我国岩土钻掘技术发展趋势及对策研究

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1、摘要按照国家科技部、国土资源部等部委的统一布署，国土资源部所属的三个岩土钻掘1_程类研究所(中国地质科学院勘探技术研究所、中国地质科学院探矿}艺研究所、北京探矿_1程研究所，以下分别简称为:勘探所、!艺所、探1_所)要在2002-2005年转制成科技先导性企业，建成“以生产高科技产品和向社会提供技术成果为主并为中国地质调查局提供勘查技术支撑”的直属科技企业，成为国土资源部钻掘装备及技术成果的产业化基地。我们根据此要求和企业化转制s作的具体安排，结合中国地质科学院非营利科研单位改革和国土资源部企业化转制科研

2、机构改革工作安排，开展了“我国岩土钻掘技术发展趋势及对策研究”专项课题研究，以期为国家科技部、国土资源部、中国地质调查局、中国地质科学院等有关管理和决策部门提供决策意见和建议。本课题以国内调查研究为主，兼顾参阅国外有关文献资料。国内调研以四种方式完成，即收集国土资源部企业化转制研究所专题报告、召开转制研究所座谈会和研讨会、到转制研究所进行实地调研、查阅有关文献资料。国内调研涉及勘探所、工艺所、探工所的岩土钻掘技术体系、科研装备建设能力、科研基地建设能力、研发经费投入、研发队伍建设和人才状况以及存在问题等多

3、个方面。国外调研土要是查阅当代岩土钻掘技术与先进设备的英文文献资料。本课题涉及基础地质调查、固体矿产勘探、水文水井钻探、地质灾害监测与防治、}_程地质勘察、城市地质工程、基础工程施工等多个领域的钻掘技术方法研发、钻掘装备器具研制、钻掘工程施工技术咨询服务等。重点对金刚石地质岩心钻探技术、受控定向钻进技术、液动冲击回转钻进技术、绳索取心钻进技术、多工艺空气钻进技术、潜孔锤钻进技术、非开挖铺设地下管线技术、定向对接连通井技术、大口径钻头与钻具研制等九类钻掘技术和装备进行了较为详细的调查研究与分析。本文主要研究

4、成果和认识概述如下:1、对国内外主要岩土钻掘技术现状进行了分类、归纳整理和分析研究，提出了国内外岩土钻掘技术的主要差距。首先对国外岩土钻掘技术的发展动向进行了概括;其次从建国以来地勘部门钻掘工作量的变化和我国岩土钻掘C程科研工作取得的成果两个方面总结了我国岩土钻掘技术的发展现状，特别是重点从岩土钻掘技术特点、技术发展情况、国内主要研发单位的技术水平、与国外的主要技术差距等方面归纳概述了我国广泛应用的10种主要岩十钻掘技术，即金刚石钻头制造技术与小口径金刚石钻探、绳索取心技术、液动冲击回转技术、定向钻进技术

5、、多工艺空气钻进技术和反循环钻进技术、复合钻进技术、钻井液技术与护孔材料、非开挖铺管技术、勘探坑道掘进系统、岩土钻掘技术装各发展。2、对我国岩士钻掘技术的发展应用现状进行了总结和分析，提出了与国外应用现状的差距。首先从基础地质调查、固体矿勘探、能源矿产勘探等IL个方面概述了岩土钻掘技术在资源勘查等传统领域的应用现状和发展前景;其次论述了岩土钻掘技术在地下水开发、地热资源开发、工程地质勘察、环境地质调查、地质灾害监测等水工环领域的应用;最后重点提出了具有市场开发前景的岩土钻掘技术在国民经济建设各个领域的应用

6、，如非开挖技术作为一项绿色环保技术在铺设地下管线施工中推广潜力巨大，定向对接连通井技术作为一项绿色技术在钻孔法采矿中应用前景广阔，地质灾害的监测与治理技术为岩土钻掘技术的应用开辟了新领域等。3、对我国岩土钻掘机构和队伍的现状进行了分析评价，重点分析了转制研究所的人才结构、人才优劣和存在的问题等。4、对转制研究所岩土钻掘技术的发展趋势进行了展望与探讨。在分析了21世纪地质人调杏发展趋势和岩土钻掘技术创新发展方向后，提出了转制研究所岩土钻掘技术发展趋势是既要为国家地质工作提供钻掘技术支撑，从技术上保证国家地质

7、L作中钻掘工程任务的顺利完成，又要积极拓展钻掘技术服务领域，为国家经济建设主战场服务，特别是提出了非开挖铺管技术、地质灾害监测防治技术、定向对接连通井技术、大口径工程钻具等应用前景)、一阔。在总结转制研究所取得钻掘技术重要成果的基础上，提出应跟踪欧美等发达国家的10多项先进钻掘技术。结合国内实际情况提出，勘探所近期(2003-2005年)应重点开展绿色环保特种钻进技术及装备的研发、推广应用及产业化和开展高效钻掘器具与设备的研制与产业化;工艺所近期应开展砂卵石地层金刚石钻头及取心工具研发与推广、中一高风压潜

8、孔锤钻头的研发及潜孔锤钻头产品系列化、大直径金刚石钻头推广应用、新型跟管钻具研发、地质火害监测与治理技术推广应用等六大类钻掘技术与设备的研发与转化;探工所近期需重点开展金刚石系列钻头、钻井液技术与新材料、人造金刚石等超硬材料、新型实用环保技术等六个方面的钻掘技术、环保技术与产品研发及成果转化。5.提出了转制研究所岩土钻掘技术的发展对策与建议以及面临的主要团难等。重点提出了要在钻掘技术发展应用的基础上拓展“探矿工程”应用外延;要