[00117259]深孔绳索取心钻具的研制

1、任务来源：　　该项目是根据危机矿山深部找矿市场发展需求自选的项目。近几年来，随着我国经济建设的高速发展，国家对矿产资源需求急增。在资源保障方面，经过几十年的开采，浅、中层矿藏储量逐年减少或枯竭。据统计，全国18个重要矿种的1010个矿山中，62%的正在开采的大中型矿山存在着矿藏危机。其中一半左右铁矿趋于危机，三分之二的有色金属矿存在中等或严重危机。在国际上，由于世界各国对金属用量的大量增长，铁矿及其它矿种价格连年上涨，2008年6月，铁矿石价格同比上涨96.5%。矿藏危机已制约了我国经济可持续发展，如何通过科技创新的手段，找到更多、更好的矿，是我们地质部门的责任。　　我公司隶属于中国冶金地质总局中南局，是湖北省高新技术企业，公司从事地质钻探工具的研制已有四十余年，积累了丰富的开发与制造经验。　　2、应用领域和技术原理：　　本项目针对1200米至2000米地球深部探矿（金属、煤矿、非金属），研制开发的深孔绳索取心钻具，其特点是钻杆抗拉、抗扭强度大，适应深部钻探的力学性能，不用提取钻杆就可取岩心。它具有钻进效率高，岩心采取率高，钻头寿命长，劳动强度小等优点，大大提高了钻探效率，随着钻孔深度的加深，其优势更为明显。　　3、性能指标（写明计划任务书或合同书要求的主要性能指标和实际达到的性能指标）：　　（1）应用范围：固体找矿深孔绳索取心，既可与进口或国产全液压钻机配套(不需主动钻杆)，又可与机械式钻机配套。（2）操作方便，比普通钻杆轻9.3%。（3）而且钻杆采用直连式，装卸也方便，价格只有国外同规格的产品的55%。（4）钻具强度提高了36.3%，耐磨性更好，寿命长。（5）φ76绳索取心钻杆／钻深可达2000米。国内首创，部分指标达国际先进水平(附查新资料)。（6）设计的内外管总成满足深孔钻探需要。　　4、与国内外同类技术比较：　　国内：目前还没有能生产深度超过1200米的深孔绳索取心钻具的企业。国外：美国长年公司的直连式钻杆钻具，使用起来方便，可钻进2000米。瑞典阿特拉斯·柯普科公司最新研制出来的深孔钻具可钻进2000米。综合分析，可钻进（φ76口径）2000米深孔钻具在其技术先进性，功能适应性方面，部分指标应处于国际先进水平。　　5、成果的创造性、先进性。：　　与传统产品比，它有三大创新点：　　（1）选材上的新点绳索取心钻杆国内一直是使用45MoMnB，我们选用30CrMnSiA，性能更好，而且是国内现有材料，在国内同行业内属于第一家。　　（2）结构的新点：①钻杆之间的连接是直连式，结构简单，减少了一半公母接手连接点，减少了事故点。②螺纹牙型采用国际先进的非对称锯齿梯型牙，锥度比现在的锥度大。③钻杆壁厚变薄，整个钻杆柱重量减轻。管端螺纹部分加厚，提高螺纹的强度，二者一起，大大地提高了钻具的钻深能力。上述几点结构一起运用于绳索取心在国内属于第一家。④内外管总成满足深孔钻探的需要，增强了到位和打捞岩心的稳定性。　　（3）制造工艺的新点钻杆采用整体热处理，充分发挥了材料的潜能。比国内外现有的绳索钻杆机械性能都好。整体热处理运用于绳索取心在国内外同行业内属于第一家。热处理后的钻杆比45MoMnB强度极限高25%以上。屈服极限高近一倍。通过上述方法研制的钻杆，同规格的钻深能力可提高一倍以上。　　6、作用意义（直接经济效益和社会意义）：　　（1）直接经济效益：目前国内还没有开发、生产1200米以上深孔绳索取心钻具的企业，随着全国危机矿山接替资源找矿规划纲要的实施，本项目将有良好的市场前景，同时带动了我公司的产业链。而且5年内市场每年以20%的速度递增。按量产后年生产150台绳索取心深孔钻具(JD-76SS)，销售额达到7000万元，预计年平均税后净利为925万元。　　（2）社会效益：如何让老矿山重焕青春，充分利用资源和解决国家资源瓶颈问题，解决老矿山职工的就业问题，是一个严肃而现实的问题。只有通过技术创新，通过深部探矿找到解决这些问题的途径，其中深部探矿的机具就是关键的一个环节。我们有义务为破解我国“矿山危局”，尽到企业的社会责任。　　7、推广应用的范围、条件和前景，以及存在的问题和改进意见：　　（1）钻杆两端加厚工艺需要改进，对加厚时的加热温度和长度需要进一步摸索和改进，也保证加长的长度和厚度稳定。（2）热处理的冷却液选择和维护进一步研究和完善，也保证热处理后产品的硬度和质量稳定。（3）机加工方面，对量规的材质选择和热处理进行研究。要提高量规的硬度和寿命，在检验时，才能较长时间内保证检验质量的一致性。（4）在使用工艺上，要配套生产丝扣油、干孔润滑剂等，保证使用效果。（5）在深孔钻具（内外管总成）上，也要针对深孔钻具工艺，增加部分功能的机构，使钻具更加适应深孔钻进。