深海浅地层岩芯取样钻机的研制

深海浅地层岩芯取样钻机是进行深海底矿产资源勘探、深海底地质调查等不可缺少的重大技术装备。长沙矿山研究院成功研制出我国第1台深海浅地层岩芯取样钻机,并已连续3年在太平洋我国富钴结壳勘探区大规模的成功应用。介绍了我国深海浅地层岩芯取样钻机的技术特点、设计思路、功能与性能参数、实验室试验及海上实际应用情况等。     

富钴结壳采矿车微地形行走技术的研究现状

富钴结壳采矿车需要在复杂的海底矿区微地形上采集钴结壳,前提是解决微地形行走技术问题。针对富钴结壳微地形特点和物理特性,提出了富钴结壳采矿车的基本性能要求,总结了国内外富钴结壳采矿车的发展历程、结构型式设计并进行了综合评述,提出了富钴结壳采矿车亟待解决的关键技术问题和主要发展方向。     

某大洋富钴结壳选矿试验研究

富钴结壳是海洋中最具潜在经济价值的矿产类型之一,其加工技术研究一直是深海资源开发技术发展的热点。富钴结壳矿石以铁锰水合氧化物为主,锰、钴、铁主要赋存在结壳矿物的铁锰水合氧化物中,而富钴结壳中的基岩脉石因站位不同而有所不同,致使适宜富钴结壳选矿的方案也有所不同。现根据太平洋某站位富钴结壳矿石的矿物组成特点,对其进行了强磁选、重选-强磁选和浮选三个方案的试验研究,在试验的基础上确定了各方案处理该富钴结壳矿石相应的最佳试验参数。在对三方案试验指标和优缺点对比分析的基础上,提出了采用强磁选处理该站位富钴结壳矿石的选矿回收方案建议。     

大洋富钴结壳调查进展及开采技术

大洋富钴结壳富含陆地上相对缺乏的战略金属钴等元素,而世界各国尤其是发达国家对钴的需求量日益增加,因此许多国家将目光转向深海富钴结壳的开发。介绍了德国、美国、日本、韩国以及中国等国的调查开发情况,并分析和探讨了富钴结壳切削破碎方法和技术。     

基于螺旋截齿切削技术的深海富钴结壳切削参数计算与试验研究

对海底富钴结壳底质特性进行了研究,提出适合于富 钴结壳矿体资源的切削破碎方法,基于灰铸铁切削经验公 式,采用等值换算法,构建了深海富钴结壳切削破碎技术参 数计算模型,获得切削力与功率的经验计算公式;基于富钴 结壳矿床特性,研制了富钴结壳模拟底质和地形,开展了实验室 模拟结壳切削试验。试验结果表明,切削深度为2.5cm 时,试 验获得的单齿切削力为1360N,与理论经验计算值1317N 接 近;另外,试验消耗功率8.55kW 和理论经验计算值8.12kW 也 较为接近,验证了该理论经验公式计算方法的合理性和可行性, 为后续深海富钴结壳资源开采技术研究打下了基础。     

用声波检测大洋富钴结壳厚度的初步探讨

大洋富钴结壳是近20年来新发现的、具有重要战略意义的一种海底矿产资源，具有极大的经济开发利用价值，其厚度的连续检测是大洋富钴结壳采掘进行剥离破碎、提高采收率的重要技术保证。针对富钴结壳在基岩上的赋存状态和环境条件，从原理上对比了两种常用厚度检测方法，探讨了利用声波连续检测钴结壳厚度的可行性。     

富钴结壳微地形建模及分析

简述了海底富钴结壳的分布特征,把富钴结壳微地形简化为一系列圆锥表面,从数学的角度及采矿车采矿头的角度对富钴结壳的微地形进行了分析。认为以采矿头开采富钴结壳,其实就是再现富钴结壳层的下表面或基岩表面,因此可将其看作是数学上的曲面拟合问题。其次,从采矿头的角度提出了“伪突起”的概念,且找出了“伪突起”的大小与结壳厚度及要求的矿石贫化率之间的关系。本文的微地形建模及其分析对海底采矿车行走机构、采矿头的设计及富钴结壳厚度的检测等有一定的参考价值。     

板状富钴结壳浮选优化试验研究

在"十五"期间所开发板状富钴结壳浮选流程的基础上,进行了药剂制度的优化,优化后的工艺可以获得较高的浮选指标,该工艺流程为下一步富钴结壳的工业化生产提供了技术保障。优化后的选矿指标为:富钴结壳精矿含钴、锰分别为0.51%、17.82%,钴、锰的回收率分别为96.07%、96.65%。     

7 000 m深海钴结壳取芯器研究

陆地资源的日益枯竭使人们纷纷将眼光转向资源丰富的海洋.研制出能获得结壳样品准确位置、正确反映结壳样品代表性的载人潜水器钴结壳取芯器,为资源勘查、评价和矿区圈定提供可靠的基础数据,同时为开采技术提供实用的工程数据,不仅具有重要的勘探、资源评价和开发的经济价值,而且对维护国家权益具有十分重要的战略意义.介绍了7000 m深海钴结壳取芯器的基本结构、功能、工作原理、技术参数及解决的关键技术难点.     

改性大洋富钴结壳吸附铅的研究

研究改性大洋富钴结壳对铅的吸附过程,测定改性大洋富钴结壳对Pb2 的吸附容量,考查介质pH、初始浓度、吸附时间等因素对吸附过程的影响。结果表明,在pH>2.0条件下,改性大洋富钴结壳对Pb2 的吸附率可达99％以上。室温下,含铅549.0mg/L的废水经3.750g/L改性大洋富钴结壳处理3h后,铅残余浓度为0.80mg/L。吸附过程符合Freundlich经验式。改性大洋富钴结壳对Pb2 的饱和吸附容量为340mg/g富钴结壳。     

光电复合缆供电的深海2米岩芯钻机的研制

深海浅地层岩芯取样钻机是进行深海底地质调查、深海底矿产资源勘探不可缺少的重大技术装备[1]。我国第一台深海浅地层岩芯取样钻机于2003年研制成功并连续多年成功应用。但该型深海钻机由蓄电池组供电,受电池本身性能的影响,存在一些使用限制。本次研发的深海2米岩芯取样钻机采用铠装光电复合缆向海底进行大功率长距离输电和光纤通信,并在我国大洋调查中首次应用。本文介绍了钻机的基本结构与功能、主要技术指标和技术难点、工作原理与步骤、海上试验情况等。光缆钻机的研制成功解决了铠装光电复合缆高压大功率供电、高速数据通讯、多重安全保护系统等关键技术问题。     

YHZ-1型遥控振动式海底取样钻机

YHZ-1型遥控振动式海底取样钻机包括船上设备和海下钻机2大部分,应用了计算机技术和现代电子测控技术.介绍了其结构原理、性能特点、技术参数及电气系统.     

国外深海底岩芯取样钻机设计参数及其应用效果

深海底蕴藏着大量的矿产资源,海底资源的开发有助于缓解全球性资源匮乏的局面。深海岩芯取样钻机是进行深海底矿产资源勘探、地质调查等不可缺少的重大技术装备。总结了国外已开发深海底岩芯取样钻机的主要设计参数及特点,分析了国外不同钻机的实际应用效果以及发展趋势。研究发现,国外已经先后开发了多台深海底岩芯取样钻机,部分已经应用于深海钻孔取芯,但均存在不同程度的技术问题;经过曲折的研发历程,钻机的钻具以及钻进方法均得到优化,但仍存在取芯率不稳定且普遍偏低等问题。探究国外钻机设计技术及开发经验,以期为我国深海钻机的研发和改进提供参考。     

YGL-S100型声波钻机及其在深厚覆盖层成孔取样施工实践

为了验证YGL-S100型声波钻机在复杂地层的成孔取样效果,在向家坝水电站深厚覆盖层进行了钻孔试验。阐述了YGL-S100型声波钻机的技术特点、各项参数以及在钻进过程中的施工技术。     

温州世贸中心大厦钻孔灌注桩施工技术

介绍了温州世贸中心大厦钻孔灌注桩的主要特点和施工难点，以及在生产施工中所采取的主要技术措施，特别针对该工程中风化残留体施工难度大、桩孔深的特点，介绍了相应的处理办法和注意事项。     

深部金属矿水压凿岩机关键技术

从基础试验设施、基础技术研究和水压凿岩机系统综合特性的评估策略与方法等3个方面, 总结了深部金属矿水压凿岩机关键技术的主要研究内容及进展。重点介绍了近几年基础试验设施建设及水压凿岩机基础技术研究方面所做的工作。指出水压凿岩机的材料选取及加工精度直接关系到设备的使用寿命, 系统冲击机构的材料选取是当前该项应用技术发展及工业推广的瓶颈所在, 性能良好、价格低廉的材料研发与选取应作为后续研究的重点攻关方向。     

深孔取心钻探装备的优化配置

首先介绍了不同的钻探技术指标对钻探施工效率的影响作用,提出了“开展钻探装备优化配置是以获得最佳的钻探技术指标和最佳的钻探施工经济性为目标”的观点;然后逐项对深孔取心钻探装备的要素,包括钻机、钻进方法、绳索取心钻杆、钻头、定向钻进器具和泥浆泵,进行了分析,提出了对各要素优化的建议;在此基础上,形成了对深孔取心钻探装备优化配置的建议。     

深井钻进时井底参数自动遥控系统用传感器的设计研究

我国正在计划打一口13000 m的特深地质井,以超过目前世界上最深的俄罗斯12262 m科拉超深井,意义重大。深井、特别是超深井钻进中,除了钻井设备、钻具(含钻头)之外,钻井工艺和操作规程也非常重要,后者实施与优化有赖于操作规程地面仪表显示的井底参数数据。但是这些井底数据与实际情况可能有较大差异,导致相应的钻井操作出现偏差和失误,直接影响钻进技术经济指标的提高。俄罗斯阿斯特拉罕国立技术大学ЕсауленкоВ.Н.教授等人,设计出了井底参数自动测量控制系统以实现高精度井底监测。其中传感器设计是该测量控制系统实施的关键,本文以方位角传感器设计计算为例对其测量原理进行讨论和分析,以期为未来我国特深地质井井底参数测控设计提供参考。     

深海底采矿机器车的研究现状

海洋占地球表面积的71％,随着地球陆地矿产资源枯竭等问题的日益加剧,开发海洋矿产资源日益引起人们的关注。海洋矿产包括含锰、铜、钴、镍、金、银等十几种矿物,已探明储量多达15000亿t的锰结核,是目前海底矿产资源开发的一个热点。锰结核赋存于水深4000～6000m的深海底表面,表现为直径为0．5～25cm的黑色矿物块群。