关于我国地质岩心钻机发展方向的分析解析.docVIP

关于我国地质岩心钻机发展方向的分析 张 伟 （中国地质调查局，北京100037） 摘 要：文章对立轴式钻机和全液压动力头钻机进行了全面的对比分析，重点对两种钻机进行了技术经济对比。结果表明，动力头钻机不仅在搬迁和运移性方面要优于立轴式钻机，而且在钻进施工的技术经济指标方面也要优于立轴式钻机。钻孔深度加大后，动力头钻机在钻进施工效率方面的对比优势会逐渐减弱，应该考虑采取加大钻杆立根长度，从而加大起下钻速度的措施。 关键词：岩心钻机；技术经济学；对比 Analysis on the Development Trend of Geological Core Drill in China ZHANG Wei （China Geological Survey，Beijing 100037） Abstract: A comprehensive analysis on and comparison between spindle core drill and hydraulic top-drive core drill is made in this article. Special concern is focused on the technical economics in the drilling operation of the two types of the core drills. The result shows that hydraulic top-drive core drill is superior over spindle core drill not only in its light weight and portability, but also in its excellent drilling performance. With the increase of borehole depth, the comparative advantage of hydraulic top-drive core drill decreases. In this case, the length of drill rod stand should be increased to improve efficiency of round-trip operation. Key words: geological core drill; technical economics; comparison ? 1 引言 目前以及在可以预见的将来，在地质钻探施工中得到应用的岩心钻机主要有两种，一种是立轴式岩心钻机，另一种是全液压动力头岩心钻机。立轴式岩心钻机在我国于上世纪六十年代研制成功，至今仍是我国地质钻探的主要机型。全液压动力头钻机以其优良的技术性能，自上世纪七十年代出世以来，发展迅速，后来居上，目前在世界上发达国家已经基本全部取代了立轴式钻机。我国的钻探技术人员在上世纪80年代~90年代也尝试过研制全液压动力头钻机，并做出了样机。由于当时我国的液压技术水平低，导致钻机性能不佳，没能进一步推广。本世纪开始以来，我国的钻机研制单位开始了新一轮全液压动力头钻机研制攻关。2006年，在国家科技攻关项目和地质大调查项目的联合支持下，勘探技术研究所率先在国内推出具有实用水平的YDX-3型1000m全液压动力头钻机。钻机一经问世，在市场上受到了广泛的关注和欢迎，至今已销售几十台，还出口到澳大利亚、俄罗斯和伊朗等国家。此后，山东探矿机械厂、黄海探矿机械厂、张家口探矿机械厂、衡阳探矿机械厂等也纷纷推出了全液压动力头钻机产品，还有许多单位正在研制具有不同钻深能力的全液压动力头钻机。尽管全液压动力头钻机的研制和应用表现出一种良好的势头，但这种钻机目前在我国地质钻探市场上的使用份额比立轴式钻机要小得多。从长远来看，我国到底应该是发展立轴式钻机，还是全液压动力头钻机？对于这个问题，目前有着两种不同的看法：一种认为经过改进后的立轴式钻机是我国地质钻机的发展方向；另一种认为全液压动力头钻机是发展方向。这个问题对于地质钻探界来说是一件大事，一方面它影响到我们钻探技术研发和推广工作的布局，另一方面钻机的使用效果将直接影响地质勘探工作的效率、质量和成本。 本人拟采用对比分析的方法，来尝试寻求对此问题的答案，并愿意与地质钻探界的同仁们共同来探讨这个问题。 ? 2 地质岩心钻机的世界发展趋势 20世纪二十年代，出现了螺旋给进钻机。20世纪三四十年代，液压技术开始用于钻机给进系统，液压式立轴钻机进入地质钻探市场。除了液压式立轴钻机之外，曾经还有手把式钻机和转盘式岩心钻机。这些钻机由于在技术性能和对钻进工艺的适应性方面不如立轴钻机，而逐渐被淘汰。在全液压动力