深部矿体勘探钻探技术方法及设备研究

本项目开发了FYD-2200型分体塔式全液压动力头钻机，将全液压钻机的钻进效率高、操控性能优良的特点与钻塔起下钻速度快的特点有机结合形成了一款具有自主知识产权的新机型。施工的第一个钻孔创造了当时我国小口径绳索取心钻孔深度记录2706.68m。采用国产优质管材研制的深孔绳索取心钻杆结构和螺纹形式，改进了热处理和表面处理工艺，提高了钻杆的强度、柔韧性和耐磨性，较好地解决了3000m以内绳索取心钻探施工钻杆的问题。国内首次在小口径岩心钻探中采用全景钻孔数字成像技术，获得地质信息，配合岩心定向测量，解决了单孔中岩矿层延伸方向判别的难题。开发了全方位定向钻孔设计与轨迹动态监控软件，实现了钻孔地质设计书、钻孔地质柱状图和钻探工程设计综合图件自动生成。

本项目综合研究包括基础理论研究和应用研究。基础理论研究主要是对钻探设备、钻探方法及工艺进行优选，形成深部找矿钻探技术优化组合方案，另外，还包括对特种钻探方法，如受控定向钻探、气动锤反循环钻探和泡沫钻探等的理论研究，为应用研究提供理论指导和依据；应用研究主要是针对生产技术难题，如深孔钻探钻孔弯曲、硬脆碎地层钻探效率低、坚硬“打滑”地层难以进尺等进行研究攻关等，需要研究解决的难题非常多，所需采用技术方法必须多样化，除采用较常规、投入少、便于实施的技术方法外，往往还需采用技术较复杂的特种钻探方法，如解决钻孔弯曲、实施定向钻进所需采用的受控定向钻探方法等。鉴于钻探技术应用研究必须结合生产实际来进行，加上时间、费用限制，本次重点进行钻探设备、钻探方法及工艺优选等前期基础性研究和对急需解决的生产技术难题的攻关性应用研究。 2100433B

“勘探技术与地质钻探学”的研究领域主要包括勘探技术和地质钻探学两个方面。勘探技术涵盖钻探技术、坑探技术、勘探机械和安全技术。地质钻探学涵盖钻探基础理论、钻探方法、钻井液、岩矿心采取、钻孔弯曲及定向钻进等 。

“勘探技术与地质钻探”是能够直接获取地下实物地质资料的唯一技术方法。该技术方法是地球科学研究、地质资源调查、矿产勘探、工程地质勘察、验证地质理论以及地球物理勘探异常等所必需的，也是各类岩土工程、基础工程、钻孔采矿、地质环境保护和地质灾害防治等所必需的。

“勘探技术与地质钻探学”是地球科学不可缺少的重要组成部分，在地质类学科中具有唯一性和不可替代性。在过去的专业分类中，勘探技术与应用地球物理、应用地球化学和遥感技术同属于“地质勘查技术”范畴。在学科分类中，它与工程地质同属于“地质工程学科”范畴。地球物理学、地球化学、遥感地质学和工程地质学均早已列入国家自然科学基金委地球科学部资助的研究领域。由于历史原因，“勘探技术与地质钻探学”一直未能列入国家自然基金委资助范畴，严重制约了该领域基础研究工作的深入开展，也影响了地质工程学科的均衡发展 。