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有过矿山工作经历,无意中进入新闻单位工作。开博一为管理自己的资料,二为认识更多矿业界人士。入行十多年,不为对矿业有多大贡献,只愿能为矿业做点事。

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“亮剑”地质装备——中国地质科学院勘探所“十一五”勘探技术装备研发综述  

2011-04-26 10:10:13|  分类: 地质人风采 |  标签: |举报 |字号 订阅

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“亮剑”地质装备
——中国地质科学院勘探所“十一五”勘探技术装备研发综述
“十一五”期间,我国具有自主知识产权的钻探方法技术体系不断丰富,逐渐跟上了国际发展的趋势与潮流。中国地质科学院勘探技术研究所,以满足我国地质事业发展需要为己任,不断探索于勘探装备研发、方法技术研究领域,为我国地质事业发展打造出一方方得力宝剑。
重剑之本乃“轩辕”
    2000米以内地质钻探技术体系为地质装备研发打下基础,铸成一柄地质装备“轩辕剑”。
    发掘深部第二找矿空间的资源潜力,是我国“十一五”期间矿产勘查取得突破、缓解资源瓶颈压力的重要途径。勘探技术研究所加大科研工作的力度,经过5年的艰苦努力,现已形成了2000米以内的地质钻探技术体系。
    钻机研制方面,成功开发了“勘探者”全液压地质岩心钻机系列产品,钻探能力可分别满足600米、1000米、1500米、2000米等不同工程施工的需要。勘探者YDX系列钻机,已成为全液压钻机的知名品牌,通过协作转化,已批量生产上百台套并成功应用于国内外地质勘查市场,在国内的市场占有率达到70%。在其示范带动下,我国各钻机生产厂纷纷加大了全液压钻机的研制力度,开发了各种类型的全液压钻机,在提升我国钻探装备水平的同时,彻底打破了国外全液压钻机在国内的市场垄断地位,部分全液压钻机还成功打入国际市场,让世界同行享受到了“中国制造”质优价廉的好处。
    钻杆研制方面,通过不断研究改进,大幅提升了我国钻杆的制造水平。其中,与专业钢材生产企业联合开发了XJY—850无缝合金钢管材,几何精度明显提高,管材机械性能达到国际先进水平。
    在实际施工中,该型钻杆最大应用孔深达到2706.68米,接近国际先进水平。以此为标志,我国高强度绳索取心钻杆研究取得重大进展,同时也将改写我国2000米以深钻孔用绳索取心钻杆依靠进口的局面。此外,成功研制的7E04铝合金外丝钻杆,在安徽淮北彭桥矿区的野外生产试验中取得了良好的效果,开辟了我国地质钻探铝合金钻杆在中深孔应用的先河。
    在钻进和取心技术方面,形成了液动锤和复杂地层取心两大技术体系。其中,液动锤技术在中国大陆科学钻探工程应用中取得成果的基础上,完成了小型化和系列化的开发工作,提高了液动锤的工作寿命和稳定性,研究开发出了SYZX系列绳索取心液动锤钻具,大幅度提高钻进效率、延长回次进尺、改善钻孔质量,成为近年来钻探技术的新热点,目前在市场销售600多套,;复杂地层取心钻具及工艺研究,在隔水单动、组合卡取心、半合管取心技术等方面取得重要进展,并成功应用于部分矿区和汶川科钻、松科一井的科学钻探工程中,大幅提高了岩心的取心质量。
    推动深部地质岩心钻探体系建立,在国家“863”专项、全国危机矿山接替资源找矿专项以及地质大调查专项的共同支持下,完成了2000米地面钻探设备和孔内器具的研发,初步建立起我国2000米以内包括全液压钻机、配套设备及深孔钻杆、高效钻进工艺器具等的地质岩心钻探技术体系。利用这一体系,在山东乳山金青顶矿区实施了示范工程,终孔深度达到2212.8米,创造了国内H级绳索取心钻进深度、岩心钻探套管应用深度两项全国最深纪录。
发展需要“尚方”出鞘
    地质事业发展需要是勘探技术研究所努力的方向,他们准确地挥出了发展需要授予的尚方宝剑。
    勘探技术研究所不断用自己的科研成果为我国地质事业的发展提供基础支撑。
    适应新时期煤层气、地下水勘查开发逐渐火热的形势,研制了SDC—1000全液压钻机,可广泛用于煤层气抽采井快速钻进、浅层油气井以及勘探孔、物探孔、地热井、水井等深度在1000米以内不同孔径钻孔的施工,为我国进行地下水、煤层气等资源的勘探开发,提供了现代化的高效钻探技术装备。同时,该型钻机还可用于抢险救援井的快速施工。
    适应特殊景观地区地质工作的需要,研制了浅海及滩涂取样钻机,为沼泽、滩涂、水域等复杂特殊景观地区进行地质取心钻探、原位测试、工程地质勘探等,提供了专业的现代化钻探装备。
    为满足地质填图和化探技术的采样需要,研制了DR系列全液压取样钻机,并完成了浅层取心和取心技术的研究与应用,为化探采样机地质填图提供了高效器具。
    为支撑我国天然气水合物调查评价工作,开发了保温保压取样钻具和快速冷冻取样器。2007~2008年,在海拔4200米的青海省祁连山脉高原冻土区,实施了我国第一口冻土区天然气水合物科学钻探实验孔,并成功钻获天然气水合物样品。随后,又分别在祁连山、漠河永久冻土区实施了天然气水合物取样钻探,在祁连山冻土区实施了开采试验施工,并取得了新的进展。
    在已掌握定向对接技术的基础上,完成了高精度定向对接中靶系统研究,实现了地下导航高精度定向对接连通。依托这一成果,勘探技术研究所在土耳其天然碱工程中,实现了地下定向对接误差小于0.5米、多井地下对接等突破,使“中国技术”扬名海外,确立了中国在定向对接领域里的国际主导地位。
    在以需要为导向开展技术装备研发的同时,还根据行业发展需要,积极参与地学研究课题和有关技术标准、规程的研究与制定。“十一五”期间,勘探技术研究所积极参与深部探测技术与实验研究专项工作,承担了《科学超深井钻探技术方案预研究》、《重要异常的钻探验证及金属垂向分布规律研究》和《深部大陆科学钻探装备研制——深部大陆科学钻探钻具系统及取心技术研究》等科研课题,目前研究工作进展顺利;制定的行业技术标准《地质岩心钻探规程》已经发布并于去年底在全国正式实施,定向钻探技术标准、地质岩心钻探钻具规格系列等标准的制定、修订工作正在进行中。
万剑归宗——
    实现科研成果到现实生产力的快速转化。
    近年来,勘探技术研究所不断创新机制。在各部门建立科学研究与市场推广有机结合机制,鼓励科研人员研发产品、推广产品,把科研成果尽快进行转化,取得了较好的经济效益和社会效益。
    不断创新,提升产品质量。如,在大口径无循环钻具领域不断进行创新,在现有大口径钻头钻具系列产品基础上,结合市场需求,研制出新产品拔管器,2010年又开发ZC30型双轮铣成槽设备,有望形成新的经济增长点;为适应城市建设非开挖施工越来越高的需要,先后研制了GBS—40、GBS—60/90、GBS—240/320非开挖钻机,受到市场的普遍欢迎,部分产品出口到泰国、印度、巴基斯坦、波兰、俄罗斯等国家,在丰富我国非开挖设备系列产品的同时,为非开挖技术的持续发展提供了技术支撑。
  建立了技术转让、合作和协作生产等机制。勘探所先后与地调局六大区所、中国地质大学(北京)、中国地质大学(武汉)等多家单位达成战略合作协议;勘探所在岩心钻机、钻头钻具的项目研发过程中与北京天和众邦勘探技术有限公司、无锡钻探工具厂、苏州苏新钻探工具厂、天津探矿机械厂、中国煤炭地质总局第二勘探局等多个厂家保持着长期良好的合作关系,初步形成了合作广泛的战略联盟。
  
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