科技成果項(xiàng)目征集表

1、1科技投資項(xiàng)目計(jì)劃書1、成果簡(jiǎn)介:在傳統(tǒng)化石能源、清潔可再生能源和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等 諸多領(lǐng)域，每年都需要完成巨量硬地層鉆孔（井）工作。由于環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)提高或者地層出水較多或者孔深較大， 風(fēng)動(dòng) 潛孔錘鉆進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用受到限制，目前大量硬巖鉆孔（井） 不得不采用常規(guī)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝方法施工，存在效率低、周 期長(zhǎng)、消耗大、成本高的突出問題急需解決。針對(duì)這一難題，在國(guó)土資源部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)資助下，經(jīng)過4年多努力，率先研制成功高壓高能液動(dòng)潛孔 錘，在實(shí)驗(yàn)室鉆進(jìn)試驗(yàn)和實(shí)際工程現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用試驗(yàn)中取得了 優(yōu)良效果。2015年9月29日，在實(shí)驗(yàn)室鉆進(jìn)試驗(yàn)中，研制的SC86H型高壓高能射流式液動(dòng)潛孔錘，配用95mn直徑球齒全

2、面鉆頭，在單軸抗壓強(qiáng)度130MPa可鉆性為10級(jí)的完整花 崗巖中，當(dāng)輸入流量220L/min、泵壓14MPa鉆壓750Kgf、轉(zhuǎn)速25r/min時(shí)，機(jī)械鉆速達(dá)到5.19米/小時(shí)，是常規(guī)方 法的3倍以上。鉆進(jìn)過程中，不需要蓄能器，高壓膠管不項(xiàng)目名稱高壓高能射流式液動(dòng)潛孔錘技術(shù)技術(shù)領(lǐng)域項(xiàng)目提供方先進(jìn)制造聯(lián)系電話吉林大系人E-mail彭枧明、馮丹純項(xiàng)目介紹 （簡(jiǎn) 介、技術(shù)特點(diǎn)）2跳動(dòng)，系統(tǒng)壓力平穩(wěn)。2017年9月20日和21日，在河南新鄉(xiāng)趙固一礦巷道鉆場(chǎng)20度和43度傾角斜孔中，SC86H高壓高能型射流式液動(dòng)潛孔錘，配用95mn直徑球齒全面鉆頭，鉆進(jìn)單軸抗壓強(qiáng)度92MP

3、a的灰?guī)r，機(jī)械鉆速達(dá)到9.4m/h，是PDC鉆頭回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)方法的3至4倍，而所用鉆壓和轉(zhuǎn)速不到PDC鉆進(jìn)的一半，鉆進(jìn)效率和鉆孔直線度高。2、成果技術(shù)指標(biāo)、關(guān)鍵技術(shù)、創(chuàng)新要點(diǎn):技術(shù)指標(biāo)：在6級(jí)以上硬地層，鉆進(jìn)效率是常規(guī)方法的3倍以上；潛孔錘壓力降14MPa左右。關(guān)鍵技術(shù)：高壓高能射流式液動(dòng)潛孔錘，依靠雙穩(wěn)射流元件控制高壓液流交替進(jìn)入活塞上下工作腔，驅(qū)動(dòng)活塞沖錘高頻往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆頭或下部鉆具的沖擊。創(chuàng)新要點(diǎn)：通過突破傳統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)思路和進(jìn)行結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)單次沖擊能和沖擊頻率與同規(guī)格風(fēng)動(dòng)潛孔錘相當(dāng)，保證了在硬巖中鉆進(jìn)機(jī)械鉆速是常規(guī)方法的3倍以上。具體結(jié)構(gòu)創(chuàng)新要點(diǎn)是：（1）創(chuàng)新研發(fā)了信號(hào)道側(cè)置式兩體結(jié)

4、構(gòu)射流元件，并采用硬質(zhì)合金整體制造，能量轉(zhuǎn)化效率高，穩(wěn)定性和靈敏性俱佳，工作壽命長(zhǎng)；（2）突破傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)，成功實(shí)現(xiàn)硬質(zhì)合金活塞桿和缸體襯套結(jié)構(gòu)，使唯一運(yùn)動(dòng)副的抗磨損和抗沖蝕能力提高20倍于以上；（3）創(chuàng)新3研發(fā)成功活塞沖錘回程軟制動(dòng)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了回程近零沖擊，使硬質(zhì)合金射流元件與活塞桿得到有效保護(hù)。3、先進(jìn)性(與國(guó)內(nèi)外同類成果對(duì)比分析)(1)率先研制成功高壓高能型液動(dòng)潛孔錘，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平;(2)高壓高能射流式液動(dòng)潛孔錘工作過程中壓力平穩(wěn),不需要配備孔內(nèi)蓄能器，也不需要龐大復(fù)雜的配套固控系統(tǒng)，鉆進(jìn)效率接近國(guó)際領(lǐng)先的瑞典和韓國(guó)同類成果，但易用性更好，設(shè)備配套簡(jiǎn)單，系統(tǒng)成本約為瑞典和韓

5、國(guó)同類產(chǎn)品的十分之一。1、成果應(yīng)用領(lǐng)域及應(yīng)用前景分析:在傳統(tǒng)化石能源、綠色可再生清潔能源、交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、礦產(chǎn)勘探與安全開采、地下水資源勘探與開發(fā)利用、地基與基礎(chǔ)處理工程等諸多領(lǐng)域，迫切需要高壓高能應(yīng)用范圍與市場(chǎng)前景型射流式液動(dòng)潛孔錘，用于完成火成巖油氣鉆井、礦山爆破孔和通風(fēng)輸料孔、煤礦瓦斯抽放孔、礦山注漿止水孔、建筑基礎(chǔ)旋噴注漿導(dǎo)孔、地源熱泵鉆孔、淺層地?zé)峋?、干熱巖井、基巖水井、壩體和礦山巖體監(jiān)測(cè)孔、水平凍結(jié)孔、復(fù)雜地層跟管鉆進(jìn)、巖體內(nèi)微型隧道掘進(jìn)施工等，較常規(guī)4方法成倍提高效率，顯著降低工程成本。我國(guó)未來很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，還將處在能源、 礦業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施大開發(fā)、大建設(shè)時(shí)期，再加上“一帶一路”沿線國(guó)家發(fā)展需要，可以預(yù)期，高壓高能型液動(dòng)潛孔錘作為一種高效環(huán)保的硬巖鉆孔施工技術(shù)，應(yīng)用前景十分廣闊。2、轉(zhuǎn)化條件（投資金額及其它條件）技術(shù)轉(zhuǎn)讓費(fèi)300萬(wàn)元。3、投資效益分析:僅在國(guó)內(nèi)煤礦安全領(lǐng)域，每年就需要完成百萬(wàn)米以上的硬巖鉆孔工作量；而在淺層地源熱泵工程領(lǐng)域，每年需要完成鉆孔工作量超億米，硬巖鉆孔工作量大。按每套高能射流式液動(dòng)潛孔錘可完成8千米鉆孔工作量，保守估計(jì),未來5年，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)每年需求300臺(tái)套以上，批量制造平均每套成本可控制在10萬(wàn)元以內(nèi)，參考瑞典和韓國(guó)同類產(chǎn)品價(jià)格，將每套售價(jià)定為16萬(wàn)元左右具有很強(qiáng)的綜合競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)