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          探礦工程在線 > 正文

          2013年探礦工程十大新聞

          發布時間:2014年01月17日
          來源:探礦工程雜志

          由《探礦工程》雜志編輯部發起、業界廣泛推薦,經業內專家學者投票推舉產生了2013年探礦工程十大新聞,現介紹如下。

           

          一、中國巖金勘探第一深鉆順利終孔,終孔孔深4006.17m,創多項全國鉆探新紀錄

          中國巖金勘探第一深鉆”——山東萊州三山島西嶺金礦區ZK96-5孔終孔,終孔深度4006.17m,終孔口徑75mm。該孔由山東黃金集團地勘公司設計,山東省地礦局第三地質礦產勘查院負責施工,設計孔深4000m,于2010918日開鉆,2013529日終止鉆進,歷時985天。

          如此超深孔小口徑地質巖心鉆探,在我國鉆探史上尚屬首次,對鉆探設備、機具、工藝以及操作人員技術素質等都是嚴峻的考驗。山東省地礦局第三地勘院結合以往深孔施工和國外施工經驗,認真研究制定對策,編制了詳盡的鉆孔施工技術方案設計,并組織了一支經驗豐富、業務能力強的鉆探施工團隊負責施工。施工過程中開展了鉆探設備改進、復合式鉆桿、鉆進參數隨鉆檢測、深孔液動錘試驗等一系列鉆探新技術、新工藝的試驗研究和應用,創造了多項全國鉆探新紀錄,為我國深部鉆探技術積累了豐富成果和經驗。

          多項全國新紀錄是:終孔孔深4006.17m,創小口徑巖心鉆探最高孔深記錄;采用H口徑金剛石繩索取心技術,鉆進孔深達2439.10m;下入Φ89mm護壁套管2439.10m;采用N口徑金剛石繩索取心技術,鉆進孔深達到4006.17m;SYZX75型金剛石繩索取心液動錘,最大應用孔深達到4006.17m;采用CNH(T)型繩索取心鉆桿鉆進深度達3308.53m。

           

           

          二、中國南極深冰心鉆探實現零的突破

          中國極地科學考察隊在第29次南極科學考察中取得了豐碩成果。2013121日上午,中國深冰心鉆機在我國南極昆侖站安裝完成后進行了第一鉆的試鉆探,成功鉆取了一支長達3.83m(Ф95mm)的冰心,達到了該鉆設計的最大鉆取冰心長度,這也意味著我國深冰心科學鉆探工程取得了關鍵性突破。這是中國深冰心鉆機鉆取的第一鉆,也是個起點。隨后隊員們一鼓作氣,又接連進行了2個回次的鉆探,分別取出長達3.57m3.59m的完整深冰心。中國在昆侖站成功鉆取深冰心是一個標志性成果,標志著我們實現了深冰心鉆探工程零的突破,也為加強冰蓋科學研究提供了重要機遇。冰心科學鉆探是地球科學的前沿,是當今地學界舉世公認的深化冰蓋科學研究,也是探究過去全球變化和未來氣候環境變化理論、解決人類可持續發展的必由之路。在南極昆侖站鉆取地下約3200m處的深冰心,開展100萬年時間尺度內的全球變化研究是南極昆侖站考察的一項重要科研目標。通過鉆取和研究穿透冰蓋的冰心,重建地球系統百萬年時間氣候變化序列,闡明地球氣候變化的機制,揭示冰蓋底部性狀及其底床的基本性質。同時,通過冰心樣品可以研究氣候變化過程地球生物界的影響,也有可能發現地球歷史上曾經出現的生命以及生態系統。

           

           

          三、我國首次鉆獲高純度新類型天然氣水合物

           201361日~98日,我國海洋地質科技人員對珠江口盆地東部海域圈定的天然氣水合物有利目標進行了鉆探,先后實施23口鉆探井。首次在該海域鉆獲高純度新類型天然氣水合物實物樣品,主要賦存于水深6001100m的海底以下220m以內的兩個礦層中,上層厚度15m,下層厚度30m,自然產狀呈層狀、塊狀、結核狀、脈狀等多種類型。巖心中天然氣水合物含礦率平均為45%55%,其中天然氣水合物樣品中甲烷含量最高達到99%,具有埋藏淺、厚度大、類型多、含礦率高、甲烷純度高等五大特點,在國際上罕見。僅鉆探控制的55km2范圍內的天然氣水合物控制儲量,就達到了10001500m3,相當于特大型常規氣田規模。這是繼2007年在我國南海神狐海域鉆獲分散狀天然氣水合物實物樣品之后再次取得重大突破。為下一步鎖定試開采目標區,早日實現天然氣水合物開發、保障能源供應奠定了堅實基礎。

           

           

          四、我國深部探鈾技術獲重大突破 鉆深突破2818m

          中國核工業集團公司717日在江西撫州宣布,我國鈾礦第一科學深鉆以2818.88m的鉆探刷新此前1200多米的紀錄。這一突破填補了我國鈾礦深部找礦技術的空白,對提高國內天然鈾保障程度、滿足核電發展需要意義深遠。該孔深創造了國內P口徑(122mm)繩索取心鉆進最深記錄。

             這一深部找礦技術的突破是在被稱為中國鈾都的江西撫州相山鈾礦大基地取得的。自2012721日開鉆以來,中核集團、核工業北京地質研究院等共用時283天,突破了2818.88m的鉆探深度。其巖心采取率達到99%以上,最大限度地獲取了地球深部成礦的條件和環境信息。這也對我國目前最大的鈾礦田做了一次地質CT掃描。

             除了找礦深度刷新紀錄外,此次深部找礦采用了我國自主研發的鉆探設備,其智能化、數字化水平填補了國內空白;在鉆探工藝方面也取得首次發現鈾鉛鋅銅多金屬礦、首次創建巖心礦化蝕變高光譜識別技術等成果。

             大陸科學深鉆被稱為深入地球內部望遠鏡。長期以來,我國鈾礦勘查的深度多在500m以淺,與法國、德國、加拿大等國外深部找礦技術差距較大。此次深部找礦技術的突破極大地拓展我國鈾資源的找礦空間,也為我國進一步深挖地下3000m的資源寶藏打下基礎。

           

           

          五、SYZX75繩索取心液動錘鉆深達4006.17m,創小口徑繩索取心液動錘的最深世界紀錄

          中國地質調查局勘探技術研究所多年來一直致力于液動潛孔錘技術的研究。研制的YZX液動錘和SYZX繩索取心液動錘系列產品,在地質巖心鉆探得到廣泛應用并獲多項獎勵。2013年,勘探所與山東省第三地質礦產勘查院合作,對原SYZX75繩索取心液動錘進行了多項改進和技術提升,以適應深孔鉆探工況要求。在中國巖金勘探第一深鉆(三山島西嶺礦區ZK96-5孔,設計孔深4000m)生產試驗中從孔深3381.77m開始使用,直至終孔4006.17m,創國內外小口徑繩索取心液動錘鉆進最深世界紀錄。

          在該孔的施工中,遇到了鉆進速度低、地層破碎,普通繩索取心鉆進易產生堵塞、回次進尺少,超深孔撈取巖心輔助時間長的難題。在采用SYZX75繩索取心液動錘600多米的連續鉆進中,統計數據表明,繩索取心液動錘在深孔硬、脆、碎地層中可大幅度提高回次進尺、增加鉆頭壽命、減少輔助工作時間,在特別破碎地層回次進尺提高150%220%,鉆頭壽命平均延長20m,鉆進效率提高60%,輔助時間減少,臺月效率提高56%。

           

           

          六、混凝土防滲墻在西藏旁多水利樞紐大壩中的應用,創3項吉尼斯紀錄

          旁多水利樞紐工程是《全國水利發展十一五規劃》確定的118項重點骨干工程之一,是西藏自治區十一五重點水利建設項目,也是在建的規模最大的水利樞紐工程。

          大壩混凝土防滲墻由中國水電基礎局有限公司承建,中標合同額4.39億元,于2009928日開工,2013420日竣工。

          混凝土防滲墻軸線長1072m,累計成墻面積117741.14m2。本工程具有高海拔(海拔高程4100m)、高地震烈度和深厚覆蓋層等特點。壩基采用混凝土防滲墻全墻封閉方案,201m深混凝土防滲墻目前為世界最深墻。

          西藏旁多水利樞紐大壩基礎混凝土防滲墻為我國在建防滲墻施工中規模最大、墻體最深、難度最大的地下防滲墻之一,具有世界級難度,它也是旁多水利樞紐兩大技術難點之一。

          該工程取得了多項成果:三項吉尼斯世界紀錄(創造防滲墻墻體最深〈201m〉、連接槽段拔管最深〈158m〉和水下混凝土澆筑最深〈201m〉);四項國家專利(垂向增深修改;大體積高速泥漿自動攪拌系統;防滲墻下泥漿打撈手;破力器專利)。

           

           

          七、國內首次粒子沖擊鉆井試驗成功,在硬夾層鉆井可節省1/3時間

          中國石油川慶鉆探工程公司在西南油氣田龍崗022-H7井成功地進行了國內首次粒子沖擊鉆井技術現場試驗。

          粒子沖擊鉆井是將2%5%的鋼質粒子隨鉆井液注入井下,在射流作用下以超過1000萬次/min的高頻率和大于100m/s的高速撞擊巖石,配合鉆頭切屑齒破碎巖石的一項鉆井高新技術。目前,僅美國研制出粒子鉆井系統,但也處于現場試驗階段。初步試驗表明,使用粒子沖擊鉆井技術較常規鉆井機械鉆速提高34倍。據國外專家預測,使用粒子沖擊鉆井技術在硬夾層鉆井可節省1/3的鉆井時間。

          中國石油集團瞄準這一國際前沿技術,組織川慶鉆探與中國石油大學(北京)聯合進行技術研發與試驗。2010年起,歷經3年艱苦研發,技術人員掌握了粒子沖擊鉆井關鍵技術,研制出粒子鉆井注入系統與回收系統關鍵設備,進行了粒子注入罐承壓、循環管線沖蝕磨損、粒子沉降和粒子上返等相關室內實驗,并在井控模擬井上進行了型式試驗,驗證這套系統的可行性。

            8月上旬,川慶鉆探組織多方對現場試驗方案進行周密論證,在龍崗022-H7井進行現場試驗。81710時,在現場嚴格的安全監督下,技術人員精細安裝和調試粒子沖擊鉆井使用的加長噴嘴牙輪鉆頭,從龍崗022-H7井須家河層位井深2843.72m處開始鉆進,1123分順利鉆進至井深2846.34m。在1個多小時的試驗中,共注入粒子8t,在須家河這個鉆井硬骨頭層位中實現快速鉆進。這套鉆井系統全套裝備的可靠性及鉆井工藝的可行性經受住現場考驗。

           

           

          八、我國第一臺輕便自動化巖心鉆機完成首輪生產試驗

          為解決難進入鉆探施工區勘探的需要,為實施國土資源大調查、礦產遠景調查提供有力的技術支撐,中國地質調查局勘探技術研究所研制出了我國第一臺輕便自動化巖心鉆機,鉆機在實現地輕便化的同時,還能夠以安全模式或優化模式實現自動化鉆進。自動化控制系統在鉆探專家數據庫的支持下,采用經過優化的鉆進規程參數進行自動化鉆進;通過對鉆進過程中包括視頻圖像在內的相關參數進行實時監測,實時顯示鉆進過程中的鉆進數據,并能其進行保存、回放和遠程無線數據傳輸;通過對實時數據進行分析處理,可以預測鉆進過程中孔內異常工況,當出現孔內異常工況時能夠進行實時報警,并由系統自動進行相應處理。

          20131019日~1115日,該鉆機在山東威海某金礦礦區進行了首輪野外生產試驗,順利完成300.35m的試驗鉆孔鉆探施工試驗。試驗對輕便巖心鉆機、自動化控制系統、繩索取心孔內數據記錄儀進行了較為全面的野外功能性實鉆測試,各項功能均通過試驗驗證,達到了設計要求,得到了試驗單位的高度評價。

           

           

          九、海洋六號西太平洋深海開鉆

          2013617日凌晨2時,西太平洋海山區某海山,正執行中國大洋29航次科考任務的海洋六號船傳來好消息:經過維修攻關小組連續多日鏖戰,淺鉆設備故障終于全部排除。截至1820時,海洋六號已經在該海山完成了14個站位的淺鉆工作。

            深海淺鉆指在深海鉆探獲取淺地層巖心,是大洋地質科考活動的重點調查手段之一,經過多次的摸索和改進,科考人員們已總結了一套比較安全有效的調查施工辦法。

            17日中午,科考人員從1000多米水深下的某平頂海山鉆獲了一個長約28cm的巖心樣品。樣品分為三層,上層是深褐色板狀結殼,厚約13cm,中間為過渡層,有淺色角礫和斑狀結殼,下層為淺色的礁灰巖。首席科學家助理鄧希光博士介紹:科考隊在此前完成此海山的多波束全覆蓋地形地貌測量和綜合物探調查的基礎上,設計了18個鉆探取樣站位,其中9口站位鉆獲富鈷結殼樣品,結殼厚度普遍達到8cm以上,樣品中結殼厚度最厚的達16cm,這個結果是比較滿意的。

           

           

          十、第十七屆全國探礦工程(巖土鉆掘工程)學術交流年會在南昌舉行

          由中國地質學會探礦工程專業委員會主辦,武警黃金指揮部承辦,江西省地礦局、中國地質調查局勘探技術研究所等單位協辦的第十七屆全國探礦工程(巖土鉆掘工程)學術交流年會,2013101115日在江西省南昌市舉行。中國地質調查局勘探技術研究所張金昌所長致開幕詞,武警黃金指揮部副參謀長劉偉、江西省地礦局副局長余忠珍到會并致辭。大會開幕式由中國地質調查局油氣調查中心主任葉建良主持。來自全國地礦、冶金、有色、煤炭、核工業、武警黃金等相關行業的科研院所、學校及生產一線的300余名代表參加了會議。

          本次會議的主題是:緊密圍繞整裝勘查區和重要成礦區帶的找礦突破戰略行動,尋找更多的清潔能源,推廣應用一批新型技術裝備和方法技術,研發創新深部找礦、地球深部探測、快速勘查新理論、新技術、新方法和新儀器設備,提高我國地質調查和資源發現能力。會議共收到論文138篇,經專家審查、遴選了100篇,按綜述、鉆掘設備及器具、鉆探與鉆井工程、新能源鉆采工程、科學鉆探工程分為5個類別于會前編輯出版了論文集。會上有6位專家作了特約報告,8人作了主題報告,22人進行了學術交流并以無記名投票方式評選出了10篇優秀論文。 

          本次會議緊密圍繞深部地質鉆探技術,頁巖氣勘探與開發技術,煤層氣勘探與開采技術,科學鉆探技術,鉆探新設備、新儀器、新材料以及工程管理與安全生產等進行了技術交流與探討。是探礦工程界的一次盛會,也為擴大行業技術交流、促進探礦工程技術進步提供了一個良好的交流平臺。

           

           

          [責任編輯:wjh]

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