2000 m地質巖心鉆探關鍵技術與裝備研制成功

本刊訊2010年 4月 10日,應用中國地質科學院勘探技術研究所最新研制的 YDX-5型全液壓地質巖心鉆機 (設計鉆深能力 2000 m)及 N級口徑 (“76 mm)繩索取心鉆具施工的山東省乳山金青頂金礦區(qū) ZK43-1孔順利結束,終孔深度達到 2212.80 m。這一鉆進深度創(chuàng)造了目前國內全液壓地質巖心鉆機最大應用深度紀錄。此前,ZK43-1鉆孔曾使用該鉆機和 H級口徑 (“95 mm)繩索取心鉆具鉆進 1461.90 m,隨后下入了相同深度的 “91 mm×4.5 mm技術套管,創(chuàng)造了國內 H級繩索取心鉆進深度及巖心鉆探套管應用深度的兩項最深紀錄。ZK43-1鉆孔自 2009年 8月 1日開鉆,至2010年 4月 10日終孔,全孔平均鉆進時效為 1.64 m/h,巖心采取率為 98.75%,鉆孔質量優(yōu)良。

“863”重點項目“2000 m地質巖心鉆探關鍵技術與裝備”研究成果,是由中國地質科學院勘探技術研究所牽頭負責聯合北京探礦工程研究所、中國地質科學院探礦工藝研究所、中國地質大學 (武漢)、吉林大學、中國地質裝備總公司等多家單位聯合攻關共同完成的。成果包括 YDX-5型全液壓巖心鉆機、高壓泥漿泵、泥漿制備固控設備、高精度鉆探參數監(jiān)測系統(tǒng)等鉆探設備,及不對稱梯形螺紋扣型的高強度繩索取心鉆桿、大深度繩索取心液動錘、超高胎體二次鑲焊金剛石鉆頭、新系列高強度套管、不提鉆換鉆頭鉆具等先進工藝器具。

YDX-5型巖心鉆機在大通孔氮氣彈簧卡盤、長行程給進桅架、多擋無級調速動力頭等核心部件和關鍵技術方面取得了突破,具有鉆進能力大、工藝適應性強、穩(wěn)定性好、移動便利、使用維護方便等特點。配套液壓泥漿泵在使用孔底動力機具的高背壓工況下實現連續(xù)穩(wěn)定的運轉。泥漿制備固控設備確保了鉆孔沖洗液性能穩(wěn)定,有效地防止了繩索取心鉆桿內壁結垢。鉆探參數監(jiān)測系統(tǒng)確保了鉆孔施工安全,明顯降低了鉆孔事故率。高強度雙密封不對稱梯形扣繩索取心鉆桿 (N級及 H級口徑兩種規(guī)格)采用了新開發(fā)的 XJY-850無縫合金鋼管材,管材機械性能達到國際先進水平,幾何精度明顯提高。鉆桿韌性好、強度高,耐磨性、密封性明顯改善,螺紋副擰卸扭矩低。大深度繩索取心液動錘在高背壓條件下穩(wěn)定工作,提高了鉆探效率,降低了鉆孔彎曲強度。超高胎體二次鑲焊金剛石鉆頭硬巖最長使用壽命超過 110 m,大大減少了鉆探輔助時間。新系列高強度套管明顯降低了鉆孔環(huán)空流體阻力損失,保證了深孔技術對策的順利實施。

ZK43-1鉆孔試驗示范工程高質量圓滿完成,標志著2000 m地質巖心鉆探關鍵技術與裝備研制成功。