第2章 地质钻探勘查技术.pdf

－127－ 第第二二章章 地质钻探勘查技术地质钻探勘查技术 －128－ 前前 言言 钻探技术在我国有悠久的历史。早在秦代就有钻凿盐井、汲取卤水、熬煮成 盐以供民食的记载。到了唐代，四川一地就有盐井六百多口。明清时期更是得到 了极大的发展，当时多采用简便易行的冲击钻进方法。 而近代岩心钻探则是由欧 美传入的，旧中国没有自己的钻机制造业。新中国成立后，随着国民经济和地质 工作的发展，我国的钻探技术得到了迅速发展，并形成了以探矿工程为行业及其 专业技术学科。 2000 年以后，钻探技术在原有基础上，积极思考科学钻探的发展和未来， 并将地球科学的研究领域延伸到了了地球深部、 海洋底部、 冰川、 冰层冻土层等， 同时扩大了地质学的范畴，形成了全新的、多学科多工种东层次的地球科学。 20 世纪末是钻探技术快速发展的时期。世界各国普遍重视钻探技术的发展 与应用， 美国曾制定了宏伟的钻探掘进计划（NADET 计划） ， 认为钻探和掘 进在若干应用领域中， 具有战略性和社会重要性，是两项关键技术， 希望通过 发展钻探与掘进行业带动其他相关行业。中国制定的上天、入地、下海、登极的 科学发展计划也使得钻探处于一个非常重要的位置。 20 世纪末世界钻探技术有较大的发展，发展趋势是更多地吸收高新技术， 使钻探走向科学化。 自动控向钻进技术将为 21 世纪的定向钻进带来革命性的变 化，能使钻进基本沿着人们预先设计的轨迹进行， 将能够解决过去难以解决的深 井垂直钻进， 超深水平井钻进等问题。电动柔杆钻进作为一种新的钻进方法将逐 步发展。全球定位系统应用于钻探，能够提高钻机定位精度，由此会带来许多潜 在的效益，如提高爆破效率等。 从整理的资料来看，采矿设备向着便于携带、操作简单、精度高、钻探深度 大、扩展性强的方向发展。美国绍尔单人背包式钻机、美国 4M 便携式岩芯取样 钻机、美国维基肩负式浅层地质取样岩芯钻机、加拿大维克便携式声波钻机、瑞 典 GEO 手持式电动钻机、智利 Ingetrol 全液压系列勘探岩芯钻机代表了世界先 进技术， 钻进速度快， 重量轻便， 结构紧凑， 组件少， 安装快捷， 操作便捷高效， 样品保真好，环境污染少，适应各种恶劣工况，皮实耐用，水陆两用，油耗低。 选矿设备也更加突出其节约、高效的特点。 －129－ 技术方面有很多新技术，也有一些相对成熟的技术。总的来说，深孔地质钻 探技术突飞猛进，浅层取样钻探技术应用领域不断扩大，定向钻探技术应用获得 重大突破，新能源勘探开发钻探技术不断创新。 资料按照钻机、钻具、辅助设备、钻探技术等方面进行了归类。希望能加快 新装备、新技术、新方法的推广和应用，推动我国钻探技术进步。 －130－ 第一第一节节 钻机类钻机类 －131－ 美国绍尔单人背包式（浅层取样）岩芯钻机美国绍尔单人背包式（浅层取样）岩芯钻机 一、内容概述一、内容概述 这套便携式钻机是专门为进行野外矿物考察、 油田勘测、 地质普 查、水利廊道施工、铁（公）路线电力路勘测、地质灾害锚固工程、 农业土壤取样等行业量身打造的。 通过近十年的经验积累， 以及在全 球几十个国家和地区的实地使用，深受客户的欢迎和喜爱。 携带简便 整套钻机及相关配件装入背包后，一套标准配备的绍尔 便携式钻机及其附件的全部重量不超过40 磅 （约合18 公斤） 。 设备齐全 所有用于钻孔和收集各种岩石样本的工具都可装在背包中， 一个普通的成年男性或女 性均可轻松负担。另外，背包内尚有充足的空间用于放置备用的燃料、饮用水及个人用品。 操作灵活 只要简单地旋转和推拉， 无需额外的工具， 即可连接或延伸整个装置， 易拆易装。 再加上岩芯取给器，可快速、彻底地取出岩芯以及岩芯碎片。 钻孔快捷 美国专利产品， 钻透各种岩石层面的工作效率是独一无二的， 特殊配方的金刚石 钻头的切口锋利，省时省力，并保证足够的使用寿命。 钻机及主要配件 1、钻机背包 这是经特殊设计的背包，选用坚固的材料加工制成以便达到野外恶劣工 作环境的要求，有足够的空间除了轻松地装入绍尔便携式钻机整套工具 外，还可以装入其他物品。 26 规格76.20 cm50.80 cm 30.48 cm 41 规格76.20 cm50.80 cm30.48 cm 2、汽油发动机 选用性能可靠，质量稳定的日本Tanaka 发动机， 并经过改良，四周配有 －132－ 手柄便于双手操控。发动机由日本Tanaka 提供原厂保修。 26 规格30.48 cm28.02 cm33.58 cm 重量7.06 kg 41 规格30.48 cm28.02 cm33.58 cm 重量7.12 kg 3、供水系统 该系统主要有 2 个压力瓶、动力与供水接口、1.5 米水管组成，以保证 水可以及时快捷的供应到钻头。 26 规格67.31cm33.28 cm 重量4.34 kg 41 规格49.50 cm19.20 cm 重量5.10 kg 4、钻杆（不锈钢管延长杆） 由坚硬的高品质特种不锈钢制成，延伸部分有特殊设计的卡口连接，无 需任何工具即可连接和拆卸。 26 规格长67.30 cm 重量0.84 kg 外径2.54 内径2.03 cm 41 规格长69.10 cm 重量1.42 kg 外径4.10 内径3.60 cm 5、钻具 用来连接钻杆和钻头。 26 规格长60.33 cm 外径2.54 cm 重量0.88 kg 41 规格长54.10 cm 外径4.10 cm 重量1.04 kg 6、转接器 用来连接钻杆和钻具。 26 规格长13.34 cm 外径2.54 cm 重量0.23 kg 41 规格无 7、可更换用金刚石钻头 绍尔便携式钻机可提供多种不同规格的钻头 1不带水槽的金刚石钻头，用于钻断裂的硬石，比如石英； 2带有两 个排水槽的金刚石钻头，用于钻普通岩石；33 个排水槽的金刚石钻头 用于钻质软的石头； 金刚石钻头可以用密度大材质软的研磨材料打磨，使其锋利。完全磨损 后，可从螺纹接口处去除并更换新的钻头。 26 规格长2.54 cm 内径2.08 cm 外径2.57 cm 41 规格长6.20 cm 内径3.69 cm 外径4.20 cm 8、取芯器 绍尔公司的岩石取芯器设计简单且高效，尖端旁边极其坚硬的突出部分 可以切断岩芯， 然后再抓牢取出。对于抓取松软的岩芯碎片也很实用。 26 规格长度53.98 cm 重量0.45 kg 外径2.54 cm 内径2.11 cm 41 规格长度55.40 cm 重量1.10 kg 外径4.10 cm 内径3.68 cm 9、钢钎 用来辅助取出钻具或取芯.器中的岩芯。 26 规格长度50.80 cm 重量0.49 kg －133－ 41 规格长度50.80 cm 重量0.80 kg 10、松散质钻头（覆盖层） 专门用于测量岩床的覆盖层厚度或者是松软表面层 的快速取样工作。 长度30.50 cm 外径2.54 cm 重量0.56 kg 11、T 型把手 设计牢固，易于使用，便于清洁。 26 规格长度30.48 cm 宽度10.99cm 高度3.86cm 重量0.86 kg 41 规格长度30.80 cm 宽度10.60cm 高度3.96cm 重量1.3 kg 12、松软材质取样器（取土器） 用来取土样等松散质样本。 长37.00 cm 外径3.80 cm 重量1.05 kg 备注针对客户特殊需求，还可定做非标尺寸的钻杆与钻具，比如岩芯25.4，3 5，50 均可 做；只是最大深度有所不同。 钻取不同岩石层的工作效率对照表 （计时测试， 全速运转，水平工作状态） 硅岩 2.7 英寸/分钟 69 毫米/分钟 板岩 4.7 英寸/分钟 119 毫米/分钟 玄武岩 5.0 英寸/分钟 127 毫米/分钟 砂岩 5.1 英寸/分钟 130 毫米/分钟 白云石 8.9 英寸/分钟 226 毫米/分钟 石灰岩 9.5 英寸/分钟 241 毫米/分钟 技术指标 水耗 （各地材质不同，数据会有略微差异）3.8 加仑/小时 14.4 升/小时 油耗 （各地材质不同，数据会有略微差异）13 液盎司/小时0.39 升/小时0.7 油槽/小时 钻取岩芯直径 0.81 英寸 20.5 毫米 钻孔直径 1.04 英寸 26.4 毫米 钻机转速 （全速运转，空载）1920 每分钟转数 钻机动力 1.31 马力 全速运转 二、应用范围及应用实例二、应用范围及应用实例 1、应用范围 绍尔钻机是一种主要适用于崇山峻岭、交道不便和 水源缺乏的地区，而精心设计的小型轻便化取样钻孔设备。可代替传统的槽探、井探开挖、 物化探异常验证。而且能大量地减少植被的破坏，保护生态环境。是区域地质填图、物化探 取样、古地磁取样、地质灾害预防等浅层地质勘查工作中不可缺少的技术手段。 一般应用于物化探取样、 区域地质填图、 矿山矿脉探查、 矿藏品位评估、 岩土工程检测、 电力线路勘探、隧道衬砌检测等。 2、应用实例 案例一刚果（金）科卢韦齐铜钴矿普查案例一刚果（金）科卢韦齐铜钴矿普查 单位能源勘探有限公司 －134－ 时间2011 年 4 月2011 年 8 月 地点刚果金 区域地质状况主要由合砾石砂土、砂质粘土组成，少部分地区为风积粉细砂，局部发 育铁质层、铁质砂砾层等。 钻探成果用于浅层岩芯取样，在交通不便的情 况下轻松背上山进行取样，可以解决浅层取样中 80 左右的问题，这对基岩的岩性、深度的认识有很大的 帮助。深度在 10 米左右，取芯的效果还是很不错的， 最深进尺 17 米。 案例二新疆哈密金矿勘查案例二新疆哈密金矿勘查 单位山西地宝能源有限公司 项目简介 在新疆哈密市三岔口金矿详查项目中， 客户采用美国绍尔背包式钻机进行浅层取样，以达到化探取样的目的，以钻代槽。 区内的岩层主要为辉石闪长岩、闪长岩、花岗闪长岩、闪长花岗岩、花岗岩、绿泥化 闪长岩、绿泥岩。哈密区域性浅层金矿勘查，勘查区域总面积约 4.28 平方公里，矿区布设 勘探线共 43 条，平均每 2040 米布设一个钻孔。该单位在此次勘查任务中，共使用了 3 台 美国绍尔背包式钻机，一台钻机配 2 个人，一个操作手，一个辅助手。 项目现场配备了一个 1m 3 的水箱，每天用皮卡车运输打钻用水。实际项目实施过程中， 钻机操作人员用 36mm 的套管跟管钻进 1-3m 的覆盖层，后用 26mm 的钻杆钻进基岩。整个项 目共计打孔 2250 多个，总进尺 3543.03 多米。 客户认为采用美国绍尔钻机布设勘探线进行化探取样工作，真正实现了“以钻代槽”的 想法，由于设备十分轻便，搬迁快速，操作简单，降低了工作人员的劳动强度，大大节省了 项目工期。 案例三四川省木里县普尔地铜多金属项目案例三四川省木里县普尔地铜多金属项目 单位四川省地质矿产勘查开发局攀西地质队 时间2011 年 10 月 区域地质矿区北部出露的地层为晚志留泥 盆统大山口组的一套类复理石建造。其岩性主要为灰 褐、浅紫红色凝灰质砂岩、凝灰岩、灰绿色细砂岩、炭质粉砂岩等。南部大部分地区则主要 为石炭系的碎屑岩夹碳酸盐建造，其主要岩性为岩屑砂岩夹灰岩、岩屑灰岩以及砂岩等。中 部出露的地层与北部和南部出露的地层均为断层接触。 成果矿区两主矿体南部、北部共布置取样钻 24 个，269 米； 实际完成取样钻 27 个， 322.17 米，岩芯采取率平均 90 以上其中见矿钻孔 13 个，见矿率 50，达到了设计要求和地质探矿目的。 三、成果出处三、成果出处 依托单位北京咏归科技有限公司 通讯地址北京市海淀区上地三街 9 号嘉华大厦 A 座 502 室 网 址www.YongguiT －135－ 美国美国 4M 便携式岩芯取样钻机便携式岩芯取样钻机 一、内容概述一、内容概述 4M 系列浅层取样钻机具有体积小、重量轻、效率高、操作简单、搬迁方便等特点。 4M 钻机分为手持式和固定式两种模式，钻机性能可靠、取芯完整、方便灵活。设计双 管单动钻具，特别适应于土层、风化带、矿化层钻孔取样。实现了地质普查找矿阶段以钻代 槽，以钻代井的部分取样工作，提高了钻探效率，降低了取样成本，该产品已经达到国内外 探矿先进水平，在地质取样、找矿资源评价及市政工程等领域有广阔的应用前景。 4M 便携式取样钻机操作简单、 设计便携， 使得钻工操作起来更加得心应手。 4M 钻机 （固 定式） 操作者可以通过压力杆来控制施加在钻井绳上的压力， 一个人操纵钻机来达到最大钻 进速率要求的手动敏感度，以及通过变换形式得到更高的岩芯获取率。 轻便的铝制链式推进装置底座坚固耐用， 装置有一个设计精密的钢制钻机底座， 使钻机 可以固定在链式推进装置上。使用链式推进模式钻孔比手持模式下的钻孔速度更快。 链式推进装置上设计有一个五个手柄的曲柄绞盘， 使操作者操作时可以更好的体会钻机 钻进的感觉。单腿支撑杆与链盒连接处使用活动齿轮进行连接，调节支撑杆的角度，使钻机 可以从任意角度进行钻探。 钻孔完成后需要将钻孔机移动到链式推进装置的侧面后， 再将岩 心取出以免岩心掉入孔中。 ★可从多角度进行钻孔； ★取芯率高； ★轻便、高效、环保； ★以钻代槽、以钻代井； ★装置简单，易拆装； ★简单易学，一人可单独操作。 技术参数 1、手动模式下的钻机 IEWS（标准钻具）钻机最大钻进深度15m 岩心直径25.2mm，钻具内径25.4mm，钻孔直径38mm IAWS（大型号钻具）钻机最大钻进深度10m 岩心直径35.1mm，钻具内径35.3mm，钻孔直径47.9mm 2、固定在铝制链式推进上的 JKSM4 金刚钻钻孔机 IEWS（标准钻具）钻机最大钻进深度45m 岩心直径25.2mm，钻具内径25.4mm，钻孔直径38mm IAWS（大型号钻具）钻机最大钻进深度30m 岩心直径35.1mm，钻具内径35.3mm，钻孔直径47.9mm 3、汽油发动机 制造商和类型 Honda GX200 四冲程汽油发动机 马力 4.86kW 重量 16.3kg －136－ 每分钟转数最大值 3600 转 4、传动装置和齿轮 齿轮比率外端齿轮 43 齿，内端小齿轮 15 齿 齿轮换低档转动接近 1/3 齿轮驱动最大转动速度1200 转 转矩 14 牛顿米 5、钻机的重量和尺寸规格 长度0.864m（包括发动机和把手在内） 宽度0.381m（包括发动机在内） 高度0.38m（包括发动机在内） 重量31.3kg（包括发动机在内） 6、链式推进装置的重量和尺寸规格 长度2.184m（包括基座在内） 宽度0.457m（包括钻孔机安装盘在内） 高度0.61m（安装钻孔机后的高度） 重量34.1kg（未安装钻孔机时的重量） 钻孔钻孔 从转接器到钻具，各个部分都紧密连接后，打开水泵并调节水阀，使水流过钻头进行排 粉、冷却。 用手固定住钻机然后启动发动机，把装置放在两脚中间（或者用孔口板加以固定）钻一 个大概 15cm 深的的钻孔，取出岩心。将螺丝栓放到钻孔内并紧紧固定住，然后使用上述方 法在离螺丝栓大概 17.5cm 的地方钻孔。充分的钻入岩石以防止钻头移动。停止钻进以后， 把钻具从钻孔中拔出，再将压力杆调节到适当的位置。 把转接器上的两个挂钩挂在压力杆的提手上， 把螺栓链缠绕在横杠前面的棘齿上， 然后 把钻机调整到合适的角度， 再次启动发动机进行钻进工作。 操作杆通过钻具向孔内钻头施加 压力进行钻进。 离合器离合器 钻孔机设有一台离心式离合器，主要由蹄块组合、离合器主动盘、离合器从动盘、拉力 弹簧、皮带轮等组成。离合器主动盘固定安装于曲轴上，盘上装有蹄块组合，当曲轴静止或 低转速时，蹄块因弹簧力作用，与离合器从动盘分离，当曲轴达到一定转速后，蹄块离心力 大于弹簧拉力时，蹄块张开，离合器主动盘带动从动盘运转。在转速增加时，蹄块与从动盘 的摩擦力也在增加，正常情况下，能传递额定扭矩，甚至更大的扭矩。 钻具堵塞及解决方法钻具堵塞及解决方法 当孔内岩石破碎时， 岩芯就会极易卡在钻具中。 操作者通常会通过钻机起跳的反应发现 此现象。如果钻具被全部塞满，钻机会出现上下窜动现象，这时需要立即停止钻进，从钻孔 中取出钻杆和钻具，把卡在钻具中的岩心取出，然后进行下一回次的钻进。 如果部分岩心残留在孔内而未能取出， 就将专用取芯器安装在钻具上， 把钻具放到孔内 的更深处取出岩心。当全部岩心从孔中被取出后，可以再次继续钻孔。 钻杆和钻具钻杆和钻具 －137－ 钻进时，要用一截两英尺长的钻具和钻孔机连接，用来钻孔，这样相应长度的岩心会连 同钻具一起被取出，钻具取出在孔外，再用一个两英尺长的钢钎把岩心从钻具中取出。 岩心从孔中取出后，再连接一个 1.5m 长的钻杆连同钻具一起再次插入岩孔中继续取样 钻进。 例如 如果要打一个深 4.5m 的钻孔， 需要在孔内下入一个长 1.5m 的钻具并连接两个长 1.5m 的钻杆，地表延伸部分需要组接一根长 3m 的钻杆然后才能进行下一步操作。对于坚硬 的地层中钻进更深的钻孔，1.5m 的钻具可以加长到 3m，增加其钻进时间，减少钻具升降时 间，提高钻探效率。 二、应用范围及应用实例二、应用范围及应用实例 可广泛应用于野外区域地质调查填图、矿山矿脉探查、物探爆破孔、物化探取样、道路 （线路）基础勘查、及工程质量检测取样等方面。 三、成果出处三、成果出处 依托单位北京咏归科技有限公司 通讯地址北京市海淀区上地三街 9 号嘉华大厦 A 座 502 室 网 址www.YongguiT －138－ 美国维基肩负式浅层地质取样（百米）岩芯钻机美国维基肩负式浅层地质取样（百米）岩芯钻机 一、内容概述一、内容概述；； 全球最小最轻的一款尤其适合硬岩取样的百米岩心钻机。最原始的轻质 Winkie 钻机是 由弗雷德威克（Fred Wink）设计并由 JKS Smith 和 JKS Boyles 销售，现在由设在美国明 尼苏达州维吉尼亚市的 Minex 生产制造。 这款机器几乎不受工作环境影响并且在世界各地的 用户当中广受好评。Minex 公司计划对便携、多用的 Winkie 钻机在可靠性和实用性上进行 进一步改善。 ▲钻机构成 发动机 Winkie 钻机使用高效的 10 马力、风冷型二冲程汽油发动机供电，目前已被广泛应用于 世界许多偏远地区，成为了平地、丛林和高山等崎岖地区的最理想钻探设备。 双速变速器 双速变速器可提供不同的钻速，提高了 Winkie 钻机的操作效率。至今以来，此款钻机 可称是最轻质的变速金刚石钻机。 支架 Unipress 支架可使操作者更准确地掌握稳定的压力。不仅操作省力还节省开支。 三角架 Winkie 三脚架通过卷扬机增加提钻速度，使钻探轻松省力。 钻杆 轻质铝制钻杆方便运输和撤钻。轻质的钢制钻杆同样适用。铝制钻杆可减轻大约 30－ 40的重量，并能增加 Winkie 钻机的钻孔深度。 ▲钻机的主要技术参数 动力二冲程汽油发动机，气冷式引擎 马力10 马力8400 转/分钟 齿轮换档变速器油浴 推进装置类型Unipress 手动推进 离合器离心式离合器 最大钻进速高速2800 转/分钟 低速1200 转/分钟 重量Winkie 钻机85 磅 Unipress 推进装置100 磅 钻杆型号 岩芯直径 钻孔直径 最大深度 E 号薄壁 IEWS 23mm 38mm 130-145m A 号薄壁 AW34 32.5mm 48mm 105-120m 二、应用范围及应用实例二、应用范围及应用实例 这款轻巧小型 Winkie 钻机尤其适用于崎岖多山地区，可由两人搬运或使用直升机直接 升降至高山地带。连同 Unipress 推进装置一起总重量只有 84.1kg。广泛应用于野外矿脉探 －139－ 查、岩心取样、岩土工程勘查、爆破钻孔等领域。 三、成果出处三、成果出处 依托单位北京咏归科技有限公司 通讯地址北京市海淀区上地三街 9 号嘉华大厦 A 座 502 室 网 址www.YongguiT －140－ 加拿大维克便携式声波钻机加拿大维克便携式声波钻机 一、内容概述一、内容概述 维克钻机采用高频振动方式进行钻进， 而不是传统的旋转和冲击方式， 钻进时不需要用 水，能够快速钻进含水的土层和淤泥沉积物等。 钻机由 6.5 马力的汽油机作为动力， 每分钟 7000－12000 次的振动频率， 当振动频率与 地层的自然谐振频率叠合日能把极大的能量直接传递给钻头。高频振动作用使钻头以切削、 剪切、断裂的方式钻进地层中，甚至还会引起周围土液化，让钻进变得非常容易。维克钻机 钻进速度快，能够达到每分钟 1.5 米，钻进施工安全性好、适应地层范围广、能够进行连续 取样，保证采集到不被扰动的样品，并且钻进过程不会产生二次污染。 系统特点 维克钻机整机设计新颖、性能可靠，代表了世界先进技术；设备操作简单，通过简单培 训就可以掌握，易损件少、维修方便；同时，设备整机重量轻，结构紧凑，适合地形陡峭、 交通不便地区和狭小区域进行开展工作，运输成本非常低，同时也方便在水面开展作业。 钻机特点 维克钻机整机设计新颖，代表了世界先进技术；操作简单易学，性能可靠、易损件少、 维修保养方便； 整机重量轻便， 结构紧凑， 不用电， 适合在交通不便和地域狭窄的区域作业， 尤其适合在水面开展作业。钻进速度快，每分钟可达 1.5 米；组件少，安装快捷，易操作； 样品质量好，无二次污染；性能可靠，油耗低，维护成本低；适应领域广，水陆两用。 钻机组成 振动头（17 公斤） 动力装置（2 8 公斤） 4.8 米长的柔性管（11 公斤） 可装配的提升装置（3 9 公斤） 提升杆 分为两部分，易于搬运 2.7 米高，并配有两用底盘 配有高、低扭矩设置的两速绞盘 .1450 公斤的提升牵引力，带有手工制动装置 7.6 米长 5/16 英寸高强度缆绳 轻质铝合金材质 钻杆 维克钻机钻杆配有特殊设计的螺纹使得钻杆间配合紧密， 钻杆端部有凹槽使得旋转起来 非常容易，也可以用管钳装卸钻杆。 取样 硬质塑料样品管 有 B，N，H 三种型号，清洁的丁酸盐硬质塑料样品管是保存样品用于运输和分析的最好 方法。样品管端部有盖子，也可以用管钳装卸钻杆保样品不被扰动并保持水分。 －141－ 聚乙烯样品软袋 有 B，N，H 三种型号，这种软的样品袋非常适合软湿地层，如果待取样的物质适合采用 聚乙烯样品软袋，这将是一种非常经济的选择。 二、应用范围及应用实例二、应用范围及应用实例 1、应用范围 主要应用于水域沉积物调查、海岸带地质调查、湿地环境调查、尾矿库-池调查、水文 水井钻探、环境钻探、岩土工程勘察与施工等领域。适用于含水的软土层、水域沉积层、砂 质和泥质滩涂等地层。适用于河湖浅底、沿海滩涂、沼泽湿地、尾矿库的地质取样调查。可 进行湖（库）水淤泥层调查、环境保护取样、近海水底取样、海洋地质调查等钻探工作。 2、应用实例 案例一山西某湿地水岸取样勘察 取出无扰动的饱和粉砂样品 案例二 山西省水利厅与美国犹他州大学合作项目山西省某水库资源污染调查勘察 项目 案例说明对库区进行工程勘察，尤其是在水面上进行库底淤积调查，传统的回转式取 样钻机难以完成取样工作。该钻机由于其独特的钻进方式，简单灵活的操作方式，取样分层 清晰可见， 不扰动， 取样效率高等优点， 非常特殊的完成了本次中美合作的水资源污染调查， 得到大家普遍的赞誉和认可。 三、成果出处三、成果出处 依托单位北京咏归科技有限公司 通讯地址北京市海淀区上地三街 9 号嘉华大厦 A 座 502 室 网 址www.YongguiT －142－ 瑞典瑞典 GEO 手持式电动钻机手持式电动钻机 一、内容概述一、内容概述 瑞典便携式电动钻机具有整机重量轻、安装拆卸方便、操作简单、取样速度快、取芯率 高等特点，非常适用于野外地质取样。 优点 设备轻便，轻质紧凑型设计，易于搬运和安装 整机占地面积小，只有 0.6 平米 带有给进标尺、角度调节标尺及垂直于水平标尺，可以准确定位 控制装置的设计和位置具有更理想的人机工程学特性，更方便操作 马达经过双绝缘，推进手柄具有绝缘性能，安全可靠 双速记架变速箱可方便操作人员选择手柄转速，以达到最佳钻孔性能 配有 Elgard，它可以通过 LED 显示机器的过载状态。这样操作人员可以始终使用最佳 压力钻孔，同时防止马达损坏并延长产品的使用寿命 在钻导孔时，可以使用 SmartStart 降低一半速度 电子限流期，可在启动之后大约两秒达到最高速度 供水软管可以 180 度旋转，在设置配置方面的灵活性更高 CD34 技术规格 功率 3.3kW 单相额定电压 220V 满载下主轴转速 240/540/930rpm 钻头直径 36mm 行程长度 700mm 钻进深度 20m 重量 钻架 24kg，主机 14kg 二、应用范围及应用实例二、应用范围及应用实例 广泛应用于物化探取样、矿山矿脉探查、矿藏品味评估、岩土工程勘察等领域。 在矿山生产探矿中，用钻探代替坑探，会取得良好的经济效益。钻探代替坑探施工速度 快，可节省时间。特别是对于复杂矿体的控制更具有优势，另外钻探的方式有效改善现场劳 动条件。可以满足 20mm 以上多种口径的岩芯取样，取样率高、取样方便、整机占地少，结 构紧凑。 在海拔 4747 米的冻土钻探中，采用干钻的方法，可以有效取得冻土样品，实现对冰冻 圈观测研究。取样快、效率高、大大降低了钻探成本。冻土样品完整、取芯率高。 三、成果出处三、成果出处 依托单位北京咏归科技有限公司 通讯地址北京市海淀区上地三街 9 号嘉华大厦 A 座 502 室 网 址www.YongguiT －143－ 智利智利 Ingetrol 全液压系列勘探岩芯钻机全液压系列勘探岩芯钻机 全球最轻便的全液压式勘探钻机全球最轻便的全液压式勘探钻机 一、内容概述一、内容概述 UltraUltra 智利 Ultra 钻机是 Ingetrol 公司所有金刚石岩芯钻机中最轻便的 一款。这款钻机最大的特点就是体积小和便携性。Ultra 钻机是液压驱 动，在扭矩为 56Nm 的时候转速是每分钟 950 转。 这款钻机的行程范围为 0.5m 到 1.2m。 Sandy Jr.Sandy Jr. Sandy Jr.系列钻机是专门为在偏远地区或交通不便利的地区进行地表或地下钻进作业 而设计的。Sandy Jr.是真正采用传统钻进系统进行操作的一款便携式钻机。这款钻机可以 安装在一个单轴支架上来进行 0 o～90 o任意角度的钻进。 25G 主要部件及参数 1、动力装置25 马力 2500 转／分钟的汽油发动机 及一台液压泵。 2、机身主要是一个支架，上面有一个滑道，同时 还有两个液压马达和一个液压钻杆夹持器（用于紧固钻 杆，有助于钻进过程中的稳定性，保证钻进效率） ，上述 部件均由控制台进行控制， 整个机身可装在旋转支架上， 进行任意角度的钻进。 3、转动装置由两个液压马达构成，顶部的马达用来推进钻杆在机身滑道上来回推进 和提取钻杆，另一个液压马达用来驱动钻杆转动。 4、操作台操作台上有两个液压表，用以显示推 进压力和旋转压力，能够对整个钻机进行控制。 ExplorerExplorer Explorer Jr. HP 是一款模块化设计的绳索取芯钻 机，整合了负荷传感系统，提高了工作效率，延长了马 达使用寿命并降低能量消耗。以便携性为基本理念， Ingetrol 公司研发了一系列大马力的钻机，用于钻更深的孔，提取更粗的岩心， 用于在疏 型号 深度 直径 动力 动力头类型 最大部件重量 20E 50m 35.0mm 电动 20 马力 顶部驱动 180kg 型号 钻进深度 岩芯直径 动力 动力头类型 最大部件重量 25G 100m 35.0mm 汽油 25 马力 顶部驱动 80kg 30E 120m 35.0mm 电动 30 马力 顶部驱动 380kg －144－ 松的覆盖层或高海拔地区钻进。 *有柴油动力装置供选择 Explorer Plus MD3/MD4Explorer Plus MD3/MD4 Explorer Plus 系列钻机被 Mining Journal（ 采矿杂志 ）评为 2010 年度“最佳钻机” 。 Explorer Plus 系列实现了浅层钻探中效率 与轻便的完美结合。这个系列有 Explorer Plus MD3，Explorer Plus MD4两款钻机可供选择， 它们在各单元重量， 和钻进深度上有所不同， 因此可满足不同钻探项目的需求。此系列钻机在快速组装与维护，绳 索取芯与负荷传感系统也是其一大特色。 型 号 钻 进 深 度 岩 芯 直 径 动 力 动力头类型 最大部件重量 60E*W/L 240m 200m 160m 130m 42.0mm 36.5mm 56.0mm 47.6mm 电动 60 马力 顶部驱动 600kg 470kg 64D W/L 1个涡轮式柴油 机 64 马力 75E*W/L 1000m 820m 660m 600m 380m 42.0mm 36.5mm 56.0mm 47.6mm 63.5mm 电动7 5 马力 顶部驱动 卡盘 900kg 90D W/L 1000m 820m 660m 600m 380m 42.0mm 36.5mm 56.0mm 47.6mm 63.5mm 1 个涡轮式柴油 机 90 马力 700kg 型 号 钻进深度 岩芯直径 动 力 动力头类型 最大部件重量 MD3 W/L 700m 600m 480m 450m 300m 42.0mm 36.5mm 56.0mm 47.6mm 63.5mm 3 个 涡 轮 式 柴 油 机36 马力 卡盘“H” 245kg MD4 W/L 780m 690m 560m 540m 340m 42.0mm 36.5mm 56.0mm 47.6mm 63.5mm 4 个涡轮式柴 油机 36 马 力 卡盘“H” 245kg －145－ Explorer 1500Explorer 1500 Explorer 1500 是一款深孔钻机，其液压和电力系统采用了最新的技术。有负荷遥感系 统，绳索取芯系统以及液压卡“P” 。这款钻机采用模块化设计，易于维护与组装。 二、应用范围及应用实例二、应用范围及应用实例 适用于地下矿山的低于水平面的钻孔。 三、成果出处三、成果出处 依托单位北京咏归科技有限公司 通讯地址北京市海淀区上地三街 9 号嘉华大厦 A 座 502 室 网 址www.YongguiT 钻进深度 岩芯直径 动力 动力头类型 1500E W/L 1300m 1250m 42.0mm 36.5mm 电 动1 5 0马 力 卡盘“P” 1500D W/L 1100m 1000m 56.0mm 47.6mm 涡轮式柴油机 180 马 力 1500HD W/L 600m 200m 63.5mm 85.0mm 2 个涡轮式柴油机 120 马力 －146－ 第二第二节节 钻具类钻具类 －147－ 铝合金钻杆铝合金钻杆 一、内容概述一、内容概述 铝合金钻杆，采用钢接头连接方式，杆体材料为 7E04 铝合金中 52mm7.5mm 管材，端 部内外镦粗，可增大螺纹副抗拉、抗扭强度以及增加钻杆耐磨时间；钢接头外径中 65mm， 使用优质合金钢并进行激光表面硬化处理，进一步提高其孔内抗磨损性能；与钢钻杆相比， 可增加现有钻探设备钻进能力，减少钻机动力消耗，降低钻探施工难度，减轻工人劳动强度 定的优势。 二、应用范围及应用实例二、应用范围及应用实例 安徽淮北彭桥矿区的野外生产试验中， 该型铝合金钻杆应用取得了良好的效果， 累计进 尺近 2000m，最深应用深度超过 1000m，开辟了我国地质钻探铝合金钻杆在中深孔应用的先 河。 三、成果出处三、成果出处 依托单位中国地质调查局勘探技术研究所， 地质矿产廊坊聚力岩土工程科技开发公司 通讯地址河北省廊坊市金光道 77 号 勘探所网址 聚力科技网址 －148－ LHS 凿岩钎具凿岩钎具 一、内容概述一、内容概述 LHS 凿岩钎具包括全系列的钻头、钻杆、钎尾、连接套等。其主要产品有顶锤式凿岩 使用的全套钻具，包括钻杆、钻头、TDS 导向钻管、扩孔钻头、扩孔导向器、连接套、钎尾。 全套潜孔钻具， 包括冲击器、 钻头、 钻管； 高质量锥度连接球齿钎头、 片状钎头、 锥度钎杆、 整体钎、高炉开铁口钎具、井下中深孔钻架YG270、YG280.YG290配套钻具。并引进了法国 Secoma 公司生产的 HYD200、HYD250、HYD300 等系列液压凿岩机及配件，可以配套瑞典阿特 拉斯 Atlas Copco 系列、瑞典山特维克公司生产的 Sandvik -Tamrock 系列、日本古河公司 生产的 Furukawa 系列、英格索兰公司生产的 Ingersoll-Rand 系列、法国 Secoma 公司生产 的 Secoma Hyd 系列的各款液压凿岩机共 200 多种型号 二、应用范围及应用实例二、应用范围及应用实例 1、LHS 全套掘进钻具产品，在三峡、葛洲坝等国家重点工程中得到广泛应用。 2、LHS 的全套地下掘进凿岩，中深孔凿岩钻具产品在中国的大型矿山得到广泛认可。 在首钢集团、宝钢集团、武钢集团、中国五矿集团等国家级大型企业旗下的 30 多家国家重 点矿山应用。 3、LHS 全套钻具产品批量销往澳洲、非洲、南美洲、北美洲、欧洲、亚洲的 10 多个国 家和地区。 三、成果出处三、成果出处 依托单位莲花山凿岩钎具有限公司 通讯地址辽宁省葫芦岛莲花山 网 址www.I －149－ YZX 系列高效液动潜孔锤系列高效液动潜孔锤 一、内容概述一、内容概述 YZX 系列高效液动潜孔锤是根据发明专利原理研制的高效液动潜孔锤产品系列六种规 格，口径 54 到 178 mm。成了一个基本覆盖地质岩心钻探、地质灾害治理钻探、水文水井 钻探的完整液动锤系列， 可满足不同钻探目的要求。 利用该钻具实施液动冲击回转钻进技术 可有效地解决钻探领域最常遇到的钻进效率低、岩心易堵、孔斜的问题。近年来在提高易损