“深部矿体勘探钻探技术与装备研究”项目简介
安徽是一个资源大省，成矿地质条件独特。它位于华北、扬子和大别山的交界处。著名的郯庐断裂位于华北与扬子交界处，自北向南贯穿全省，是长江中下游19成矿带之一。为进一步加快深部找矿步伐，安徽省地矿局313地质队于2008年4月向安徽省国土资源厅、安徽省地矿局申请了2009年度安徽省重点科技攻关项目(编号:090103015)“深部矿体勘查与钻探技术装备研究”项目。
该项目的研究目的是提高深部矿体的勘查速度、勘查靶区的准确性和地质成果的准确性，为加快我国深部寻找隐伏矿、开辟“第二找矿空间”提供技术支撑。主要任务是通过发展钻井设备和工具、钻井方法、取心方法、钻井护壁、高效长寿命钻头等技术，解决深井钻井效率问题；通过研究受控定向钻探技术，解决了深部急倾斜矿体、异常矿体和地表障碍物下矿体的勘探问题。通过钻孔摄像和定向取心技术，完成钻孔的地质信息采集，从单孔获取岩矿层参数。经过近四年的研究、实验、再研究、再实验、再改进，项目于2012年底完成并通过鉴定验收。
(2)项目研究的主要内容
“深部矿体勘探与钻探技术、方法与装备研究”项目由安徽省地矿局313地质队承担，中国地质装备总公司、中国地质大学、中国科学院武汉岩土力学研究所、无锡探矿工具厂、唐山金石超硬材料有限公司、张家口探矿机械厂等单位协办。同时，邀请国内资深专家对项目进行指导。
“深部矿体勘探钻探技术与装备研究”项目的指导思想是结合我国深部找矿技术需求，充分整合国内找矿技术优势，实行产、学、研、用相结合的机制，以缩短研究周期，加速成果转化。项目总体思路是:符合我国国情，着眼于现场生产需要，要求研究成果适用性好、可靠性强、易于推广应用、先进创新、具有自主知识产权。该项目分为四个主题:
议题1:分体塔式全液压动力头钻机和高强度绳索取心钻杆的开发
(1)分体塔式全液压动力头钻机(FYD-2200)
1)钻机采用分体式结构设计，改变了深孔钻孔车载、桅杆式结构的弊端，以适应山区、丘陵、农田等道路较差地区的运输；
2)提升钻具设计为高塔，增加立根长度；
3)钻机实现了无级变速，增大了调速范围；
4)钻机长冲程(4.8m)设计，增加进尺长度；
5)钻机动力头卡盘设计为卡瓦夹紧和顶驱两用结构；
6)钻机操作系统实现参数数字化、塔台操作可视化和钻井现场远程监控。
(2)高强度绳索取心钻杆
1)钻杆和接头首选国产高级无缝管，并进行特殊热处理，增加强度和耐磨性，以满足3000m以内的钻井要求；
2)钻杆螺纹副采用特殊形式设计，增加抗扭、抗拉、防脱和密封性能；
3)用成型精密刀具加工钻杆接头螺纹，提高螺纹加工精度。
专题2:钻孔摄像和定向取心技术在地质勘探中的应用。
(1)钻孔摄像技术
1)实现360°孔壁数字成像、无缝拼接、高清虚拟钻孔岩心图展示；
2)具有深孔信息传输和数字化分析处理功能；
3)利用钻孔摄像技术分析单孔岩石和矿层的产状。
(2)定向取心技术
1)研究直孔和斜孔岩心定向系统，扩大定向取心技术的应用范围；
2)设计恒压打芯装置，保证可靠的导向钻井和平衡的反扭矩效果；
3)研究水压平衡，提高机械筒仓密封的可靠性；
4)研究孔底印芯控制装置，实现电机工作状态的自动控制；
5)研制微型金刚石钻头，保证定向取芯器孔底打印的可靠性；
6)研究定向取心技术，分析泥浆护壁钻进中岩矿层的产状。
议题3:钻井设计与轨迹动态监测技术研究
1)分析井眼弯曲规律，预测待钻井眼轨迹形状变化规律；
2)钻井轨迹设计和钻井轨迹形状绘制；
3)钻井轨迹的空间位置计算和目标精度预测；
4)编制勘探地质综合设计；
5)钻井综合数据及电子文档的自动生成；
6)钻井轨迹的三维可视化动态显示。
议题4:深岩心钻探技术与方法研究。
1)关键设备的优化选择和配置；
2)钻井结构和套管设计；
3)特殊地层钻井取心技术；
4)高效长寿金刚石钻头的开发与应用；
5)泥浆护壁技术；
6)钻井轨迹控制技术；
7)孔内事故的预防和处理；
8)钻头成本和技术指标分析。
(三)项目研究的主要成果
经过几年的研究和实践，在“深部矿体勘探钻探技术与装备研究”项目中，完成了FYD-2200型分体塔式全液压动力头钻机及其配套机具、高强度绳索取心钻杆(N、H系列，施工深度小于3000m)、地质勘探钻探摄像及定向取心技术、钻探设计及轨迹动态监测技术、深部岩心钻探技术的研发。完成了江淮下游晚新生代环境变迁研究和湖北神农架晚第四纪环境研究的无扰动环境科学钻探孔、汶川地震断裂带科学钻探的WFSD 3孔、深部矿体勘探钻探技术与装备的ZK1725孔。国家深部勘探3000米科学钻探“NLSD-1”孔和“华东庐枞盆地科学钻探现场预研究”LZSD-1孔、安徽寿县正阳关铁及多金属潜在资源预调查项目、滁州明光盐矿勘探孔，在安徽霍邱铁矿、金寨沙坪沟钼矿、泥河铁矿、庐枞铁矿、琅琊山铜矿等地进行了深孔地质勘探和科学钻探
项目研究* * *获得国家专利8项(其中发明专利3项)，国家计算机软件著作权1项。项目的四个课题均通过了安徽省科技厅组织的国内外科技查新和专家技术鉴定。项目全面总结的小直径深岩心钻探技术及配套机具系统，对地质岩心钻探、科学钻探、环境地质勘探、水文地质水资源勘探和建设工程具有指导意义。对项目研究成果的总体评价是达到国际先进、国内领先水平。