百尺竿头 更进一步
——庆祝中国地质调查局勘探技术研究所成立50周年
简 介
勘探技术研究所(简称勘探所)是我国第一所探矿工程应用技术研究所,1957年4
月成立于北京,由周恩来签署任命书,任命任子翔同志为地质部勘探技术研究所所长,这份任命书充分体现了当时党中央、国务院对地质勘探技术工作的无比重视和关爱,
上世纪60年代中期至70年代末,勘探所几经波折与迁移,最后于1982年1月迁到河北省廊坊市。
建所以来,从事的主要研究领域为固体矿产钻探、水文水井钻探、坑道隧道施工、地质灾害防治、工程地质勘察、工程施工钻掘等,并为此提供新工艺、新方法、新设备和新仪器。同时,中国地质调查局钻掘工程技术中心、中国地质学会探矿工程专业委员会设在勘探所,出版《探矿工程》(岩土钻掘工程)等国内外公开发行的刊物。
50年来,勘探所人发扬“团结、奋进、创新、图强”的精神,艰苦创业,竭诚奉献,依靠自身的科研与技术优势,不断进行技术创新,为地质大调查提供技术支撑的同时,积极向社会提供科技服务、生产高新产品,并且按照市场需求调整产业结构、形成了强大的竞争优势、找准了市场主攻点,握成拳头强势出击。为规范各项工作程序,通过了ISO9001质量管理体系的认证。
50年来,勘探所在金刚石地质岩心钻探、高精度定向及对接井钻探、液动冲击回转钻进、绳索取心钻进、多工艺空气钻进、非开挖铺管、大口径钻头钻具等技术领域取得了令人瞩目的成就,研制了地质岩心钻机、水文水井钻机等多个系列的新装备和器具,承接了土耳其碱矿对接井等多项重大工程。先后完成科研成果384项,在众多方面取得了突破性进展,有134项获部级以上奖励,其中获国家创造发明奖和新产品奖6项,国家科技进步一等奖1项,部科技成果一等奖7项,二等奖21项,专利30项,为我国探矿(岩土钻掘)工程技术处于世界前列起了十分重要的作用。在探采地下资源、保护地质环境、开展科学钻探、建造地质工程、促进行业发展方面发挥了显著作用,为国家经济建设做出了突出贡献,发挥了一个国家级专业科研机构的科技支撑和引领作用。通过50年的努力,建立起了结构完善、装备先进、能力全面的钻掘技术体系,形成了一支作风优良、素质过硬、团结拼搏的工作队伍。
一、高新钻掘装备
勘探所从研制出我国第一台立轴式岩心钻机开始,通过不断的创新,紧跟世界钻掘新技术的潮流,已研制出了新一代全液压地质钻探装备系列产品。
1.勘探者一号YDX-3型钻机
研制成功了我国第一台全液压地质岩心钻机,该钻机为国内首台模块化拼装式钻机,具有组装、分解、搬迁方便等特点,2006年6月通过部级鉴定。专家认为,该钻机是我国地质勘探岩心钻机更新换代的首台机型,钻机技术性能指标达到同类钻机国际先进水平。
2.水陆两用钻机
研制成功了我国首台水陆两用钻机,能自行出入水域、滩涂、沼泽以及硬地面,满足不同地质条件下的取心要求。该钻机主要用于沼泽、滩涂、水域等复杂地区进行科学探险、考察、地质勘探,从2001年至今,在西藏羌北无人区的科学探险就是利用“水陆两用钻机”完成的,取得了大量的第一手地质岩心资料。
3.非开挖铺管钻机
从研制出我国第一台非开挖导向钻进铺管钻机以来,已研发出GBS系列非开挖铺管钻机/H型气动夯管锤等系列产品,2002年度被国家科技部等五部委列入国家重点新产品计划,并获部科技进步二等奖及其他多个荣誉称号。
4.全套管钻机
全套管钻机,又称磨桩机,集全液压动力和传动、机电液联合控制于一体,具有无泥浆干式施工、低噪音、适用地层广泛、基桩孔质量易于检测等特点,可单独使用,也可与现有的国内外旋挖钻机配套使用。该钻机广泛应用于城市建筑、高架路桥、各种桥梁基础桩,地下连续墙咬合桩等施工领域。
二、高效钻探技术与器具
通过不断的研发,已形成了独具特色的高效钻探技术体系,如高精度定向与对接连通井技术、液动液孔锤冲击回转钻探技术、大口径钻头与无循环钻探技术、非开挖铺管施工技术、多工艺空气钻探技术、绳索取心钻探技术等。
1.
定向钻进及其对接连通井技术与器具
采用定向钻探技术和水平井钻井技术,使地面相距数百米的两井或多井,在地下数百米甚至数千米的目的开采层处定向对接连通,从而实现两井或多井连通采矿,可用于可溶(燃)性矿产的开采。
勘探所率先在国内外盐矿、碱矿开发对接采卤新技术,完成了近百对高精度对接井施工任务,成功率均达100%。2003年在湖北省荆州市成功完成了一项超深对接井工程,使相距约500米的两口深井在地下2787米的盐层精确对接,创下国内同类对接井工程中最深、难度最大两项纪录,取得了较好的经济效益和社会效益。
2.
液动潜孔锤钻进技术及器具
液动潜孔锤钻探技术是在回转钻探的基础上增加冲击的作用,可较大幅度提高硬岩钻进时效,减轻孔斜,降低成本,提高综合效益。该技术可广泛用于岩心钻探、水文水井钻探、科学深钻,及石油、天然气及地热钻探领域发展。勘探所先后研发出6个系列30多个规格的液动潜孔锤,YZX127液动潜孔锤在国家重点中国大陆科学钻探(CCSD)工程中应用深度已达5000多米
,取得了硬岩取心钻探技术的重大突破。
3.大口径无循环钻探技术与器具
先后研发出了多种旋挖钻具,在旋挖钻进技术方面获得了重大突破,研制成功了局部气举反循环硬岩钻进技术。
2004年2月,“大口径无循环钻具基础工程施工工艺及器具的研究”项目通过部级鉴定,刘广志院士亲自主持了此次鉴定会,并称赞“该项目是近年来岩土钻掘工程领域最好的项目”。该项目2005年获得国土资源部科技进步二等奖。
4.非开挖铺管施工技术
通过不断的技术攻关,勘探所率先攻克岩石非开挖施工技术的难题,还研发了岩石非开挖钻头等机具。2005年1月1
日,铺设一条直径377毫米、穿越长度为210米的钢质燃气管道,完成了全国首例冲击回转导向岩石非开挖铺管工程。
5.多介质反循环钻探技术与器具
勘探所先后在多工艺空气钻进技术研发方面取得了重大进展,达到了国际先进水平。水文水井气举反循环钻进技术及双壁钻具曾获部科技成果一等奖。目前气举反循环钻进深度超过4000米。勘探所充分发挥自身新技术的优势,与贵州省地矿局达成了全面合作协议,为贵州岩溶地区找水工程提供钻进装备和技术支持,争取尽快解决
1300 万群众饮水难题。
三、特种钻掘工程
1.土耳其碱矿对接井工程
2005年,勘探所启动了《土耳其贝帕扎里天然碱矿工程项目》,通过克服矿区地磁场变化 、矿层薄、矿层变化、地层漏失等因素的影响,采用了全新的测斜、纠斜技术等定向对接连通技术,于2006年11月份在靶区范围小、施工难度大、精度要求高的土耳其碱矿工程中,成功完成了30对井的对接。这标志着水平定向对接井工艺取得突破性进展。
该项技术可广泛用于可溶性矿产勘探与开发中,已在盐矿、芒硝矿、碱矿中广泛成功应用,目前正对日益兴起的煤层气及地下煤层气化井、地热井、煤矿安全井、铀矿等领域进行相关技术的研究。
2.为中国大陆科学钻探(CCSD)作技术后盾
举世瞩目的中国大陆科学钻探工程科钻1井竣工典礼于2005年4月18日在江苏省东海县胜利举行。该工程终孔深度达到5158.2米,中国大陆科学钻探工程在钻探工程技术上取得了重大成功。
作为我国钻探技术史上新的里程碑,在大陆科学钻探工程中心的指导下,勘探所先后完成了7项预研项目,这一系列预研成果形成了中国特色的组合钻进工艺——螺杆马达/液动锤/金刚石取心钻进,取得显著效果。勘探所研究的这些项目的成功应用,大大提高了钻进效率,降低了综合钻探成本。
3.松科一井主井钻井工程
松科1井是中国地质大学(北京)承担的国家重点基础研究发展计划(973计划)——“白垩纪地球表层系统重大地质事件与温室气候变化”的重要组成部分,地学家们通过本工程的实施,将建立在全球范围内可对比的、高分辨率的陆相白垩系以化学地层为主的综合剖面,并通过对白垩纪的地球表层系统重大地质事件与温室气候变化的关系研究,提出创新理论。勘探所承担了松科1井主井的钻井工程,全孔1810米连续取心,达到了采取率不低于90%的目标,并对岩心进行保形,勘探所成为国内首家在同类地层中以岩心钻探技术为主,综合石油钻井技术、水文水井钻探技术实施科学钻探的单位。
四、积极推动行业技术进步
中国地质学会探矿工程专业委员会挂靠在勘探所,专门从事面对探矿工程(钻掘技术)行业的公益服务工作,勘探所充分发挥探工学会在我国钻掘技术行业的领头作用,更好地站在国家利益的高度促进我国钻掘技术的发展,为国家经济建设服务,为社会发展服务。
由国土资源部主管、中国地质调查局主办、勘探所承办、地质出版社出版的《探矿工程(岩土钻掘工程)》杂志,被评为全国优秀科技期刊、全国探矿工程核心期刊和中国科技论文统计源期刊。
五、 正在进行的技术创新研究工作
目前,在国家863计划和地质调查项目的支持下,正在开展研究新一代地质岩心钻机系列产品,有600米、1500米、2000米地表岩心钻机、600米坑道地质取心钻机、1000米水文水井及煤层气勘探开发钻机等。这些项目的完成将加快我国地质岩心钻探装备更新换代的步伐;与钻探装备研究的同时,研发的高效钻探技术与器具包括2000米以深用绳索取心钻杆及钻具、定向取心钻探技术、深孔液动冲击回转钻探技术等;研制优化并推广应用难进入地区的轻便取样钻探系列设备;进行陆地永久冻土天然气水合物取样钻探技术研究;研究煤层气调查评价用定向钻探技术等。
六、五十年来的重要启示
1.上级领导的重视是单位生存发展的前提
从周恩来总理任命勘探所第一任所长到目前勘探所又回归中国地质调查局的直接管理,充分体现了党中央和国务院对地质勘探技术工作的无比重视。勘探所取得的每一项成绩都是上级主管部门支持的结果。
2.技术创新是持续发展的不竭之源
创新是一个科研单位进步的灵魂。面对激烈的市场竞争,勘探所通过技术上的不断创新、不断进步,不仅较好地消化、吸收、整合和提升国内外引进的先进技术,而且还能逐步形成自己特有的核心技术与能力。
3.抓住机遇是保持发展的有效途径
勘探所紧紧抓住国家经济建设持续快速增长和国家加强地质工作的有利时机,发挥在地质勘探和岩土工程行业的技术领先优势,一大批成果得到转化和应用。另外,积极开拓国内外市场,先后同局属单位、中国地大以及有关地勘单位建立了协作关系,拓展了生存空间。同时国外市场开拓初见成效,产品的履盖面和品种都有大幅度的增长。
4.“以人为本”是增强凝聚力的有力措施
在上级的支持下,勘探所不仅加大了基础设施的投入,从新建住宅楼到办公楼装修、生活区的道路改造等,还加大了对于技术骨干的培养力,培养了一批博士生、硕士生。广大职工切身感受到了改革发展带来的成果共享。从而大大增强了职工的凝聚力和向心力。
5.有一支高素质的职工队伍是成功的保证
回顾过去,老一辈、新一代的勘探所人,用他们五十年的艰辛努力和不懈追求,孜孜不倦,精于研究,勤于探索,续写着勘探所的辉煌。五十年的创业经历,勘探所人磨炼出了“团结、奋进、创新、图强”的坚强品质,在几次改革进程中,全所职工以大局大重,坚持胸怀祖国和为党的地质事业奋斗的理念,为我国的钻掘技术的进步和发展做出了重大贡献。
七、展望未来
展望未来,面对新机遇和新挑战,我们要始终坚持以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导,深入贯彻落实科学发展观,更加自觉地促进科学发展,和谐发展。必须紧紧围绕“国务院关于加强地质工作的决定”和温家宝总理对加强地质工作的重要指示精神,加大对钻掘新技术、新设备的研发和推广应用力度,不断提高地质调查与工程勘察技术手段的现代化,认真实施勘探所“十一五”规划,为把我所建设成为技术领先、经济实力雄厚、服务优质的钻掘行业国内一流的研究所,为国家公益性地质调查钻掘事业以及该学科的发展做出新的、更大的贡献!
----摘自2007年10月23日<中国矿业报>
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