深部礦體勘探鉆探技術(shù)方法及設(shè)備研究

本項(xiàng)目開發(fā)了FYD-2200型分體塔式全液壓動力頭鉆機(jī)，將全液壓鉆機(jī)的鉆進(jìn)效率高、操控性能優(yōu)良的特點(diǎn)與鉆塔起下鉆速度快的特點(diǎn)有機(jī)結(jié)合形成了一款具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新機(jī)型。施工的第一個(gè)鉆孔創(chuàng)造了當(dāng)時(shí)我國小口徑繩索取心鉆孔深度記錄2706.68m。采用國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)管材研制的深孔繩索取心鉆桿結(jié)構(gòu)和螺紋形式，改進(jìn)了熱處理和表面處理工藝，提高了鉆桿的強(qiáng)度、柔韌性和耐磨性，較好地解決了3000m以內(nèi)繩索取心鉆探施工鉆桿的問題。國內(nèi)首次在小口徑巖心鉆探中采用全景鉆孔數(shù)字成像技術(shù)，獲得地質(zhì)信息，配合巖心定向測量，解決了單孔中巖礦層延伸方向判別的難題。開發(fā)了全方位定向鉆孔設(shè)計(jì)與軌跡動態(tài)監(jiān)控軟件，實(shí)現(xiàn)了鉆孔地質(zhì)設(shè)計(jì)書、鉆孔地質(zhì)柱狀圖和鉆探工程設(shè)計(jì)綜合圖件自動生成。

本項(xiàng)目綜合研究包括基礎(chǔ)理論研究和應(yīng)用研究。基礎(chǔ)理論研究主要是對鉆探設(shè)備、鉆探方法及工藝進(jìn)行優(yōu)選，形成深部找礦鉆探技術(shù)優(yōu)化組合方案，另外，還包括對特種鉆探方法，如受控定向鉆探、氣動錘反循環(huán)鉆探和泡沫鉆探等的理論研究，為應(yīng)用研究提供理論指導(dǎo)和依據(jù)；應(yīng)用研究主要是針對生產(chǎn)技術(shù)難題，如深孔鉆探鉆孔彎曲、硬脆碎地層鉆探效率低、堅(jiān)硬“打滑”地層難以進(jìn)尺等進(jìn)行研究攻關(guān)等，需要研究解決的難題非常多，所需采用技術(shù)方法必須多樣化，除采用較常規(guī)、投入少、便于實(shí)施的技術(shù)方法外，往往還需采用技術(shù)較復(fù)雜的特種鉆探方法，如解決鉆孔彎曲、實(shí)施定向鉆進(jìn)所需采用的受控定向鉆探方法等。鑒于鉆探技術(shù)應(yīng)用研究必須結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際來進(jìn)行，加上時(shí)間、費(fèi)用限制，本次重點(diǎn)進(jìn)行鉆探設(shè)備、鉆探方法及工藝優(yōu)選等前期基礎(chǔ)性研究和對急需解決的生產(chǎn)技術(shù)難題的攻關(guān)性應(yīng)用研究。 2100433B

“勘探技術(shù)與地質(zhì)鉆探學(xué)”的研究領(lǐng)域主要包括勘探技術(shù)和地質(zhì)鉆探學(xué)兩個(gè)方面?？碧郊夹g(shù)涵蓋鉆探技術(shù)、坑探技術(shù)、勘探機(jī)械和安全技術(shù)。地質(zhì)鉆探學(xué)涵蓋鉆探基礎(chǔ)理論、鉆探方法、鉆井液、巖礦心采取、鉆孔彎曲及定向鉆進(jìn)等 。

“勘探技術(shù)與地質(zhì)鉆探”是能夠直接獲取地下實(shí)物地質(zhì)資料的唯一技術(shù)方法。該技術(shù)方法是地球科學(xué)研究、地質(zhì)資源調(diào)查、礦產(chǎn)勘探、工程地質(zhì)勘察、驗(yàn)證地質(zhì)理論以及地球物理勘探異常等所必需的，也是各類巖土工程、基礎(chǔ)工程、鉆孔采礦、地質(zhì)環(huán)境保護(hù)和地質(zhì)災(zāi)害防治等所必需的。

“勘探技術(shù)與地質(zhì)鉆探學(xué)”是地球科學(xué)不可缺少的重要組成部分，在地質(zhì)類學(xué)科中具有唯一性和不可替代性。在過去的專業(yè)分類中，勘探技術(shù)與應(yīng)用地球物理、應(yīng)用地球化學(xué)和遙感技術(shù)同屬于“地質(zhì)勘查技術(shù)”范疇。在學(xué)科分類中，它與工程地質(zhì)同屬于“地質(zhì)工程學(xué)科”范疇。地球物理學(xué)、地球化學(xué)、遙感地質(zhì)學(xué)和工程地質(zhì)學(xué)均早已列入國家自然科學(xué)基金委地球科學(xué)部資助的研究領(lǐng)域。由于歷史原因，“勘探技術(shù)與地質(zhì)鉆探學(xué)”一直未能列入國家自然基金委資助范疇，嚴(yán)重制約了該領(lǐng)域基礎(chǔ)研究工作的深入開展，也影響了地質(zhì)工程學(xué)科的均衡發(fā)展 。