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    SYZX系列绳索取芯液动锤

    3500米全液压地质岩芯钻机在山东招远金矿进行勘探

     

    今年是中国地质调查局勘探技术研究所成立60周年。

    60年,一甲子,岁月峥嵘,成就辉煌。

    作为我国第一家探矿工程专业科学研究机构,中国地质调查局勘探技术研究所以地质钻探装备与工艺技术的研发和推广应用为核心工作,通过引进消化吸收再创新、集成创新、原始创新等,60年来交了一份闪亮的成绩单——累计完成重要科研成果500多项,150余项获国家、省部级以上奖励。其中,国家科学技术进步一等奖1项、二等奖2项,国家创造发明奖和新产品奖6项,省部级科技成果一等奖10项、二等奖34项;拥有国家专利93项,中国专利优秀奖4项。如今,勘探所已成为我国地质装备与技术研发的领航者。

    我国成立首个探矿工程科研机构,开启国产钻探装备自主研发新征程

    新中国成立之初,国家确定了地质工作“大发展,大转变”的战略方针。探矿工程作为地质工作的重要手段,其技术基础却很薄弱。在上世纪50年代初期,当时国外的岩芯钻探已普遍推行金刚石钻探技术,而国内仍是“硬质合金、铁砂加钢粒”钻进,钻探设备主要是从前苏联和瑞典进口的低转速手把式和油压钻机。1956年,我国第一个五年计划进入实施的第四个年头,工农业大发展,急需各种矿产资源、能源、水资源。集中力量发展探矿工程技术的呼声也越来越高。

    1957年1月,原地质部组建的我国第一个从事探矿工程专业研究的科研机构——地质部勘探技术研究所(以下简称“勘探所”)成立了。我国地质勘探装备自主研发的新征程由此开启。

    建所初期,为发展适合我国国情的勘探设备,勘探所在国内最先开始了探矿工程小型设备和机具的研制工作,随后,岩芯钻机、物探钻机、坑道钻机、工程地质钻机、反循环水井钻机等,及其配套泥浆泵、钻塔等的研制工作全面铺开。在建所后的10年间,勘探所开展了多项探矿工程领域的开创性工作。比如:率先成功研制了我国第一套地质岩芯钻机;用液动锤首次进行全孔反循环取芯试验,并获成功;在国内最早开展了天然金刚石表镶和孕镶钻头的研制工作,并利用冷压浸渍法制造成功……通过10年努力,我国的地质勘探装备开始自给,探矿技术水平空前提高,使得白云鄂博、大冶铁矿,白银厂多金属矿,淮北、平顶山煤矿等大型矿产基地和多个水利资源勘探进程大大加快。

    与钢粒钻进相比,金钢石钻进具有效率高、质量好、消耗低和操作轻便等优点。1960年,勘探所开始了天然金刚石钻头制造工艺研究,次年便试制成功我国第一批天然金刚石钻头和扩孔器。由于我国天然金刚石产量少,价格昂贵,生产难度大,为天然金刚石钻头广泛使用增加了难度。1969年,勘探所开始了人造金刚石钻头的研究,并于1974年首次进行了小口径人造孕镶金刚石钻进技术配套试验。随后,勘探所与河南省地质局合作,在河南地质九队午阳铁矿区第一次打出人造孕镶金刚石钻头的高水平。1975年,小口径钻探技术又进行了第二轮配套试验。到70年代末,我国仅用20年左右的时间走完了国外金刚石钻探技术发展所经历的100多年的历程。

    此外,在工程地质钻探和水文水井钻探领域的设备研究也屡战告捷,坑探掘进技术和试验室选矿设备研究提交了多项有价值的科研成果。岩芯钻探从手把式低速钻机、大口径硬质合金和钢粒钻进,向液压式高速钻机、小口径金刚石钻进发展;工程地质和水文水井钻探设备,实现了多样化,钻进工艺日趋完善;坑探工程开始从手工作业向半机械化、机械化迈进。我国地质钻探和坑探工作从此朝着赶超世界先进水平的方向迈上了一个新台阶。

    钻探服务领域扩大,钻探技术向多领域、多工艺和科学化发展

    随着改革开放的逐步深入和国民经济的高速发展,我国钻探技术开始向多领域、多工艺和科学化发展。

    20世纪70年代前的钻探技术,主要用于地质找矿和地下资源开采,而进入80年代,则应用到工农业建设和国防建设的各个方面。比如:山东青岛海上柔杆电钻炸礁工程,西藏羊八井地热开采,广东珠江口番禹大桥基桩施工,北京、廊坊等地的定向穿越马路、建筑物的非开挖铺管工程施工,以及北京十三陵蓄能电站锚固工程施工等。

    根据市场急需,勘探所以《螺杆钻受控定向钻探技术》成果为依托,1991年开始了采卤对接井钻井技术研究,与湖南省地矿局、湘衡盐矿一起完成了两对对接井施工,到1995年末,共完成5对对接井,成功率达到100%。两井高精度直接对接成功,使我国水溶采矿技术进入了世界前列。盐业系统的老专家说:“这项技术开发成功,解决了我们几十年想解决而未解决的问题。”该技术的成功,不仅为盐业提供了一条低投入、高产出的途径,也为勘探所科研成果的转化提供了重要经验。

    80年代初,为了满足各种高层建筑、高速公路、桥梁等基桩工程施工的需要,勘探所率先在国内研制大口径工程施工装备与技术配套,研制了GJD工程钻机、CG型全套管施工设备、大口径无循环施工机具与技术,以及大口径桩检测仪,目前已经形成了系列成套设备、器具及配套工艺,其中大口径无循环钻探技术在青藏铁路建设施工中发挥了重要作用。

    1993年,勘探所针对广泛用于市政、电讯、电力、煤气、自来水、热力等管线施工工程的“定向钻进非开挖铺设地下管线技术”进行立项研究。1994年,第一条非开挖铺设的管道顺利完成。到1997年,勘探所自行研制成两种型号的非开挖钻具和器具,并用此设备完成了70多条管线铺设工程,包括穿越公路、铁路、首都机场飞机跑道和建筑物等,至目前已形成高效环保的GBS系列(5T-320T)钻机及配套施工技术体系。

    冲击回转钻探技术在硬岩钻进中具有较高钻进效率。勘探所是我国首个开展液动冲击回转钻探技术研究的单位,至今仍在坚持这项研究。勘探所最初研制成功的5个系列的液动潜孔锤,品种达20多个,几乎涵盖了全部钻孔口径。后续又开发出了更大口径的、嵌岩桩钻进用的ZC-800型液动潜孔锤。勘探所的这一成果在国外引起了广泛关注,吸引了日本、德国、英国、俄罗斯、澳大利亚、古巴、泰国、越南等国家的专家前来考察。德国、澳大利亚、加拿大等在钻探技术方面比较先进的公司先后从勘探所购置了液动锤。该成果在英国权威杂志的《地质钻探》1995年第5期一经发表,有10个国家的13家公司来电来信索取资料和要求报价购置。

    随着钻探技术服务领域的扩大,钻探工程面临的地质条件越复杂,施工难度也越大。如何提高钻探效率、保证质量、降低成本?勘探所根据生产需要及施工条件,将新技术、新方法进行配套,先后研发了小口径金刚石岩芯钻探、井底动力钻探、空气钻探、水力反循环钻探、大口径基桩孔施工等工艺。勘探所实施的原地质部“八五”攻关项目《中心取样地质钻探新技术》《液压顶驱式车装钻机》及《CD-3型岩芯钻机》,结束了我国钻探方法单一的局面,使我国钻探技术的整体水平有了较大幅度的提升。与此同时,勘探所还与各有关探矿机械厂共同合作,使常用钻探设备基本上实现了标准化、系列化和国产化。

    钻探技术迎来发展新机遇,科学钻探体系进一步丰富

    1999年,新一轮国土资源大调查开始实施。地质、矿产及资源勘查钻探技术的应用迎来新的发展机遇和更广阔的发展舞台。

    在地质大调查项目、科技部“863”项目和危机矿山专项项目的支持下,勘探所完成了2000米全液压岩芯钻机及配套设备的研究,并在山东乳山金青顶金矿区完成了终孔深度达2212.80米(Φ76毫米 N级口径)示范孔的工程施工,创造了国内H级绳索取芯钻进深度及岩芯钻探套管应用深度的两项最深纪录。用自主研发的XJY-850无缝合金钢管材制作的Φ73毫米、Φ89毫米绳索取芯钻杆,在示范孔施工期间未发生孔内钻杆事故,标志着我国2000米地质岩芯钻探技术体系已基本形成,同时也结束了我国2000米以深钻孔绳索取芯钻杆依靠进口的局面。

    全液压动力头钻机具有取芯钻进效率高和安全性高的特点,尤其在斜孔施工方面极其方便,可提高钻探质量。勘探所开发的YDX系列全液压岩芯钻机的所有功能均为液压驱动,操控精准便捷,与传统的立轴式钻机相比,取芯作业的效率及安全性大大增加,钻机采用模块化设计、先进的高转速动力头设计、负荷敏感控制液压系统等部件设计,提高了钻探工作效率,减轻了工人的体力劳动,提高了钻机工作可靠性。勘探所先后完成了300米、600米、1000米、1500米和2000米系列钻机的设计开发,并出口到澳大利亚、俄罗斯、吉尔吉斯斯坦、蒙古等国。

    在地调项目的支持下,勘探所研发的高精度定向对接中靶系统——“慧磁”系统,实现了地下导航高精度定向技术的重大突破,也使得我国成为继美国之后第二个拥有此项技术的国家。从2003年开始,勘探所与中国机械进出口总公司合作,实施了土耳其BEYPAZARI天然碱采集卤项目钻井工程,到2010年12月共完成了56口井的定向钻井,获得了土耳其业主公司的高度评价。通过土耳其天然碱工程的实施,勘探所实现了从两井对接连通到多井对接连通的技术跨越。

    2001年4月18日,受国内外地学专家高度关注的中国大陆科学钻探工程在江苏省东海县破土动工。该井井深达5158米,孔径256毫米。针对科钻工程中硬岩深井连续取芯钻进技术难题,勘探所完成了液动潜孔锤理论及工作原理的创新,攻克了液动潜孔锤零件设计、选材及加工方面的多项工程技术难题,配套开展了全面冲击回转钻进、绳索取芯钻进、液动潜孔锤跟管钻进、螺杆马达液动潜孔锤提钻取芯钻进及螺杆马达+液动潜孔锤+绳索取芯三合一钻进等配套工艺的研究,至2008年底基本完成了YZX系列液动潜孔锤及其配套工艺技术的研究与开发。科钻一井的统计数据表明,采用液动锤钻进施工,钻进效率提高54%,延长回次进尺178%,大幅度减少了施工周期、降低了施工成本,为科钻一井的顺利完成发挥了重要作用,并创造了单孔应用进尺和使用深度两项世界纪录,使我国的液动锤技术达到了国际领先水平。目前,YZX系列钻具已经成为国内外市场上实现规模化应用程度最高的产品,不断刷新的液动冲击回转钻进技术应用孔深和累计使用进尺等世界纪录,使我国在该领域的研究应用水平站在了世界之巅。

    2007年10月22日,勘探所承担的松辽盆地“松科一井”主井(北井)钻探工程顺利完钻。这口深达1810米的科学探井,以取芯钻进1630米、岩芯直径92毫米、岩芯采取率94.59%的技术成果,为中国乃至世界的环境地质科学研究提供了丰富详实的必要信息。该井在实施过程中,综合运用水源钻探设备、岩芯钻探技术与石油钻井技术,为在复杂沉积地层环境中进行低成本钻探探索了一条成功之路。2014年,勘探所又牵头组织实施了“松科二井”科学钻探工程,目前进展顺利。

    2008年至今,勘探所又以骨干成员单位参与了汶川地震断裂带科学钻探工程(WFSD)。期间,勘探所研制的深孔复杂地层取芯钻具和长半合管取芯技术,在提高高应力极破碎复杂地层的岩芯采取率、岩芯质量和复杂地层深部综合钻探效率等方面发挥了重要作用。其中,9米超长半合管的应用创世界纪录。

    大力推进科技创新,多项钻探技术领跑世界

    随着找矿突破战略行动、生态文明建设、国土资源“三深一土”科技战略的推进,中国地质调查工作更加聚焦国家重大需求和国土资源中心工作,更加关注重大资源环境问题和地球系统科学问题。勘探所按照中国地质调查局党组确立的建设世界一流新型地调局的目标,充分发挥科技创新的引领支撑作用,强力推进科技进步、人才成长和团队建设,自主研发了一批高精尖钻探技术设备,使我国在多个钻探领域领跑世界。

    勘探所承担的《2000米以内全液压地质岩芯钻探装备及关键器具》项目,针对我国地质岩芯钻探技术与装备落后的状况,对全液压岩芯钻机及地质岩芯钻探关键器具进行了全面技术攻关,先后研制了系列全液压岩芯钻机、高强度钻探管材和绳索取芯钻杆、高效液动锤、新型事故处理工具等关键技术装备,突破了严重制约我国地质勘探工作发展的技术瓶颈,从而建立起我国2000米以内地质岩芯钻探技术体系,也使得我国由全液压岩芯钻机、高性能绳索钻杆进口国一跃成为出口国。2015年,该项成果获得了国家科学技术进步二等奖。

    勘探所还自主研发了用于深部矿产资源勘查的3500米全液压岩芯钻探装备。该装备具有较高的机械化、自动化水平,配套高精度仪表及钻参系统,满足金刚石绳索取芯、冲击回转、定向钻进等深孔地质钻探工艺要求,既可用于深孔岩芯钻进,也可用于我国浅部石油勘探,以及新兴能源如煤层气、页岩气、干热岩等的勘探,既可以打丛式井,又可以钻进定向孔。目前,该钻机正在深部地质找矿和油气资源调查中发挥作用。此外,勘探所还研发了大型车载深井钻机、全回转套管钻机、反循环取样钻探装备、地质勘查深孔用高强度铝合金钻杆、轻便岩芯钻机、涡轮取芯钻进系统、大口径长钻程同径取芯技术等,填补了国内多项钻探领域的技术空白。

    钻探过程中,孔壁坍塌、掉块、溶洞、漏失等孔内事故时有发生。针对此种情况,勘探所开展了76毫米和96毫米规格的小口径地质钻探波纹管护壁技术研究,攻克了小口径膨胀波纹管成形技术、膨胀波纹管悬挂锚固技术和多根膨胀管对接技术等三大关键技术难题,填补了该技术领域的世界空白。该技术能有效解决深部地质钻探施工中的孔壁坍塌、掉块、溶洞、漏失等孔内事故,其处理效果相比传统泥浆调配、水泥造壁等更加可靠安全,同时简化了钻孔结构、优化套管级数,大大降低了钻探成本,被誉为21世纪国际钻探工程领域的核心技术之一、小口径钻孔的“血管支架”。该技术在广西、山东、甘肃、福州等地进行了现场应用,完成了地质岩芯钻探超深孔护壁、长距离连续护壁、页岩气孔护壁、大斜度钻孔等不同类型的护壁任务,单次护壁长达21米,护壁深度达到2000余米。

    自从2003年开始勘探所用自有技术在土耳其从事对接井工程,取得了土方业主的高度认可。鉴于勘探所与土耳其业主在工作中建立了良好的合作关系,2014年勘探所作为独立承包商签订了贝帕扎里天然碱矿钻井工程四、五期合同,共计145口井。2015年9月10日,由勘探所承担的土耳其卡赞天然碱地下工程开钻,标志着世界上最大规模的对接井水溶采集卤工程正式拉开序幕,该项目计划在2015年~2018年施工74个采卤水平井组,单井总数达222口。勘探所运用“慧磁”技术创造性地设计并实现了多井组的连通,真正使得地下“穿针引线”技术成为了现实;在施工中大胆创新,克服了地层结构复杂、地磁场异常、地层破碎严重等困难,积累了处理复杂问题的丰富经验。

    60年风雨路,勘探所人用聪明才智和心血汗水铸就了一座座功绩累累的丰碑。在前期研究成果的基础上,近些年来,勘探所取得了4项国际领先技术成果:高精度对接连通井技术、液动冲击回转钻探技术、大口径长筒取芯钻探技术与小口径膨胀波纹管护壁技术;1项国际先进钻探技术体系:2000米以内地质岩芯钻探技术体系;2项国内领先技术:3500米全液压地质岩芯钻机与车载全液压深井钻机;实施了4项科学钻探工程:牵头实施“松科二井”工程、承担“松科一井”主孔工程施工作业、为中国大陆科钻一井工程提供核心钻探技术、为汶川地震科学钻探工程提供极破碎地层取芯技术。

    步入新时代,继续为钻探技术装备研发贡献中国力量

    党的十九大召开,中国特色社会主义步入新时代。新时代,世界抱以新期待。

    步入新时代,勘探所将继续为钻探技术装备研发贡献中国力量:一是制定1.3万米科学超深井钻探技术方案。围绕国家实施科学超深井的需求,对实施我国超万米科学钻探工程的相关技术与装备研究开发提出了系统建议,形成一套满足1.3万米科学超深井的钻探技术方案,为我国入地计划的实施打下了基础,为超深井关键技术研究指明了方向。二是进行海域天然气水合物开采技术探索。针对海域天然气水合物开采面临的粉砂质地层低渗、松散无胶结等问题,综合应用水平井施工技术、多介质反循环钻探技术、定向对接连通井技术等,探索超大直径井眼扩径砂砾充填完井、水平井砂砾充填完井及对接井完井等技术,以实现增大产层接触面积、控制涌砂、抑制粉砂运移、举升排沙等目标,力争解决我国及世界海域天然气水合物开采的关键技术难题。三是拓展“慧磁”系统在地下热能开发的应用;“慧磁”系统为定向井提供关键技术保障,确保井组的平行,解决地热勘查开发关键技术难题,为最后热储层的压裂提供有利条件。四是拓展“慧磁”系统在矿山救援井的应用。勘探所创新提出了一套利用“慧磁”系统进行井下被困人员的定位和救援孔定向引导技术方案:在矿山井下预设磁信标装置,矿难发生后可由被困人员启动,磁信标可连续30天以上向外发射磁场信号,用于提示井下存活人员及所处位置,并精确引导地面救援孔钻入被困区域,提高救援效果和效率,为矿山抢险救援提供了一种高科技手段。

    六十载峥嵘岁月,笔墨春秋著华章;六十年风雨征程,薪火相传见精神。勘探所将在支撑服务国家重大需求和国土资源中心工作的大路上勇往直前,继续在高精尖勘探装备和技术领域的研发领先国内,力争实现部分技术与世界水平并跑或领跑。

    做新时代地质钻探装备与技术研发的领航者

    中国地质调查局矿产资源绿色评价研究中心日前在京举行了揭牌仪式。对于这样一个新生的研究机构,业界有着诸多疑问。为此,中国矿业报记者专访了矿产资源绿色评价研究中心主任王京彬,请他就这个机构成立的背景、定位、作用、目标、运作等做了全面的介绍。

    矿产资源全链条绿色评价技术体系(资料图)

    中国矿业报:请问成立矿产资源绿色评价研究中心这样一个研究机构,是基于一个什么样的背景?

    王京彬:主要是基于我国国情。在相当长的一段时期内,我国对矿产资源的刚性需求还将不断加大,而矿产开发的同时,对生态环境的保护也责无旁贷,绿色勘查和绿色矿业发展是大势所趋。

    习近平总书记提出:“既要金山银山,也要绿水青山。”党的十八届五中全会也把“绿色发展”作为五大发展理念之一。为此,决策部门开始行动。2009年,国土资源部出台了《矿山地质环境保护规定》,把“矿山地质环境保护与治理恢复方案”作为申办采矿许可证的前置条件之一,逐步健全完善矿山地质环境管理制度体系;2010年,国土资源部正式印发《关于贯彻落实全国矿产资源规划,推进绿色矿业,建设绿色矿山工作的指导意见》,进一步明确了推进绿色矿山建设的思路、原则与目标;2011年“发展绿色矿业”被纳入《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》,上升为国家战略;2015年,中央就生态文明建设出台了第一个全面专题部署文件,明确把发展绿色矿业、加快绿色矿山建设作为重要任务,具有里程碑意义;2017年5月,国土资源部、财政部等六部委出台《关于加快建设绿色矿山的实施意见》,提出“将绿色发展理念贯穿于矿产资源规划、勘查、开发利用与保护的全过程,引领和带动传统矿业转型升级。”

    中国地质调查局部署了一系列地质环境调查和矿产资源基地综合地质调查项目,支撑绿色矿业发展。《中国地质调查局“十三五”科技创新发展规划》将大型资源基地资源环境综合调查作为重要矿产资源领域4项主要任务之一,并且在重要矿产资源调查、地质灾害防治与地质环境保护、国土开发与保护、基础地质支撑等计划中部署了一系列地质环境调查项目。

    相关单位开始积极行动。青海省有色地勘局在推进“青海省多彩地区铜多金属矿整装勘查”项目中,建立了绿色勘查多彩模式;贵州西南能矿集团第一个出台了绿色勘查企业标准;成都探矿工艺所建立了绿色勘查技术团队,加强技术开发和应用示范……

    这些探索难能可贵,而且成效显著,但生态文明建设和绿色发展永远在路上。如何解决单一化、局部化、区域性和碎片化的问题,从矿业全产业链的高度来构筑一整套行之有效的标准、规范、制度,并提供可供参考甚至推广的示范与模式,仍是亟待解决的问题。也就是说,矿业全产业链的绿色发展,需要可靠的技术及智力支撑机构,要有提供技术支撑的“领头雁”。正是在这样的背景之下,在决策部门和企事业单位殷切期待之下,中国地质调查局矿产资源绿色评价研究中心顺利诞生。

    中国矿业报:中国地质调查局矿产资源绿色评价研究中心的业务定位是什么?

    王京彬:矿产资源绿色评价研究中心是中国地质调查局专门从事矿产资源绿色评价研究的学术性非法人组织。面向绿色矿业发展和国家资源基地建设,中国地质调查局矿产资源绿色评价研究中心以矿产资源基地为基本单元,以支撑服务矿产资源基地综合地质调查和矿产资源调查、勘查、开采、生态环境修复(闭坑)全链条绿色评价研究为重点,系统开展矿产资源数量、质量、生态环境“三位一体”综合评价。在矿产资源基地综合地质调查成果的基础上,聚焦三个方面的评价研究:一是基于生态环境的矿产资源技术经济可行性评价,回答在考虑生态环境成本的条件下是否是“矿”的问题;二是资源勘查开发对生态环境影响性评价,回答勘查开发活动对生态环境的影响程度、范围及可修复性的问题;三是勘查开发活动自身的绿色化评价,是否采取了有效措施实现资源勘查开发最优化和生态环境影响最小化。

    通过系统的评价研究,中国地质调查局矿产资源绿色评价研究中心将为建立一套矿产资源全链条的绿色评价技术标准(指南、规范等)体系提供科学依据,为优化勘查开发布局和中国地质调查局资源基地综合地质调查工作部署提供咨询建议。

    中国矿业报:中心目前确定了哪些研究方向?

    王京彬:目前我们主要针对资源基地地质环境和生态系统调查与研究的薄弱环节,系统开展矿产资源的资源潜力、开发条件和环境影响一体化评价,构建矿产资源调查、勘查、开采、生态环境修复(闭坑)全链条绿色评价技术支撑体系。

    具体来说,中国地质调查局矿产资源绿色评价研究中心目前主要有以下4个研究方向:一是矿产资源基地综合地质调查与资源环境承载力评价;二是绿色勘查与资源技术经济环境影响评价;三是绿色矿山评价体系、监测示范与生态环境修复技术研究;四是矿产资源全链条绿色评价技术标准(规范)研究与成果集成。

    中国矿业报:中心在打造全链条绿色评价体系方面,确立了什么样的发展目标?

    王京彬:我们计划通过10年左右的持续努力,逐步建成世界一流的矿产资源绿色评价研究中心。为达成这个目标,我们以支撑服务绿色矿业发展和国土资源管理中心工作为目标,以矿产资源基地为基本单元,针对生态环境评价薄弱环节,在综合调查的基础上,系统开展资源基地的资源潜力、开发条件和环境影响一体化评价,构建矿产资源调查、勘查、开采、生态环境修复(闭坑)全链条绿色评价技术支撑体系,争取成为矿产资源基地绿色评价创新与合作交流平台、矿产资源全链条绿色评价信息集成与服务平台、绿色评价标准(规范)制定与管理决策技术支撑平台、绿色评价新理论新技术新模式的示范推广平台。

    中国矿业报:能否谈一下为了达成10年的目标任务,中心做了哪些具体工作规划?

    王京彬:为实现总目标,中心制定了明确的阶段性目标任务。2017~2018年,建实矿产资源绿色评价研究中心。以完善结构、资源基地综合调查为重点,通过对业务中心的组织结构、业务结构、人才结构、合作网络的不断完善,夯实业务中心的发展基础;完成好综合地质调查示范项目,在集成相关成果的基础上,初步建立资源基地综合地质调查的技术方法流程、资源环境承载力评价方法和技术经济与环境影响评价体系;提出“资源基地综合地质调查技术要求”建议和项目部署建议,支撑引领矿产资源基地综合地质调查工作。

    2019~2020年,建成国内一流的矿产资源绿色评价研究中心。以全链条绿色评价和标准(指南、规范等)研究为重点,建立矿产资源调查、勘查、开采、生态环境修复等阶段的绿色评价关键指标体系、技术方法流程;初步提出或完善各阶段相关技术标准(规范、规程)建议,优选和推广绿色调查、勘查、开采和生态环境修复先进技术,促进绿色评价成果转化;建设国内一流的矿产资源绿色评价应用研究、学术交流、人才培养和示范推广中心,引领矿产资源基地绿色评价工作。

    2021~2025年,跻身世界一流的矿产资源绿色评价研究中心行列。以示范推广和国际合作为重点,优化完善矿产资源全链条各阶段绿色评价指标体系,构建矿产资源全链条绿色评价技术支撑和服务体系,突出成果集成与示范推广,加强国际合作研究与交流,以一流的人才、一流的成果、一流的管理和一流的服务,把中心建设成为世界一流的矿产资源绿色评价研究中心,有力支撑中国矿业“走出去”和国家“一带一路”矿产资源勘查开发合作,促进全球绿色矿业发展。

    中国矿业报:作为依托单位,北京矿产地质研究院将为矿产资源绿色评价研究中心提供哪些支持?

    王京彬:作为矿产资源绿色评价研究中心的依托单位,北京矿产地质研究院在中心建设及运行期间将提供全方位的支持,主要表现在:

    一是具备科研-调查-勘查-开发-环境治理修复完整的技术-产业链,为开展矿产资源全链条绿色评价提供坚实的实践基础和技术支撑。作为一个长期服务于工业部门的研究和调查机构,北京矿产地质研究院有着独特的产业背景、人才优势、专业综合优势和长期积累,有突出的找矿业绩和矿山开发经验,形成了科研-调查-勘查-开发一体化的新机制,构建了较为完整的矿产勘查开发和环境修复技术产业链。

    与此同时,北京矿产地质研究院(含下属单位中色地科矿产勘查股份有限公司)拥有区域地质调查、固体矿产勘查、地球物理勘查、地球化学勘查、地质钻探、地质灾害防治工程勘查施工等甲级地勘资质,甲级测绘资质,地质灾害治理工程甲级施工单位资质,地质灾害危险性甲级评估资质,建筑业企业资质证书(特种专业工程专业承包)等。

    另外,北京矿产地质研究院正在实施的东天山、赤峰有色金属矿产资源基地综合调查二级项目,以及在实施的承德生态文明示范区综合地质调查项目和3个矿集区(整装勘查区)找矿预测子项目,将从项目层面有力支撑“研究中心”建设。

    二是北京矿产地质研究院拥有6家境外上市资源公司,相对熟悉境外绿色勘查先进做法和技术要求,有助于高起点借鉴境外研究成果和最佳实践经验。北京矿产地质研究院及其下属企业在立足国内地质工作的同时,抢抓“走出去”机遇,海外地勘项目聚焦重点国家,形成了加拿大、澳大利亚、智利、埃塞俄比亚、坦桑尼亚和老挝等海外“根据地”,在16个国家拥有60个探矿权和采矿权。依托海外风险资本市场,境外找矿取得重大突破。美国南加州奥德山超大型金矿、加拿大魁北克HR超大型铜–镍–铂族矿、埃塞俄比亚VMS铜锌金矿、西澳铀矿、坦桑尼亚金矿、苏丹北部金矿、智利铁铜金矿、老挝纳勐铜矿,均取得突出的找矿效果。目前,中色地科公司是加拿大多伦多证交所上市的奥卡黄金公司、东非金属公司、金股矿业公司和北方镍矿勘探公司,以及在澳大利亚证交所上市的英特金属公司、英特铀矿公司等6家境外上市的初级资源公司的第一大股东,形成支撑美洲、非洲、澳洲等主要资源大区海外风险勘探的上市公司群。在多年的海外合作实践中,较系统地学习和初步掌握了澳大利亚、加拿大等矿业发达国家,在地质矿产勘查、矿业开发、环境保护和安全生产等方面的先进经验、做法和技术规范要求,便于“研究中心”结合我国国情更好地学习借鉴,取得与国际标准规范对接的研究成果。

    三是具备人才和技术设备优势,可为中心运行提供人才和科研条件保障。北京矿产地质研究院当前人员精干、装备精良,主要技术骨干人员大多承担过复杂地质条件下国家、部(省)或大型以上地质调查或勘查项目,能够解决工作中重大疑难问题。同时,北京矿产地质研究院及下属控股公司近年新购置的先进技术设备和仪器500多套,自主研发了超低空高精度磁测系统和井中三分量高精度磁测系统等设备,拥有实施各类地质调查项目的能力。

    四是具有有色金属产业背景和有色地勘领军地位,可促进研究成果的转化与示范推广。北京矿产地质研究院作为有色地勘系统的领军单位,隶属于国资委和中国有色金属工业协会,是中国地质学会矿山专业委员会、中国有色金属工业协会地质矿产分会、中国有色金属学会地质学术委员会的挂靠单位,与有色金属矿业企业和有色地勘单位保持良好的合作关系。同时代表行业部门,每年以“三会一奖”为抓手,组织属地化有色地勘单位与矿业企业的改革发展经验交流和资源地质、民生地质成果交流会,承办中国有色金属工业找矿成果奖评选,具有较强的行业服务能力和影响力。有利于“研究中心”工作的推进和研究成果的示范推广。

     

     

    致力推进矿业全产业链绿色发展

    近日,由殷跃平、胡时友等主编完成的《滑坡防治技术指南》图书正式出版。

    该书主要依托“滑坡防治工程技术方法示范及指南编制”项目的研究成果,对我国20多年来在滑坡灾害防治方面的研究成果和实践经验进行了深入提炼和总结,并吸收借鉴了国外最新发展的防治技术方法,侧重对滑坡防治各阶段工作的技术指导。该指南由6篇25章构成,内容包括滑坡的识别与机理分析、勘查技术、稳定性评价、防治技术体系与技术方法、防治工程设计、监测与预警预报、防治工程案例分析等。在核心的滑坡防治技术体系建立方面,确定了由预防技术、抑制技术、改造技术、加固技术等四类技术构成的体系骨架,筛选了一批经实践检验有效的常用措施方法,介绍了一些有推广应用前景的最新技术,由此构成了适合我国国情的完整的滑坡灾害防治技术体系,成为国内滑坡灾害防治研究与实践方面较为系统的一部指导性专著。

     
     
     
    《滑坡防治技术指南》图书正式出版

    2018年9月19日,自然资源部在北京组织专家,对自然资源部中国地质调查局矿产资源研究所参与的部公益性行业科研专项《电动力学与PRB技术联合修复有机氯和Cd、Cr(VI)污染土壤》项目(编号201411089)进行了验收。其中,资源所土壤修复团队承担的《EK-SS技术联合修复湘江流域多金属污染典型示范研究》课题(编号201411089-3)在年初通过了项目组织的专家验收。专家组认为课题组圆满完成了任务书规定的目标任务,取得了预期成果,达到了考核指标的要求,同意通过验收。

    本课题研究区为湖南长株潭城市群的昭山地区,以复合污染场地为对象,通过系统调查评价,在厘清有关污染物的基础上,开展电动力学与固定化/稳定化联合(EK-SS)技术修复复合污染土壤研究,形成了一套具有自主知识产权、适合我国国情的较为可行的土壤重金属修复技术和修复设备,对促进我国土壤环境修复技术的市场化和产业化发展具有一定的现实意义。共发表中文核心论文3篇,获实用新型专利2项,申请发明专利1项,开展成果应用示范1项。

     

     
     
    部公益性行业科研专项课题《EK-SS技术联合修复湘江流...

    1月3日,国家重点研发计划“多金属矿岩心钻探关键技术装备联合研发及示范”项目负责人、中国地质大学(北京)工程技术学院副院长胡远彪召集专家组在廊坊对地调局勘探技术所承担的“复杂地层取心钻进工艺器具研究”任务进行了项目检查。

    会上,检查组听取了任务负责人对年度工作进展、阶段性成果、创新目标、安全生产及下一步工作部署等方面的汇报,通过专家质询,任务组答疑等环节,胡远彪副院长对该任务工作给予肯定,并对任务下一步工作提出了具体要求。

    张金昌所长表示,勘探技术所将密切配合项目的需求,开展相关技术的研究与试验工作,为任务顺利完成提供技术支撑。

    会后双方签署了任务书审核单,并对两个单位之间的合作交流进行了充分沟通。

    “多金属矿岩心钻探关键技术装备联合研发及示范”项目由中国地质大学(北京)牵头,联合多家单位研发自动化岩心钻探设备、复杂地层取心钻具等关键技术与装备,通过示范工程,展示我国岩心钻探装备与技术的优势,向“一带一路”沿线国家推广应用我多的岩心钻探技术标准和装备,解决多工艺钻机自动化、复杂地层取心等关键技术难题,加速俄罗斯东西伯利亚铅锌多金属矿区及印尼纳比雷金矿区勘探进程,为我国“一带一路”重大战略实施添砖加瓦。构建适合我国国情的新型矿产资源联合开发国际合作关系,缓解我国矿产资源紧缺危机,确保矿产资源安全供给。

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    复杂地层取心钻进工艺器具研究任务顺利通过项目检查

     

    2016中国国际矿业大会资料服务展区

    服务,是中国地质调查局的立局之本、生命之源。“服务一流”,也是实现“六个一流”建局目标的关键一环。

    一直以来,中国地质调查局将做好地质资料社会化服务作为地质工作供需对接的一个桥梁,也将其视为对外“服务”的一个重要形象窗口。

    在保障国家能源资源安全,促进生态文明建设,防灾减灾,新型城镇化、工业化、农业现代化和重大工程建设,建设海洋强国的过程中,如何开发出更加多元化的信息服务产品,从而为经济社会可持续发展提供有效的支撑,中国地质调查局一直在做着坚持不懈的努力。

    记者了解到,作为中国地质调查局的重要服务窗口平台,全国地质资料馆成立于1952年,2002年与中国地质调查局合并,目前主要职责是依法接收、验收汇交的地质资料,承担全国地质资料馆的馆藏建设和管理,建立健全馆藏地质资料保管利用制度;依法为社会提供地质资料服务,逐步建立和维护现代化的地质资料(数据)服务系统;参与拟定与地质资料相关的政策法规、技术标准和工作规范;负责国内外地质资料现代化管理研究,开展相关的学术交流活动;承担全国馆藏地质资料数字化工作。

    “目前,我们已经完成了17年以来所有地质调查资料的涉密清理工作。”在2016中国国际矿业大会上,中国地质调查局全国地质资料馆相关工作人员向记者表示。随着工作人员的讲解,一张细密庞大的地质资料公共服务网络在记者面前展开,服务内容的全面性和精准性让人印象深刻。

    ▲首先,中国地质调查局地质资料服务实现了超前化。中国地质调查局主动作为,提前谋划,创新性地贯彻落实国家相关政策,在基础地质、资源、环境等重要领域,在政策法规允许的范围内最大限度地实现公共数据资源向社会开放,带动了社会公众开展大数据公益性开发和创新应用,充分释放数据红利,且开发的产品形式多样。

    2015年8月,国务院发布了《关于印发促进大数据发展行动纲要的通知》(以下简称《通知》),这是一个全面促进公共数据资源对公众开放的重大信号。《通知》指出,在依法加强安全保障和隐私保护的前提下,推动建立政府部门和事业单位等公共机构数据资源清单,按照“增量先行”的方式,加强对政府部门数据的国家统筹管理,加快建设国家政府数据统一开放平台……优先推动交通、地理、资源、环境、海洋等民生保障服务相关领域的政府数据集向社会开放。

    不久,国土资源部积极响应,研究制定了《关于促进国土资源大数据应用发展的实施意见》(以下简称《意见》)。《意见》指出,要有序推进土地利用规划、建设用地审批、土地征用、土地市场、土地价格、土地开发利用等土地数据集,矿产资源规划、矿业权审批登记、矿产资源勘查资质、矿产资源开发利用、矿业权市场等矿产资源数据集,国土资源统计数据集,多种比例尺基础地质图和环境地质图、地质灾害防治与地面沉降等数据集向社会开放。

    事实上,早在成立之初,中国地质调查局就把地质调查成果的社会化服务列入了自己的职能——为国民经济和社会发展提供地质基础信息资料,并向社会提供公益性服务。

    上世纪五十年代初,全国地质资料馆正式组建。这是我国馆藏数量最多、内容最全的国家级地质资料馆藏机构。

    记者了解到,目前,全国地质资料馆收藏了我国二十世纪初以来形成的各种地质资料近14万种,其中主要包括区域调查、海洋地质调查、矿产勘查、水工环勘查、物化遥勘查、地质科学研究等地质资料。截至2016年8月31日,全国地质资料馆馆藏地质资料总数近14万档。

    多年以前,全国地质资料馆便开展了多种形式的服务。不仅有传统的借阅服务、邮寄服务、电子阅览服务等基础服务,还可以提供多种多样的在线服务,包括数据检索、图件浏览、文档浏览、资料下载、专题应用和元数据互联互查等各种形式多元化服务。

    随着近些年公开资料借阅手续的简化,全国地质资料馆服务量逐步提升。有关数据显示,仅2016年上半年,全国地质资料馆共为近200家地勘单位提供上千次地质资料到馆服务,网上查询、下载相关信息达上万人次。

    ▲其次,中国地质调查局地质资料服务实现了数字化。全国地质资料馆全部实现了纸质资料的扫描数字化工作,并已启动全文数据库建设,数字地质资料馆建设基本完成。数字地质资料馆实现了对海量数据的高效精准管理,实现了地质资料数据管理业务流程的信息化,实现了地质资料多模式的在线服务,实现了快速支撑的到馆服务。

    众所周知,地质资料是国家投资上千亿元,广大地质工作者辛勤劳动数十年的工作成果,它是国家经济建设,特别是发展矿业经济所必须的重要信息资源。因此,保存好、管理好、更有效地利用好地质资料是国土资源部门的一项非常重要的工作。

    地质资料具有获取成本高、难以重复获取、再利用价值高的特点。由于新的地质工作业务领域大大扩展,地质资料的内容和信息组织形式也更加复杂。这给地质资料管理与服务工作带来极大挑战。

    地质资料数字化是一项重要的信息化基础建设工作,数字化成果是建设数字地质资料馆、地质资料网络服务系统、国家地质资料数据中心以及信息服务系统的重要基础数据资源。所以,当前地质资料管理和信息技术的发展需要开展数字化工作。

    历时18年,累计投资上亿元,目前,全国地质资料馆实现了馆藏资源100%数字化。全国地质资料馆大约扫描了4000万页的地质资料,包括正文、附图、附表、附件及其他资料。这是我国地质资料行业有史以来最大的数字化成果,不但使馆藏资料得到及时、有效保护,也为地质资料社会化服务奠定了庞大的数据基础,并带动了全国地质行业内的数字化工作。基于已完成的区域地质调查成果,全国地质资料馆已经完成了所有1∶5万、1∶20万和1∶25万系列地质图件的回溯性建库工作,并全部实现了数字化,各类地质图超过1万幅已经建库。

    此外,数字地质资料馆建设基本完成。记者了解到,全国地质资料馆的数字资源,不含遥感信息的数据量已达144.8TB,电子文件数超过1.4亿,资料件数超过410万。

    可以说,数字地质资料馆已经实现了对海量数据的高效精准管理,实现了地质资料数据管理业务流程的信息化,实现了地质资料多模式的在线服务,实现了快速支撑的到馆服务。

    ▲第三,中国地质调查局地质资料服务实现了产品化。中国地质调查局研制的一系列公开版数据产品保持了原始空间几何精度和属性精度,更为重要的是,首次建立了中比例尺地质专业数据保密处理技术方法体系,并出台了一系列的定密工作细则。可以说,将保密资料进行公开化处理,中国地质调查局已经走在了国内很多单位公益服务的前列。

    区域地质调查成果是地质工作者野外调查、室内研究最重要的工作数据,无论是基础地质研究、找矿开矿、地下水调查、地质灾害防治、环境调查,还是生态文明建设、地质科学研究、重大民用及国防工程建设都要使用。不仅业内人员在日常使用,很多涉及前述工作的民营企业、非政府组织和公民个人都希望获得。

    但长期以来,由于地质调查成果有近50%的案卷级和近30%的文件级成果涉密,不仅民营企业、非政府组织和公民个人无法得到这些重要的基础性资料,即使业内机构和人员在野外和室内工作中频繁使用涉密电子数据也会造成很多泄密隐患。由于涉密问题,地质行业在使用互联网技术进行地质信息交换、共享,促进地质科技创新,提高地质调查工作效率时受到很多制约,地质调查行业曾经开发、部署了若干共享交换与社会服务系统及其他应用系统,只能发布或处理小比例尺地质科研成果,大量地质资料的深度应用和开发受到限制,无法发挥信息系统应有的作用。

    地质调查及其成果服务部门备感压力。

    秉承“推动公开服务,共享地调成果”的理念,自2012年起,全国地质资料馆重点突破地质资料定密难题,研制了地质调查成果定密工作指南,对馆藏的地质资料、特别是地质调查成果资料进行了全面的密级划定。对清理出的涉密地质资料,全国地质资料馆积极探索涉密数据经处理提供社会化服务的技术方法,成功研制了涵盖1∶5万至1∶500万全比例尺基础地质数据的各专题公开版数据产品11类,涉及图件13598幅,报告8033份。经过4年的研究与数据生产,涉密清理、保密技术处理两个创新技术双管齐下,现已将馆藏除重力数据外的近8000档地质调查成果资料及数据对全社会提供无差别服务。

    目前,全国地质资料馆已形成了全国1∶5万至1∶500万全比例尺的地质调查编图成果公开版数据产品,以及各类公开版报告产品。

    1∶5万公开版地质图、1∶20万公开版地质图、1∶20万公开版水文地质图、1∶25万公开版地质图、1∶25万公开版建造构造图、1∶50万公开版地质图、1∶5万公开版矿产远景调查系列成果图、公开版县市地质灾害调查与区划系列成果图、公开版主要城市环境地质调查与评价系列成果图、公开版矿山环境地质调查与评估系列成果图等一系列产品相继问世。

    更为重要的是,在工作中,中国地质调查局首次建立了地质专业数据保密处理技术方法体系。据了解,该体系以满足地质工作基本需要,以保护国家秘密安全为前提,充分考虑地理信息和其他信息的安全,紧跟保密工作形势需要,针对存在的涉密问题,建立了一整套从涉密点分析到信息发布全过程的技术流程与技术标准。以国家和有关部门法规、文件精神为依据,研究国土资源、测绘、环保、水利等行业国家秘密目录,结合地质、水文地质数据特点,对其中的地质要素进行综合分析,提出了操作简便、合法合规的保密处理技术流程和操作规范。

    记者了解到,该体系是目前地质领域中惟一一套履行保密工作程序并实现大规模数据产品制作的方法体系,在地质领域尚属首次。该体系在涉密地质调查成果的保密技术处理方面进行了有益探索,积累了丰富的经验,开创了先河,得到了军队、测绘、保密和地质部门权威专家、领导的审核与认可,具体处理方案及其数据成果也通过了地质资料馆藏机构保密委员会的审查,符合法定程序要求,为后续地质资料公开版的生产奠定了基础。

    ▲第四,中国地质调查局地质资料服务实现了多样化。中国地质调查局开拓了新的服务渠道和形式,主动与其他单位合作,打破了专业、区域、部门分割,而服务产品丰富且不断更新,地质资料业务管理体系形成了全国“一盘棋”,地质资料汇交网上监管已全面实施。

    众所周知,地质工作的重要成果就是地质资料,其是后人开展地质工作的重要基础,具有形成成本高、应用范围广、可重复利用等特点。实现地质资料共享可以避免重复工作和投资,提高工作效率和效益。

    世界各国十分重视地质资料管理与服务工作,他们均明确规定,地质工作项目形成的地质资料须向国家汇交,并且应当向社会提供公共服务。

    我国对地质资料管理历来十分重视。目前,我国馆藏地质资料十分丰富,这些地质资料在我国矿产资源勘查开发中发挥了重大作用。

    地质资料汇交是一项基础工作,也是地质资料管理工作的永恒主题。2012年7月27日,国土资源部下发的《国土资源部办公厅关于深入推进地质资料信息服务集群化为找矿突破战略行动提供服务的通知》,提出的目标就是要实现地质找矿突破和地质资料管理的“双赢”。也就是说,地质资料在服务找矿工作的同时,在服务上、在汇交管理上也要实现突破,提升管理水平。

    目前,我国地质资料汇交网上监管已全面实施,资源汇聚能力得到了进一步提升。

    据了解,全国各省(区、市)均已统一安装和使用地质资料汇交监管平台,导入地质资料监管数据18.5万条,已通过汇交监管平台发放地质资料汇交凭证1227个。通过汇交监管平台,已基本实现了对成果、原始和实物地质资料汇交的全程监管,保证了地质资料能够按时汇交,加强了地质资料汇交凭证的统一发放管理,提升了地质资料汇交监督管理水平,提高了地质资料汇交工作效率。

    近3年来,全国共汇交地质资料40992种,大部分省(区、市)的汇交量都在500种以上,天津、辽宁、黑龙江、湖南、广东、重庆、青海等7个省(区、市)已将所有馆藏资料全部数字化,并初步搭建了数字地质资料馆框架。

    尤为值得一提的是,中国地质调查局已经和国家发改委、国家测绘地理信息局等单位建立了目录互联互查工作机制,并开始积极探寻和农业部门建立信息交换与目录互联关系。

    这实现了各部委之间目录数据的互查,极具标杆意义,也是一种创新。毕竟就我国国情而言,各部门之间这样的数据交流不多,技术上解决了行业间、部门间的壁垒,可以实现协调创新。□

     

    地质资料展示现场

    地质资料服务进入数字化时代
      广东省日前发文公布2014年度广东省科学技术获奖名单,广海局承担的 “珠江三角洲近岸海洋地质环境与地质灾害调查”项目成果荣获三等奖。据悉,2014年度广东省科学技术奖共评出四大奖项249个获奖项目。

      “珠江三角洲近岸海洋地质环境与地质灾害调查”项目历经3年,按1:10万比例尺,采用综合调查技术,针对珠江三角洲近岸重大环境地质问题,建立了一套适合我国国情的沿海海洋地质环境调查技术体系和方法,取得的成果填补了我国重点经济区海岸带环境地质基础调查评价的空白。 项目成果为在华南沿海地区开展近岸环境地质调查提供了技术示范,为编制我国“海岸带(海区)环境地质调查规范(1:100000)”的奠定了基础;为地方海洋资源保护和规划提供了基础资料以及科学依据,促进了当地的海洋环境保护和污染治理工作,对涉海工程设计、规划和建设起到了避害减灾作用。项目成果论文在第34届国际地质大会等国际研讨会上汇报交流,并公开发表国际SCI引录论文多篇,通过调研和学术交流,为沿海地区培养大批海洋地质环境调查研究专业人才、建立调查研究队伍发挥了积极作用。
                                               

    珠江三角洲近岸海洋地质环境与地质灾害调查成果获广...