邯郸论文组

厉害,他们的科研成果支撑着我国绿色勘查与开采

地调局勘探技术所2019-11-10 13:39:19


    呵护美丽国土,珍爱绿水青山,是所有地质工作者的情怀。如今,这份情怀正在化为具体的技术装备,成为地质工作的“标配”。让梦想照进现实的“创客”中,就有这家单位——中国地质调查局勘探技术研究所(以下简称“勘探技术研究所”),他们因其工作性质和在支援国家建设中的作为,而被誉为的尖兵背后的尖兵。



别看他们平时比较低调,其实干的“大事”数都数不过来呢!

我们先来认识认识他们吧:


勘探技术研究所作为中国地质调查局直属技术支撑机构,是中国地质钻探装备与技术研发的领航者。自1957年成立以来,勘探技术研究所累计完成重要科研成果逾500项,其中150余项获国家、省部级以上奖励。包括获国家科学技术进步一等奖1项,二等奖2项,国家创造发明奖和新产品奖6项。

为啥这么牛?当然是高手如林啦——目前,该所拥有高级以上职称专业技术人员62人,国土资源部科技创新领军人才2人、百人计划人才6人、杰出青年1人。


~有人要说了,习总书记教诲广大科技工作者“要把论文写在大地上”,获奖多不算啥。

那么这家“国字号”单位可能要刷新你的认识了。小编听说,他们通过勤劳和智慧,让科研成果从实验室走向一个个工程现场、使钻探工作得以进入高原湖泊等生态脆弱地区,甚至走出国门助力“一带一路”建设呢!

设备施工现场

节约集约利用自然资源,开发保护国土空间,要把科技成果应用在实现现代化的伟大事业中

勘探技术研究所紧紧围绕地质中心工作,在地质勘探技术与装备研发中,坚持生态文明战略和找矿突破并举,既瞄准国际前沿水平,又体现绿色环保、节能高效的理念,研制了一批具有代表性的绿色勘查开采的技术与装备,高精度对接连通井、液动冲击回转钻探、大口径长筒取心、小口径膨胀波纹管护壁等技术居国际领先水平:


 

“慧磁” 高精度定向对接井技术

大幅提高可溶性矿产和非常规气体开采成功率

由勘探技术研究所研制成功的该技术,集成了定向钻进技术、随钻测量技术及“慧磁”定向钻进高精度中靶技术等先进技术。通过引导钻头准确进入靶区矿层,使位于地下数百米甚至数千米的两井或多井在矿层内实现对接连通,从而为水溶性矿产如盐、碱、芒硝等矿产的开采提供一种高效、绿色、节能、无开挖、无尾矿的先进的技术方法。该技术也可应用于煤层气、水、石油、地热田、页岩气及干热岩等资源开采中。

开创了水平井采矿的新纪元,为我国能源资源开采增添了一种全新的绿色手段,使我国的定向钻井技术居于世界前列,并为全球采矿业注入了新的活力。并很快实现了商业化,在土耳其BEYPAZARI天然碱矿和KAZAN天然碱矿沿用至今。在盐矿、天然碱矿等水溶性矿产开采和煤层气(CBM)、地下煤层气化(UCG)、蒸汽辅助重力驱动稠油(SAGD)等领域发挥着越来越重要的作用。

“慧磁”高精度定向对接井技术工作原理图



陆域冻土天然气水合物试采技术

为商业化开发奠定坚实基础

为进一步提高陆域冻土天然气水合物开采效率和未来商业化开发利用天然气水合物资源,勘探技术研究所研究人员自2008116日首次在青海天峻县木里地区发现水合物实物样品以来,多次开展相关技术研究试采试验工作。2016年,他们在国际上创新性地采用了“山”字型井身结构及水平对接井钻探技术再次在该地区进行试采,实现连续放燃23天,试采产量比首次单井试采提高10倍以上,形成了具有自主知识产权的小井眼、浅层及短距离陆域冻土天然气水合物开采技术。将为我国提高水合物开采效率提供有用的参考。

试采现场



膨胀波纹管护壁技术

是绿色钻探新帮手

我国矿产资源丰富但地质条件复杂,膨胀波纹管护壁技术就是专门针对复杂地层钻进研发的一项护壁技术。该技术可以在不损失孔径的情况下对事故孔段进行支护,护壁完成后,可采用原有规格钻具继续钻进。为“等径钻进”打下了基础,为我国地质调查深部找矿钻探技术提供了较高的技术保障,为钻探孔向更深、更复杂的区域发展奠定了技术基础。同时可大大减少由于多开次钻孔对地质环境造成的破坏与影响,降低施工和钻探成本。目前已在四川、广西、甘肃、山东等地的多个钻孔被应用,成功对漏失、坍塌、掉块、缩径地层进行了支护,解决了多个钻孔长达数月无法钻进的难题,为施工方挽回了巨大的经济损失。

膨胀波纹管变形膨胀示意图 



反循环取样钻探技术

高效节能的地质找矿利器

全液压反循环取样钻探技术具有取样质量高,获得地质信息准确迅速,钻进效率高,孔内事故少,钻进成本大幅度下降,节约大量能源和资源的特点,是一种能更好地保护自然环境、减少污染、值得大力推广的钻探技术。

勘探技术研究所利用两年时间完成了具有自主知识产权的取样深度达600米的反循环钻机及高效反循环钻探机具的研制。在前期试验中取得了最高时效10/小时,最低时效4.28/小时,钻孔取样率达100%的好成绩。该技术在河北地矿局十一队、中资环及黑龙江多宝山铜矿、新疆红石铜金矿区进行了推广应用,目前运用该技术的钻探进尺达2万余米。

反循环取样钻具 



大口径全套管桩工设备和施工技术

城市改造和复杂地层清障的“万能工法”

当前,我国城镇化建设和城市化发展面临二次开发,对原有建筑基础的处理和节水环保型地下空间桩基围护施工的需求巨大。将安全广谱和绿色环保集于一身的的新型大口径桩基施工技术设备具有广阔的发展前景。

勘探技术研究所2011年开展了全回转套管钻机、钻具和施工技术的研究,2014年成功研发出QHZ-2000型全回转套管钻机和大口径全回转套管钻具,填补了国内自主研发全回转套管钻机的空白。和传统施工工法相比,全回转钻机下套管的深度提高了100%,钻拔套管的施工效率提高50%~70%,施工深度提高了70%以上,全套管成孔的施工效率同步提高了100%以上。

QHZ-2000型全回转套管钻机



非开挖技术

一种更节能、更环保的管道铺设施工方法

导向钻进铺管技术,是指以最少的开挖量或不开挖的条件下铺设、更换或修复各种地下管线的一种施工新技术,运用极其广泛。勘探技术研究所在国内率先研发了导向钻进铺管技术。时至今日已经拥有一系列非开挖钻机产品,适应各种大小工程施工。在利用导向钻进铺管技术的整个施工过程中,基本可以做到不破坏或少破坏地表环境,一次性拖管完成管道铺设,实现了高速、高效。在城市化进程不断加快,对城市管网需求不断增加和节能减排、保护生态环境的大背景下,大力推行导向钻进铺管技术进行管道施工无疑是一项利国利民的举措。


GBS-90非开挖铺管钻机



无循环旋挖钻进工艺

城建桩基工程新宠

环保、高效、质量高的旋挖钻进工艺大大促进了我国桩基工程的快速发展。旋挖钻进工艺不仅成孔效率高、环境污染小、其成桩质量也更好。

勘探技术研究所生产的各类旋挖钻具可配套各种型号旋挖钻机,用于多种地层的钻进。在土层、砂层的钻进速度是普通回转钻进的3~5倍,施工场地无需泥浆分离系统,孔底沉渣更少。该工艺不仅对推动野外桩基工程起到了重大作用,由于其对环境污染小、占地面积小的特点,在城市建设施工中也占据着越来越重要的地位。

旋挖钻进施工现场


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人家所长也毫不含糊地说了:其实还有好多成果即将诞生呢,想了解的话,要继续关注咱们公众号哦~ 

中国地质调查局勘探技术研究所正以自己尖端的科研成果支撑绿色勘查与开采,践行着“既要金山银山又要绿水青山”,托举起人与自然是生命共同体这一崭新理念,朝着永续进步、造福人类、让地球充满生机的不懈追求奋勇前行。

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