 水 平 氧 化 矿 Feb 表 外 矿 Fecy 板 岩 ST - 白 云 岩 DT 板 岩 ST 混 合 矿 mFeb, c 混 合 矿 mFeb - Si 矿 化 白 云 岩 HFeb - DT 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 2 3 4 5 6 7 氧 化 矿 HFeb, c 混 合 矿 mFeb 板 岩 ST 氧 化 矿 HFecy 混 合 矿 mFecy 氧 化 矿 HFeb 混 合 矿 mFeb, c 白 云 岩 DT ①YZ - 10 ②YP - 10 ①YZ - 11 ②YP - 11 ①YZ - 12 ②YP - 12 ①YZ - 13 ②YP - 13 ①YZ - 14 ②YP - 14 ①YZ - 15 ②YP - 15 ①YZ - 16 ②YP - 16 ①YZ - 17 ②YP - 17 东 采 场 1 608 m 水 平 西 采 场 1 584 m 水 平 ꢀ ꢀ 注 : 表 中 编 组 代 号 YZ、 YP 分 别 代 表 圆 柱 、 圆 盘 , 系 中 文 汉 字 首 字 母 缩 写 。 · 23· 总 第 426 期 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 金 ꢀ ꢀ 属 ꢀ ꢀ 矿 ꢀ ꢀ 山 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2011 年 第 12 期 ꢀ ꢀ 将 封 蜡 的 试 样 用 YM - 1 型 岩 石 密 度 仪 测 定 其 - 286 岩 石 力 学 实 验 系 统 上 完 成 了 矿 、 岩 石 试 样 单 轴 抗 拉 强 度 实 验 、 三 轴 剪 切 实 验 、 岩 石 单 轴 压 缩 强 度 及 变 形 实 验 、 岩 石 三 轴 压 缩 强 度 及 变 形 实 验 、 岩 石 应 力 应 变 全 程 曲 线 实 验 等 , 全 面 测 试 了 矿 、 岩 试 样 的 物 理 、 力 学 特 性 , 实 验 结 果 列 于 表 2。 密 度 , 用 由 PANAMETRICS 公 司 生 产 的 5077PR 方 波 脉 冲 发 生 接 收 器 和 超 声 换 能 器 ( 纵 波 1 MHz、 横 波 0  81 MHz) 及 泰 克 TDS210 数 字 存 储 示 波 器 组 成 的 岩 石 声 学 特 性 测 试 及 分 析 处 理 系 统 测 定 试 样 的 纵 波 传 播 速 度 ; 再 从 美 国 引 进 的 万 能 材 料 测 试 系 统 MTS 表 2ꢀ 巴 润 矿 主 要 矿 岩 物 理 力 学 性 能 实 验 测 试 结 果 密 度 ρ 纵 波/ ( 速m/度s) Vp 抗 拉 强 度 t 抗 压 强 度 c 弹 性 模 量 E 泊 松 比 μ 黏 聚 力 C / MPa 内 摩 擦 角 / ( °) φ 矿 岩 种 类 及 名 称 3 / ( g/ cm ) / MPa / MPa / GPa 混 合 矿 Feb, c 白 云 岩 DT 氧 化 矿 Feb 表 外 矿 Fecy 板 岩 ST - 白 云 岩 DT 板 岩 ST 混 合 矿 mFeb, c 混 合 矿 Feb - Si 矿 化 白 云 岩 HFeb - DT 氧 化 矿 Feb, c 混 合 矿 mFeb 板 岩 ST 氧 化 矿 Fecy 混 合 矿 Fecy 氧 化 矿 HFeb 混 合 矿 Feb, c 白 云 岩 DT 2 98 2 95 4 01 3 14 3 00 2 68 4 12 3 97 2 85 3 61 4 19 2 76 3 80 4 480 3 170 4 670 5 530 5 070 2 560 4 170 4 150 3 930 5 850 4 180 3 870 4 330 6 58 7 84 6 17 7 33 14 10 5 50 7 20 6 68 4 29 8 28 7 12 9 17 12 51 121 64 159 65 90 29 138 88 75 17 30 37 103 64 107 78 21 43 63 65 130 96 70 18 64 85 53 20 24 16 59 10 98 59 78 54 10 94 52 38 49 89 28 30 76 30 58 02 20 68 68 26 0 251 0 238 0 259 0 163 0 420 0 205 0 195 0 158 0 309 0 296 0 325 0 234 0 280 13 35 21 52 9 64 13 17 23 35 24 55 13 29 19 63 3 06 56 05 53 77 62 02 54 95 46 12 46 75 55 85 55 18 48 15 60 02 54 12 47 65 59 12 51 43 59 62 54 17 50 67 10 02 18 35 23 59 10 35 14 21 11 42 19 09 20 67 WWW. KY114. CN 2 98 4 07 4 22 3 06 5 980 4 320 5 930 6 270 6 97 10 47 11 30 6 90 46 36 64 53 156 97 66 76 44 66 32 95 134 25 45 96 0 414 0 137 0 411 0 376 表 3ꢀ 牙 轮 钻 穿 凿 巴 润 铁 矿 主 要 矿 岩 实 际 速 度 测 试 结 果 3 ꢀ 巴 润 矿 岩 石 可 钻 性 的 现 场 试 验 尽 管 对 岩 石 的 可 钻 性 的 认 识 还 不 统 一 , 但 关 于 累 计 孔 深 平 均 轴 压 平 均 转 速 累 计 钻 钻 孔 孔 时 间 速 度 岩 石 类 型 钻 机 型 号 岩 石 的 物 理 力 学 特 性 、 节 理 裂 隙 等 地 质 构 造 和 生 产 钻 机 的 形 式 对 岩 石 可 钻 性 的 影 响 具 有 公 认 性 , 应 该 根 据 各 自 矿 山 的 条 件 , 在 全 面 岩 性 力 学 特 性 实 验 的 基 础 上 选 择 有 代 表 性 的 主 要 岩 种 , 测 定 其 实 际 生 产 钻 机 穿 孔 的 速 度 , 建 立 力 学 特 性 与 穿 孔 速 度 之 间 的 联 系 , 对 矿 山 穿 孔 作 业 提 供 更 有 意 义 的 直 接 指 导 。 表 3 是 用 310 mm 牙 轮 钻 穿 凿 巴 润 铁 矿 主 要 矿 岩 的 实 际 穿 孔 速 度 测 定 结 果 。 / m / MPa / ( r/ min) / h / ( m/ h) KY - 白 云 岩 DT 板 岩 ST 127 0 15 ~ 16 90 ~ 100 4 916 25 83 114 1 14 ~ 15 100 ~ 120 4 401 26 26 310B J KY - 3 10B J 白 云 岩 DT + KY - 1 36 0 14 ~ 16 100 ~ 120 4 600 29 90 07 0 18 ~ 20 80 ~ 100 6 093 17 56 板 岩 ST 310B J 混 合 矿 mFeb, mFeb, c YZ - 55B 1 YZ - 氧 化 矿 HFeb 127 7 18 ~ 20 80 ~ 100 5 012 25 48 116 7 21 ~ 23 70 ~ 90 5 646 20 67 55B 4 ꢀ 岩 石 可 钻 性 与 物 理 力 学 特 性 的 相 关 性 露 天 矿 穿 孔 工 程 中 遇 到 的 岩 体 可 能 是 某 矿 区 内 KY - 表 外 矿 Fecy 矿 化 白 云 岩 Feb - DT 310B J YZ - 55B 104 3 17 ~ 18 100 ~ 110 3 216 32 43 各 种 矿 体 、 岩 体 的 互 层 , 因 此 尽 管 费 尽 心 力 实 测 的 钻 孔 速 度 对 生 产 的 指 导 意 义 重 大 , 但 对 像 巴 润 铁 矿 这 种 矿 、 岩 交 织 、 互 相 穿 插 的 矿 山 更 需 要 了 解 不 同 矿 、 岩 体 交 互 时 的 穿 孔 情 况 ; 另 外 , 矿 、 岩 体 的 一 系 列 性 能 参 数 也 直 接 影 响 牙 轮 钻 的 实 际 穿 孔 速 度 , 因 而 分 析 这 些 物 理 力 学 参 数 与 可 钻 性 的 相 关 性 具 有 从 岩 石 物 性 的 角 度 揭 示 可 钻 性 的 意 义 。 故 将 实 验 测 定 的 技 · 24· ꢀ ꢀ ꢀ 刘 占 全 等 : 巴 润 铁 矿 岩 石 可 钻 性 试 验 研 究 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2011 年 第 12 期 术 数 据 与 现 场 实 测 的 牙 轮 钻 的 实 际 穿 孔 速 度 进 行 回 表 4ꢀ 牙 轮 钻 穿 凿 巴 润 矿 主 要 矿 岩 的 钻 速 与 主 要 岩 性 的 关 系 归 , 回 归 分 析 结 果 见 图 1 ~ 图 4 和 表 4。 相 关 系 数 / 技 术 参 数 回 归 方 程 残 差 平 方 F 检 验 值 % 矿 岩 密 度 抗 压 强 度 抗 拉 强 度 声 波 速 度 y = 46 62 - 6 62x y = 34 07 - 0 11x y = 37 72 - 1 80x 1 2 3 80 55 83 99 102 48 70 69 87 34 127 16 2 53 5 91 2 00 1 07 y = 38 11 - 0 003x 4 ꢀ ꢀ 注 : 回 归 方 程 中 y 为 钻 速 ; x1 为 矿 岩 密 度 ; x2 为 抗 压 强 度 ; x3 为 抗 4 拉 强 度 ; x 为 声 波 速 度 5 ꢀ 结 ꢀ 论 ( 1) 矿 山 开 采 面 对 的 是 特 性 复 杂 的 各 种 岩 体 复 图 1ꢀ 矿 岩 密 度 与 牙 轮 钻 穿 孔 速 度 的 关 系 ■ — 实 测 牙 加 轮 钻 速 , m/ h; 实 线 — 钻 速 与 矿 岩 密 度 关 系 拟 合 曲 线 合 体 , 漫 长 地 质 构 造 和 采 动 影 响 使 其 更 加 复 杂 , 寻 求 统 一 的 可 钻 性 分 类 方 法 固 然 好 , 但 是 非 常 困 难 。 有 必 要 根 据 各 自 矿 山 的 实 际 情 况 , 寻 找 有 针 对 性 的 可 钻 性 分 类 方 法 。 ( 2) 目 前 石 油 工 业 广 泛 流 行 的 微 钻 法 、 测 井 法 、 能 量 法 等 可 钻 性 分 类 法 并 不 适 合 金 属 矿 山 , 主 要 是 岩 性 差 异 , 金 属 矿 山 的 岩 性 不 同 于 沉 积 岩 , 不 仅 硬 度 大 、 节 理 裂 隙 发 育 , 交 接 、 变 质 等 成 矿 运 动 使 其 更 复 杂 , 因 此 依 托 矿 岩 的 物 理 、 力 学 性 质 , 结 合 现 场 重 点 岩 种 的 实 际 钻 速 测 定 建 立 可 钻 性 分 类 更 适 合 金 属 矿 山 。 图 2ꢀ 矿 岩 抗 压 强 度 与 牙 轮 钻 穿 孔 速 度 的 关 系 ■ — 实 测 牙 加 轮 钻 速 , m/ h; ( 3) 巴 润 铁 矿 的 试 验 研 究 结 果 表 明 , 牙 轮 钻 的 实 实 线 — 钻 速 与 矿 岩 抗 压 强 度 关 系 拟 合 曲 线 WWW. KY114. CN 际 穿 孔 速 度 与 矿 岩 的 物 理 力 学 性 能 紧 密 相 关 , 钻 孔 速 度 随 矿 岩 密 度 、 抗 拉 、 抗 压 和 声 波 速 度 增 大 而 降 低 。 ( 4) 以 试 验 数 据 为 基 础 建 立 的 关 系 , 可 以 直 接 应 用 于 生 产 计 划 的 编 制 和 生 产 考 核 , 对 露 天 矿 合 理 开 采 计 划 和 科 学 管 理 生 产 具 有 现 实 意 义 。 参 ꢀ 考 ꢀ 文 ꢀ 献 [ [ [ [ [ [ [ 1] ꢀ 王 明 林 , 单 守 智 , 王 维 纲  矿 岩 综 合 分 级 定 额 标 准 初 探 [ J] . 金 属 矿 山 , 1992( 4) : 1721 图 3ꢀ 矿 岩 抗 拉 强 度 与 牙 轮 钻 穿 孔 速 度 的 关 系 ■ — 实 测 牙 加 轮 钻 速 , m/ h; 2] ꢀ 徐 小 荷 , 费 寿 林 , 杨 德 荣  关 于 岩 石 分 级 的 研 究 方 法 [ J] . 东 北 工 学 院 学 报 , 1980( 3) : 8592 实 线 — 钻 速 与 矿 岩 抗 拉 强 度 关 系 拟 合 曲 线 3] ꢀ 王 大 勋 , 刘 ꢀ 洪 , 韩 ꢀ 松 , 等  深 部 岩 石 力 学 与 深 井 钻 井 技 术 研 究 [ J] . 钻 采 工 艺 , 2006, 29( 3) : 610 4] ꢀ 张 厚 美 , 吴 何 洪  岩 石 力 学 特 性 关 系 的 探 讨 [ J] . 中 国 海 上 油 气 , 1999, 11( 3) : 4650 5] ꢀ 李 士 斌 , 艾 ꢀ 池 , 孙 茂 凤 , 等  牙 轮 钻 头 可 钻 性 级 值 的 确 定 方 法 [ J] . 大 庆 石 油 学 院 学 报 , 1999, 23( 3) : 8990 6] ꢀ 鲁 ꢀ 凡  岩 石 可 钻 性 分 级 的 讨 论 及 可 钻 性 精 确 测 量 [ J] . 超 硬 材 料 工 程 , 2007, 19( 2) : 2429 7] ꢀ 邓 ꢀ 理 , 李 ꢀ 黔  高 自 力  岩 石 可 钻 性 评 价 方 法 研 究 新 进 展 图 4ꢀ 矿 岩 声 波 速 度 与 牙 轮 钻 穿 孔 速 度 的 关 系 [ J] . 钻 采 工 艺 , 2007, 30( 6) : 2729 ■ — 实 测 牙 加 轮 钻 速 , m/ h; ( 收 稿 日 期 ꢀ 20111011) 实 线 — 钻 速 与 矿 岩 声 波 速 度 关 系 拟 合 曲 线 · 25·
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