极地深冰心钻探“暖冰”层钻进技术难点及对策.pdf

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1、58探矿工程(岩土钻掘工程)2014年第4l卷第9期极地深冰心钻探“暖冰"层钻进技术难点及对策曹品鲁，陈宝义，刘春朋，杨成，PavelTalalay(1．吉林大学极地研究中心，吉林长春130026；2．吉林大学建设工程学院，吉林长春130026；3．辽宁省有色地质局一O八队，辽宁沈阳110121)摘要：极地冰心分辨率高、记录时间尺度长、信息包含量大，直接记录着远古时期的大气组成，蕴藏着珍贵的古气候和古环境信息，获得年代久远的深冰心，对于重建地球的历史演化以及预测全球气候、环境的变迁具有重要意义。因此，世界各国都在竞相

2、寻找年代久远的冰心，开展深冰心钻探工程。实践表明，由于极地冰盖深部“暖冰”层冰的熔点低而温度高，某些冰层的温度接近甚至达到冰的压力熔点，以至钻进速度慢、取心率低、卡钻事故频发。详细介绍了极地深冰心钻探“暖冰”层钻进实践，深入分析了“暖冰”层钻进存在的技术问题，对钻具回转切削产生的切削热对钻进的影响进行了探讨，据此提出了“暖冰”层钻进技术对策以及今后的研究方向，以期为我国即将开展的深冰心钻探工程和冰下基岩取心钻探工程提供一定借鉴。关键词：极地；深冰心钻探；暖冰；电动机械取心钻进中图分类号：P634．5文献标识码：A文章

3、编号：1672—7428(2014)09—0058—05AnalysisoftheTechnologyDificultiesandCountermeasuresinWarmIceDeepCoreDrilling／CA0Pin—lu，CHENBao—yi，，J，Chun-peng，YANGCheng，PavelTalalay(1．PolarResearchCenterofJilinUniversity，ChangchunJilin130026，China；2．CollegeofConstructionEngineeri

4、ngJilinUniversity，ChangchunJilin130026，China；3．108Team，TheBureauofNon—ferrousGelolgyofLiaoningProvince，ShenyangLiaoning110121，China)Abstract：TheicecoreinPolarregionscontainspreciousancientclimateandenvironmentinformation，recordstheancientatmosphericcomposition，

5、andhavecharacteristicsofhigherresolution，longtimescaleandamountofinformationandSOon．Itisveryimportanttoobtainancientdeepicecoretoreconstructiontheearthevolutionandtopredicttheglobalclimatechanging．Therefore，thescientistsinworldarelookingforancienticecoreandplan

6、ningtocarryoutnewdeepicecoredrillingprojects．However，therearelotsofproblemswhendrillinginwarmicesincetheicehavinglowermeltingpointandhighertemperaturesuchastheslowlydrillingspeed，thelowercorerecoveryandmorestickingaccidentsandSOon．Sothewarmicedrillingpracticesi

7、nPolarRegionsarereviewedinthispaper．Andthetechnologyproblemsdrillinginwarnaiceareanalyzed．Atthesametime，theinfluencesofthecuttingheatgeneratedintherotarydrillingondrillingprocessaredis—cussed．Basedontheseanalyses，theresearchdirectionsinfutureandthetechnicalcoun

8、termeasuresforwalTilicedrillingarealsoputforwardinthisstudy，whichmaybeprovidesomereferenceforourcomingdeepicecoredrillingprojectandthesubglacialbedrockcoredrillingprojectinA