逐“绿”而探 携“钻”同行

2024.08.23 中国矿业报   

  ——走进绿色钻探技术装备展示基地(周口店)

  ◎ 本报记者 潘冰

  背着钻机进森林、开着“坦克”闯沙漠、泥浆不落地、钻孔了无痕……随着绿色钻探技术装备的发展,曾经的天方夜谭正在一个个变成现实。

  没有装备现代化,就没有地质找矿现代化。为进一步支撑新一轮找矿突破战略行动,自然资源部中国地质调查局依托北京探矿工程研究所周口店科研基地建设了绿色钻探技术装备展示基地(周口店),通过“理论-技术-应用”的良性循环打造新一轮找矿突破战略行动绿色钻探技术装备展示的样板——来自全国多家单位的现代化钻探技术装备汇集于此,而参观过这里的地质钻探工作者又将其绿色先进理念和技术传播至全国各地。

  现实需求:以装备建设推进绿色勘查

  装备建设是新一轮找矿突破战略行动的重要驱动力。然而,不得不面对的现状是我国地勘队伍装备陈旧,绿色先进装备配备少,国内研发保障能力不足,现有装备水平难以满足找矿工作新需求,支撑全面推进绿色勘查难度大。对此,自然资源部党组和中国地质调查局党组围绕新一轮找矿突破战略行动作出一系列重大部署,对加快科技攻关、推进绿色勘查和技术装备建设等提出明确要求。

  绿色钻探技术装备展示基地(周口店)正是在这样的背景下应运而生的。

  作为展示基地建设的依托单位,北京探矿工程研究所一直胸怀“国之大者”,秉持“绿色引领、陆海并重、深浅并举、突出特色”的发展思路,在深地、深海、浅层钻探新技术新方法新装备等方面取得系列重要成果。近年来,该所聚焦新一轮找矿突破战略行动需求,研发了一批绿色、高效的钻探技术装备,拥有新能源钻机、空气反循环钻机、模块化钻机等技术装备,成为推进绿色钻探发展的重要力量。

  此外,展示基地所处的北京探矿工程研究所周口店基地始建于1959年,是我国地质钻探技术发展的重要依托和见证者。历经60余年的变迁发展,该基地已建设成为拥有34个建筑物、建筑总面积达14718平方米的钻探科研基地,具有建设成本低、交通便利等独特优势,130亩的占地面积更是为开展设备演示、技术交流提供了便利。

  有趣的是,展示基地恰好毗邻世界上同时期材料最丰富、最全面、最具代表性的古人类遗址——周口店北京人遗址。这里见证了遥远的更新世古人类的进化,也在见证着人类对工业文明未来的探索。

  技术装备:效率更高、污染更少、扰动更小

  在中国地质调查局装备部的协调指导下,在南京地质调查中心、地球物理地球化学勘查研究所、国家地质实验测试中心、勘探技术研究所、探矿工艺研究所和中国地质装备集团有限公司、黑龙江省地质科学研究所等兄弟单位的大力支持下,绿色钻探技术装备展示基地(周口店)通过实物、展板等形式集中展示了先进绿色钻探技术装备46台套,分为钻机、钻具、技术应用等三大展区。

  装备大小差异最大的要数钻机展区,既有高达几十米、可用于工程长距离定向勘探、装有履带的GXD-6S型水平岩心钻机,也有拆装方便、易于搬运的背包式钻机。据钻探专家介绍,近年来中国地质调查局紧密围绕矿产勘查和生态文明建设新要求,创新研发了系列新能源电动钻机,解决了山区、林草、城市周边等重点调查区取样问题;研发了车装式多工艺钻机及配套工艺,解决了战略性矿产勘查快速查证取样问题。“目前,我国已构建浅孔、中深孔、深孔全系列地质钻探设备。很多从前不敢去或不能去的地方,比如运输条件极差的沙漠戈壁区,湿地、草原等生态脆弱区,现在都能试一试了。”

  钻具展区错落有致地摆放着不同用途的钻头、取心钻具和孔底动力钻具。打头阵的是在大陆科学钻探、深部油气资源勘查等工作中大显身手的金刚石钻头(高温硬岩钻头),在钻头胎体配方、唇面形态、水力结构等方面居国内领先水平,其中汶川科学钻探破碎地层岩心采取率达90%。系列液动潜孔锤在提高机械钻速、回次进尺以及降低孔内事故风险等方面可发挥重要作用。不提钻换钻头取心钻具可满足深部能源资源钻探工程需求。TK系列两大类取心工具实现“陆海通吃”,其中,海洋取样钻具已成熟配套国内多艘钻探船,整体性能达到国际先进水平;陆域取心工具可实现绳索取心、反循环取心、长筒取心、密闭保压取心等,居国内领先水平。

  走进技术应用展区,或许是怕记者被五花八门的仪器设备弄得“一头雾水”,钻探专家降低了讲解速度。“这些是钻探仪器,主要用来检测或分析钻探相关材料指标或技术参数,是提升钻探工程质量和效率的利器。”“这里展示的是钻井液不落地系统,已经被地矿、煤田、有色和核工业等行业的100多家地勘单位使用,在新疆准东矿区创造了废浆减少42%的优异成绩。”“这部分是地质钻探钻井液技术,有可工程化应用的海域天然气水合物钻井液技术,有能最大限度降低对环境污染的环保钻井液材料,可以为钻探输送‘绿色血液’,还有我们在探索地质钻探废浆无害化处理方面取得的新进展。”

  参观结束后,再次回看这个内容丰富的展示基地,陌生感已然消散,取而代之的是骄傲与希冀:真是一座绿色钻探领域的宝库啊!

  逐梦未来:打造最具代表性、技术最先进的展示基地

  一直以来,坚持少污染、轻扰动、高效率的绿色发展理念,通过研究应用先进的钻探装备和工艺,实施钻探全过程环境影响最小化控制,用绿色钻探技术更好地服务美丽中国建设,都是地质钻探人的重大职责和光荣使命。越来越多的单位开始加快绿色钻探装备研发与推广,着力攻关“卡脖子”关键技术,探索建设绿色勘查装备专业检测机构,推进绿色钻探技术装备迭代升级。

  建设绿色钻探技术装备展示基地,是高质量推进新一轮找矿突破战略行动的重大举措。前来参观的相关单位工作人员满怀期待地表示:“这里每增加一件展示装备,就代表着我们离全面实现绿色钻探目标又更近了一步。”

  下一步,展示基地将聚焦新一轮找矿突破战略行动重大需求,围绕“升级一批、研发一批、推广一批、替换一批”的总体思路,汇聚全国相关科研院所、高等院校、装备制造商等行业单位更多的新能源、新工艺、自动化、智能化的绿色钻探技术装备,建设成为我国最具代表性、技术最先进的绿色钻探技术装备展示基地,促进我国绿色钻探技术装备体系更完整、快速迭代升级,使其成为中国地质调查局绿色钻探技术装备展示、演示、交流和培训综合高地,助力推动我国绿色钻探技术装备高质量发展。

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