“深部矿体勘探钻探技术方法及设备研究”项目及其成果简介 教育/科学 -> 理工学科 -> 工程技

(一)项目来源及研究目的

安徽是资源储量的大省,具有得天独厚的成矿地质条件。它地处华北、扬子、大别山三个板块结合带,在华北、扬子两个板块结合缝上,驰名中外的郯庐断裂自北向南纵穿全省,是全国19个成矿带之一的长江中下游铜铁多金属成矿带。为了进一步加快深部找矿步伐,安徽省地矿局313地质队于2008年4月向安徽省国土资源厅、安徽省地矿局申请“深部矿体勘探钻探技术方法及设备研究”项目立项,2009年被列入安徽省重点科技攻关项目(编号:09010301015)。

该项目的研究目的是提高深部矿体勘探速度、勘探靶区精度、地质成果的准确性,为加速我国寻找隐伏矿与开拓深部“第二找矿空间”提供技术支持。主要任务是通过研发钻探设备及机具、钻探方法、取心方法、钻孔护壁、高效长寿钻头等技术,解决深部钻探效率问题;通过研究受控定向钻探技术解决深部陡矿体和异型矿体、地表障碍物下部矿体勘探难题;通过钻孔摄像及定向取心技术完成钻孔地质信息采集,由单孔获取岩矿层参数的任务。历经近四年的研究、试验,再研究、试验与完善,于2012年底结题,通过鉴定验收。

(二)项目研究的主要内容

“深部矿体勘探钻探技术方法及设备研究”项目由安徽省地矿局313地质队主持承担,合作单位有:中国地质装备总公司、中国地质大学、中国科学院武汉岩土力学研究所、无锡探矿工具厂、唐山市金石超硬材料有限公司、张家口探矿机械厂等,同时聘请了国内部分资深专家作项目指导。

“深部矿体勘探钻探技术方法及设备研究”项目指导思想是,结合我国深部找矿技术需要,充分集成国内探矿技术优势,实行产、学、研、用相结合机制,以缩短研究周期,加速成果转化。项目的总体思路是:符合我国国情,以野外生产需求为中心,要求研究成果适用性好、可靠性强,易推广应用,且具有先进性、创新性,有自主知识产权。该项目共分4个课题:

课题一:分体塔式全液压动力头钻机及高强度绳索取心钻杆研制

(1)分体塔式全液压动力头钻机(FYD-2200型)

1)钻机实行分体结构设计,改变深孔钻探车载、桅杆式结构存在的弊端,以适应山区、丘陵、农田等道路较差的地区运输;

2)提升钻具设计为高塔形式,以增加立根长度;

3)钻机实现无级变速,增加调速范围;

4)钻机长行程(4.8m)设计,以增加回次进尺长度;

5)钻机动力头卡盘设计为卡瓦夹持和顶驱式两用结构;

6)钻机操作系统实现参数数字化,塔上操作可视化及钻探现场远程监控。

(2)高强度绳索取心钻杆

1)钻杆及接头优选国产高钢级无缝管材,进行特殊热处理,以增加强度和耐磨性满足3000m以内孔深钻探要求;

2)钻杆螺纹副设计为特殊形式,以增加抗扭、抗拉、防脱和密封性;

3)采用成型精密刀具加工钻杆接头螺纹,以提高螺纹加工精度。

课题二:钻孔摄像及定向取心技术在地质勘探中的应用研究

(1)钻孔摄像技术

1)实现360°孔壁数字成像、无缝拼接及高清晰度虚拟钻孔岩心图显示;

2)具有深孔内信息传输与数字分析处理功能;

3)运用钻孔摄像技术在单孔中解析岩矿层产状。

(2)定向取心技术

1)研究垂直孔、倾斜孔岩心定向系统,以扩大定向取心技术应用范围;

2)设计恒压岩心打印装置,保证可靠的导向钻进和平衡反扭矩效果;

3)研究水压力平衡,提高机械仓密封的可靠性;

4)研究孔底岩心打印控制装置,实现电机工作状态的自动控制;

5)研制微型金刚石钻头,以保证定向取心器孔底打印可靠性;

6)研究定向取心技术,在泥浆护壁钻孔中解析岩矿层产状。

课题三:钻孔设计与轨迹动态监控技术研究

1)钻孔弯曲规律分析,预测待钻钻孔的轨迹形态变化规律;

2)钻孔轨迹设计及钻孔轨迹形态绘制;

3)钻孔轨迹空间位置计算及中靶精度预测;

4)探矿、地质综合设计书编制;

5)钻孔综合资料整理及其电子文档自动生成;

6)钻孔轨迹三维可视化动态显示。

课题四:深部岩心钻探钻进工艺方法研究

1)关键装备优化选择与配置;

2)钻孔结构及套管设计;

3)特殊地层钻进取心技术;

4)高效、长寿命金刚石钻头研制与使用;

5)泥浆与护壁技术;

6)钻孔轨迹控制技术;

7)孔内事故预防与处理;

8)钻头成本与技术指标分析。

(三)项目研究主要成果

经过几年的研究与实践,“深部矿体勘探钻探技术方法及设备研究”项目按任务书设计要求完成了FYD-2200型分体塔式全液压动力头钻机及配套机具、高强度绳索取心钻杆(N、H系列,施工深度3000m以内)、地质勘探钻孔摄像及定向取心技术、钻孔设计与轨迹动态监控技术、深部岩心钻探钻进工艺方法的研究与开发。完成了“江淮下游新生代晚期环境变化研究”与“湖北神农架晚期第四纪环境研究”不扰动样环境科学钻探孔、“汶川地震断裂带科学钻探”WFSD-3孔、“深部矿体勘探钻探技术方法及设备研究”ZK1725孔等科学钻探试验孔,国家深部探测3000m科学钻探“华南于都 赣县矿集区科学钻探选址预研究”NLSD-1孔与“华东庐枞盆地科学钻探选址预研究”LZSD-1孔、安徽寿县正阳关铁及多金属潜力资源预查项目和滁州明光盐矿勘探孔等深部找矿钻孔的钻探任务,并在安徽霍邱铁矿、金寨沙坪沟钼矿、泥河铁矿、庐枞铁矿、琅琊山铜矿以及山东、浙江、江西、甘肃、四川、北京、上海等地不同地层、不同口径、不同钻进方法的深孔地质找矿和科学钻探中加以应用,取得了良好的效果。

项目研究共获得8项国家专利(其中发明专利3项)、1项国家计算机软件著作权。项目四个课题全部通过国内外科技查新及安徽省科学技术厅组织的专家技术鉴定。项目全面总结的小口径深部岩心钻探工艺及配套机具体系,对地质岩心钻探、科学钻探、环境地质勘探、水文地质水资源勘探施工等项目具有指导意义。项目研究成果总体评价为达到国际先进、国内领先水平。

44教育/科学 -> 理工学科 ->~

楼主，不明白是什么问题啊？

虽然不知道楼主在说什么但是觉得楼主很厉害的样子~~

地质岩心钻探工艺及器具
答：(1)绳索取心技术 取心技术主要有提钻取心和绳索取心两种方式。近20多年来，国内外地质钻探工艺方法没有根本性的突破和发展，仍然是以小口径金刚石绳索取心钻探技术为主，仅对个别矿种和不同地质条件下辅以不同的多工艺钻探技术。绳索取心技术在取心钻探工作量中所占比重超过了70%。(2)绳索取心钻杆...

国内外科学钻探及超深井取心现状
答：运用了螺杆马达+液动锤驱动金刚石钻头回转冲击钻进技术,该技术在坚硬结晶岩地层中取得了巨大成功,是我国现代取心钻进技术水平的体现,这为实施13000m科学超深井奠定了技术基础。 1.1.2.1 取心钻头的选择 在硬岩中进行取心钻进,可以选择牙轮取心钻头或金刚石取心钻头。由于牙轮钻头与金刚石钻头在井底的运动特性各异,...

煤矿工程地质勘察方法
答：首先，六种方法，即水系沉积物、土壤、岩石、地植物、水化学、地气等测量技术业已建立，并取得发展与提高;其次，在应用方面，除用于地质找矿之外，已有成效的用于环境地质、农业地质、污染监测、考古勘察、医学地质等多方面;最后，化探技术进步方面亦相当突出，主要表现在研究并推广了一套山区、干旱区、高寒...

深部金属矿的主要地球物理勘探方法有哪些,其优缺点是哪些?
答：方法：重力勘探、电法勘探、地震勘探。重力勘探 地球物理勘探方法之一。是利用组成地壳的各种岩体、矿体间的密度差异所引起的地表的重力加速度值的变化而进行地质勘探的一种方法。它是以牛顿万有引力定律为基础的。只要勘探地质体与其周围岩体有一定的密度差异，就可以用精密的重力测量仪器（主要为重力仪和...

深孔钻探技术工艺方法的优化选择(设计)
答：4）成本低：综合钻探成本低。（2）实现深孔钻探目标的途径 为有效解决钻探实际问题（表12.1），确保深孔钻探保质、安全、快速、低成本地顺利进行，实现各项钻探目标，必须在施工前做好工作部署、合理确定可行的工艺技术方法、调配好钻探设备和人员等资源、周密制定应对复杂情况措施，也就是要事先做好用来...

深部找矿钻探面临的主要问题
答：深部找矿在我国是一个新的领域，深孔钻探面临更大的风险和挑战。深孔钻探面临的 问题很多，包括设备的选择配备、钻探方法的选择、钻进技术参数优选、钻杆的性能、钻 头的寿命以及冲洗液的性能等，都需要进一步研究解决。在进行深孔钻探时，面对生产实际，必须首先面对并解决钻探设备、钻探方法和工艺 等...

矿产勘查工程技术(手段)
答：一般所称的探矿工程包括钻探和坑探两大类。新中国成立后,为满足国家经济建设对矿产资源的需求,50年代,探矿工程有了长足的发展,先后在本省组建的20多支勘探队,都配备了苏联的手把式钻机,推广当时苏联一整套钻探施工管理办法和生产技术工艺,钻进深度可达五六百米。坑探工程也由人工掘进向半机械化前进了一步。但到了...

气动锤RC钻探方法
答：（一）气动锤RC钻探方法概述 对于深部找矿钻探中上部中硬以上基岩地层可采用该方法。目前地质勘探多采用压缩空气作循环介质的气动潜孔锤RC钻进。气动锤RC钻进是利用压缩空气驱动孔底潜孔锤冲击碎岩，同时将破碎下来的岩屑通 过双壁钻杆中心通孔以RC的方式连续排出孔外，实现了无须提出孔内任何钻具和钻杆...

深孔钻探关键技术研究的思路与方法
答：3）贯彻产学研相结合的理念。通过调配大学毕业生和优秀钻探工人参加课题研究，适时开展学术活动和召开现场经验交流会，培养深部矿体勘查钻探一线急需的技术专家和技术骨干。7.3.2 研究工作方法 （1）技术路线 针对（钻孔、矿区）钻探关键技术难题，研究工作的技术路线：确定目标功能→提出备选方案→进行方案...

内生金属矿深孔钻探技术与管理
答：当地、物、化、遥工作进行到一定程度的时候,将开始钻探验证,对矿体的规模、形态、厚度进行控制,同时取出岩矿心提交化验室测定矿石品位,物探测井又获取众多的地质信息。在现阶段,当物探等方法和手段对矿体的空间位置和矿石品位未能精确控制时,钻探工程是深部找矿不可缺少的重要手段。 钻探是找矿的重要手段众所周知,...