(一)項目來源及研究目的安徽是資源儲量的大省,具有得天獨厚的成礦地質(zhì)條件。它地處華北、揚子、大別山三個板塊結(jié)合帶,在華北、揚子兩個板塊結(jié)合縫上,馳名中外的郯廬斷裂自北向南縱穿全省,是全國19個成礦帶之一的長江中下游銅鐵多金屬成礦帶。為了進一步加快深部找礦步伐,安徽省地礦局313地質(zhì)隊于2008年4月向安徽省國土資源廳、安徽省地礦局申請“深部礦體勘探鉆探技術(shù)方法及設(shè)備研究”項目立項,2009年被列入安徽省重點科技攻關(guān)項目(編號:09010301015)。該項目的研究目的是提高深部礦體勘探速度、勘探靶區(qū)精度、地質(zhì)成果的準確性,為加速我國尋找隱伏礦與開拓深部“第二找礦空間”提供技術(shù)支持。主要任務是通過研發(fā)鉆探設(shè)備及機具、鉆探方法、取心方法、鉆孔護壁、高效長壽鉆頭等技術(shù),解決深部鉆探效率問題;通過研究受控定向鉆探技術(shù)解決深部陡礦體和異型礦體、地表障礙物下部礦體勘探難題;通過鉆孔攝像及定向取心技術(shù)完成鉆孔地質(zhì)信息采集,由單孔獲取巖礦層參數(shù)的任務。歷經(jīng)近四年的研究、試驗,再研究、試驗與完善,于2012年底結(jié)題,通過鑒定驗收。(二)項目研究的主要內(nèi)容“深部礦體勘探鉆探技術(shù)方法及設(shè)備研究”項目由安徽省地礦局313地質(zhì)隊主持承擔,合作單位有:中國地質(zhì)裝備總公司、中國地質(zhì)大學、中國科學院武漢巖土力學研究所、無錫探礦工具廠、唐山市金石超硬材料有限公司、張家口探礦機械廠等,同時聘請了國內(nèi)部分資深專家作項目指導?！吧畈康V體勘探鉆探技術(shù)方法及設(shè)備研究”項目指導思想是,結(jié)合我國深部找礦技術(shù)需要,充分集成國內(nèi)探礦技術(shù)優(yōu)勢,實行產(chǎn)、學、研、用相結(jié)合機制,以縮短研究周期,加速成果轉(zhuǎn)化。項目的總體思路是:符合我國國情,以野外生產(chǎn)需求為中心,要求研究成果適用性好、可靠性強,易推廣應用,且具有先進性、創(chuàng)新性,有自主知識產(chǎn)權(quán)。該項目共分4個課題:課題一:分體塔式全液壓動力頭鉆機及高強度繩索取心鉆桿研制(1)分體塔式全液壓動力頭鉆機(FYD-2200型)1)鉆機實行分體結(jié)構(gòu)設(shè)計,改變深孔鉆探車載、桅桿式結(jié)構(gòu)存在的弊端,以適應山區(qū)、丘陵、農(nóng)田等道路較差的地區(qū)運輸;2)提升鉆具設(shè)計為高塔形式,以增加立根長度;3)鉆機實現(xiàn)無級變速,增加調(diào)速范圍;4)鉆機長行程(4.8m)設(shè)計,以增加回次進尺長度;5)鉆機動力頭卡盤設(shè)計為卡瓦夾持和頂驅(qū)式兩用結(jié)構(gòu);6)鉆機操作系統(tǒng)實現(xiàn)參數(shù)數(shù)字化,塔上操作可視化及鉆探現(xiàn)場遠程監(jiān)控。(2)高強度繩索取心鉆桿1)鉆桿及接頭優(yōu)選國產(chǎn)高鋼級無縫管材,進行特殊熱處理,以增加強度和耐磨性滿足3000m以內(nèi)孔深鉆探要求;2)鉆桿螺紋副設(shè)計為特殊形式,以增加抗扭、抗拉、防脫和密封性;3)采用成型精密刀具加工鉆桿接頭螺紋,以提高螺紋加工精度。課題二:鉆孔攝像及定向取心技術(shù)在地質(zhì)勘探中的應用研究(1)鉆孔攝像技術(shù)1)實現(xiàn)360°孔壁數(shù)字成像、無縫拼接及高清晰度虛擬鉆孔巖心圖顯示;2)具有深孔內(nèi)信息傳輸與數(shù)字分析處理功能;3)運用鉆孔攝像技術(shù)在單孔中解析巖礦層產(chǎn)狀。(2)定向取心技術(shù)1)研究垂直孔、傾斜孔巖心定向系統(tǒng),以擴大定向取心技術(shù)應用范圍;2)設(shè)計恒壓巖心打印裝置,保證可靠的導向鉆進和平衡反扭矩效果;3)研究水壓力平衡,提高機械倉密封的可靠性;4)研究孔底巖心打印控制裝置,實現(xiàn)電機工作狀態(tài)的自動控制;5)研制微型金剛石鉆頭,以保證定向取心器孔底打印可靠性;6)研究定向取心技術(shù),在泥漿護壁鉆孔中解析巖礦層產(chǎn)狀。課題三:鉆孔設(shè)計與軌跡動態(tài)監(jiān)控技術(shù)研究1)鉆孔彎曲規(guī)律分析,預測待鉆鉆孔的軌跡形態(tài)變化規(guī)律;2)鉆孔軌跡設(shè)計及鉆孔軌跡形態(tài)繪制;3)鉆孔軌跡空間位置計算及中靶精度預測;4)探礦、地質(zhì)綜合設(shè)計書編制;5)鉆孔綜合資料整理及其電子文檔自動生成;6)鉆孔軌跡三維可視化動態(tài)顯示。課題四:深部巖心鉆探鉆進工藝方法研究1)關(guān)鍵裝備優(yōu)化選擇與配置;2)鉆孔結(jié)構(gòu)及套管設(shè)計;3)特殊地層鉆進取心技術(shù);4)高效、長壽命金剛石鉆頭研制與使用;5)泥漿與護壁技術(shù);6)鉆孔軌跡控制技術(shù);7)孔內(nèi)事故預防與處理;8)鉆頭成本與技術(shù)指標分析。(三)項目研究主要成果經(jīng)過幾年的研究與實踐,“深部礦體勘探鉆探技術(shù)方法及設(shè)備研究”項目按任務書設(shè)計要求完成了FYD-2200型分體塔式全液壓動力頭鉆機及配套機具、高強度繩索取心鉆桿(N、H系列,施工深度3000m以內(nèi))、地質(zhì)勘探鉆孔攝像及定向取心技術(shù)、鉆孔設(shè)計與軌跡動態(tài)監(jiān)控技術(shù)、深部巖心鉆探鉆進工藝方法的研究與開發(fā)。完成了“江淮下游新生代晚期環(huán)境變化研究”與“湖北神農(nóng)架晚期第四紀環(huán)境研究”不擾動樣環(huán)境科學鉆探孔、“汶川地震斷裂帶科學鉆探”WFSD-3孔、“深部礦體勘探鉆探技術(shù)方法及設(shè)備研究”ZK1725孔等科學鉆探試驗孔,國家深部探測3000m科學鉆探“華南于都 贛縣礦集區(qū)科學鉆探選址預研究”NLSD-1孔與“華東廬樅盆地科學鉆探選址預研究”LZSD-1孔、安徽壽縣正陽關(guān)鐵及多金屬潛力資源預查項目和滁州明光鹽礦勘探孔等深部找礦鉆孔的鉆探任務,并在安徽霍邱鐵礦、金寨沙坪溝鉬礦、泥河鐵礦、廬樅鐵礦、瑯琊山銅礦以及山東、浙江、江西、甘肅、四川、北京、上海等地不同地層、不同口徑、不同鉆進方法的深孔地質(zhì)找礦和科學鉆探中加以應用,取得了良好的效果。項目研究共獲得8項國家專利(其中發(fā)明專利3項)、1項國家計算機軟件著作權(quán)。項目四個課題全部通過國內(nèi)外科技查新及安徽省科學技術(shù)廳組織的專家技術(shù)鑒定。項目全面總結(jié)的小口徑深部巖心鉆探工藝及配套機具體系,對地質(zhì)巖心鉆探、科學鉆探、環(huán)境地質(zhì)勘探、水文地質(zhì)水資源勘探施工等項目具有指導意義。項目研究成果總體評價為達到國際先進、國內(nèi)領(lǐng)先水平。
備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。