加强技术创新和结构调整服务地质找矿突破战略与地质灾害防治——庆祝探矿工艺研究所成立35周年

总结回顾了35年来工艺所在技术创新、成果转化、基地建设等方面取得的主要成绩,指出了工艺所在"十二五"期间地质调查和科研工作的重点领域和优先发展方向。

加强技术创新 服务地质调查——庆祝探矿工艺研究所成立30周年

为加强地质探矿技术力量,改变地质装备落后现状,经国务院批准,1978年8月8日成立了探矿工艺研究所。30年来,经过新老两代工艺所人的艰苦奋斗、刻苦钻研、勇于创新,在科研攻关、成果转化、基地建设和管理等方面都取得了可喜的成绩,为国家的地质科学事业做出了贡献,目前已成为一个"以勘查技术为基础,以承担地质调查任务和科研项目、提供勘查与监测技术方法和技术服务为手段,以服务国家经济建设、社会发展和地质工作为目标,以探矿工艺技术和地质灾害监测防治技术研发为主业"的地质调查科研机构。回顾了工艺所艰苦创业、改革进取的发展历程,对科技体制改革、专业结构调整、人事分配制度改革、地质调查和科研工作进行了总结,展示了丰硕的科研成果和强劲的科技实力;指出了工艺所在"十一五"期间地质调查和科研工作的重点领域和优先发展方向。

聚焦新时代地质工作的新需求，主动调整结构，推动发展--纪念中国地质科学院探矿工艺研究所成立40周年

为了适应当时地质科学事业发展的需要，针对全国地质系统探矿力量薄弱、地质技术装备落后的现状，国家地质总局报国家计委、国家科委，后经国家科委转呈国务院批准，在成都地质矿产研究所（原西南地质科学研究所）勘探技术研究室（第七研究室）的基础上，于1978年8月8日成立了探矿工艺研究所（以下简称工艺所）。

跨越式建设高科技现代企业——探矿工艺研究所体制改革方案的形成与思考

深化科研机构管理体制改革 ,促进研究所发展 ,其实施方略的主题是定位选择，并要结合本单位改革实际 ;至于如何加快改制步伐，文章提出了构想，为进一步推动科研院所体制改革抛砖引玉。

电镀金刚石钻头镀前超声清洗机理及工艺研究

电镀金刚石钻头镀前清洗是钻头生产的关键制造工艺。超声清洗作为一种精清洗技术,在不少领域获得了成功。本文阐述了超声波对金刚石钻头镀前清洗工艺的适应性,分析了电镀金刚石钻头中的主要清洗对象及超声清洗机理,对超声清洗中的各项工艺参数及工艺流程进行了研究,说明了超声清洗的经济适用性及可操作性。

预应力锚索孔内扩孔工艺的研究

预应力锚索技术是进行滑坡治理、边坡锚固等地质灾害治理中的常用技术,传统锚索内锚头自由地搁置在内锚固段孔内,在无预应力状态下进行内锚固段注浆;而自承载式预应力锚索在有预应力的状态下注浆,有利于充分发挥浆体材料及岩体的力学性能。对于中硬以下碎裂岩层,采取在锚固段进行扩孔,在扩孔段安装自承载式锚索承载体,承载体扩体后,利用孔壁的摩擦力和扩孔段端部的承载力进行初张拉锁定。因此,研究了一种适用于中硬以下岩层(抗压强度<30 MPa)且适合使用空气潜孔锤钻进工艺的扩孔钻具和钻孔工艺,通过进行扩孔钻进室内试验,结果表明,该扩孔钻具和工艺能够实现在锚固段进行分段扩孔。

汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4孔强缩径地层钻进工艺研究

介绍了汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4孔强缩径地层钻进的技术问题。在分析地层缩径机理和影响因素的基础上,提出了强缩径地层的钻进工艺措施。措施在WFSD-4孔中实施取得了显著的效果。

膨胀堵漏材料及堵漏工艺研究进展

在新一轮战略找矿行动中,为了更好地完成大量的钻探工作,减少冲洗液的漏失,降低钻探施工成本,应加强膨胀堵漏材料的研究和应用。本文综述了吸水膨胀材料、吸油膨胀材料、形状记忆形变堵漏材料的合成方法;为适应钻孔堵漏的需求,提高膨胀材料的强度、抗盐性以及延迟膨胀技术;采用膨胀堵漏材料进行堵漏时的施工工艺。为膨胀堵漏材料的推广应用提供指导。

电镀金刚石钻头的生产工艺研究

本文主要分析了电镀金刚石钻头生产中各个工艺参数（镀液配方、温度、pH值、电流密度以及上砂方法等）对产品质量的影响。通过严格控制操作工艺，可以有效稳定和提高钻头的质量，解决钻头使用中出现的掉块、拉槽以及保径能力差等现象。

基于过程降雨的红层丘陵低山区滑坡灾害气象预警阈值研究

[目的]研究不同历时降雨强度与区域滑坡灾害的关系,并对滑坡灾害的气象预警阈值进行研究,为地方管理部门地质灾害预警提供科学依据。[方法]收集了2013—2021年研究区348个雨量站的逐小时降雨数据和231处近10 a已发生灾情、险情滑坡事件的时间及位置,基于平均降雨强度(I)—降雨历时(D)模型,分地貌单元,提出了不同降雨历时的临界降雨预警阈值和分级预警阈值。[结果]研究区丘陵地貌区不同前期降雨条件下1,3,6,12,24和48 h平均雨强的红色预警阈值依次为29.774,18.579,14.416,11.186,8.679和6.734 mm;低山地貌区不同前期降雨条件下1,3,6,12,24和48 h平均雨强的红色预警阈值依次为28.849,15.542,10.520,7.121,4.820和3.263 mm。[结论]在24 h前期降雨条件下,低山区对降雨的敏感性明显比丘陵区高,具体表现为低山区1,3,6,12和24 h的临界预警阈值明显比丘陵区更低,但随着降雨历时进一步延长,低山区和丘陵区域临界预警阈值趋于相近。

电镀金刚石钻头工艺的研究

分析了电镀金刚石钻头生产中各工艺参数(镀液配方、温度、pH值、电流密度及上砂方法等)对产品质量的影响。通过严格控制操作工艺,可以有效稳定和提高钻头的质量,解决钻头使用中出现的掉块、拉槽以及保径能力差等现象。

预应力锚索孔内扩孔工艺的研究

预应力锚索技术是进行滑坡治理、边坡锚固等地质灾害治理施工中的常用技术，传统锚索内锚头自由地搁置在内锚固段孔内，在无预应力状态下进行内锚固段注浆，而自承载式预应力锚索在有预应力的状态下注浆，有利于充分发挥浆体材料及岩体的力学性能。对于中硬以下碎裂岩层，采取在锚固段进行扩孔，在扩孔段安装自承载式锚索承载体，承载体扩体后，利用孔壁的摩擦力和扩孔段端部的承载力进行初张拉锁定。因此需要研究一种适用于中硬以下岩层（抗压强度小于30MPa）且适合使用空气潜孔锤钻进工艺的扩孔钻具和钻孔工艺，通过进行扩孔钻进室内试验，结果表明所研究的扩孔钻具和工艺能够实现在锚固段进行孔内扩孔。

预应力螺栓连接钢板约束混凝土圆柱轴压性能研究

螺栓连接钢板(BST)约束混凝土圆柱,由于钢板可拆卸及更换,较钢管约束混凝土具有更好的可恢复性。以BST约束混凝土圆柱为研究对象,提出在两片拼装钢板间预留间隙,并拧紧螺栓而对其施加预压应力的方法。以施加的预压应力和径厚比为参数,对6根BST约束混凝土圆柱及1根无约束混凝土圆柱进行轴心受压试验。结果表明,预留间隙并拧紧螺栓的方法能对核心混凝土有效施加预压应力,使钢板在加载前即对核心混凝土形成有效约束。相较于无约束混凝土圆柱,同条件的施加预压应力的BST约束混凝土圆柱峰值应力最大提高74.5%,且残余强度最大能保持在峰值应力的92.3%。相较于未施加预压应力的BST约束混凝土圆柱,施加预压应力的BST约束混凝土圆柱预压应力越大,峰值应力越大,最大可提高18%;径厚比越小,BST约束混凝土圆柱峰值应力越大,但随着预压应力增大,峰值应力提高的幅度降低。

极端生态环境水循环关键参量监测技术研究现状与进展

针对高寒和干旱极端生态环境水循环变化对国家生态安全的重要性,需要开展水循环关键参量监测设备与技术研究。本文重点围绕水循环关键参量野外原位/移动/非接触式、自动、稳定监测等技术难点,开展了一系列监测生态系统水-土-气-冰-雪的关键参量的新技术设备研究。通过构建基于物联网的天地一体化生态系统监测体系,打破行业技术壁垒,促进工程技术、地质学、计算机科学等不同领域的跨学科合作,共同开展极端生态环境水循环关键参量监测技术研究与创新,并将实现对重要生态功能区的大范围、全天候、立体化监测,对推进我国生态文明建设具有重要支撑作用,促进并实现我国生态监测技术的综合应用和发展。

基于CNN-BiLSTM-Attention的三峡库区滑坡地表位移预测研究

地表位移预测在滑坡监测预警中具有重要意义,建立稳定可靠的滑坡位移预测模型是关键。本文基于卷积神经网络和注意力机制的滑坡位移预测方法,并以三峡库区黄泥巴蹬坎滑坡为例进行了验证。本文综合分析了该滑坡长达8年的降雨量、库水位和地表位移等监测数据,建立了结合卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)、双向长短期记忆(bidirectional long short-term memory,BiLSTM)网络和注意力机制(attention)的CNN-BiLSTM-Attention深度学习组合预测模型,采用了适应性学习率和正则化技术进行模型训练,提高了模型的泛化能力同时避免过拟合,并与传统LSTM模型进行对比验证。结果表明:相较于传统的机器学习和神经网络方法,该模型在滑坡位移预测精度上取得了显著提升,预测模型拟合优度(R^(2))达0.989,平均绝对百分比误差(MAPE)仅为0.059。

汶川地震断裂带科学钻探一号孔(WFSD-1)小间隙固井工艺的研究与实践

介绍了汶川地震断裂带科学钻探WFSD-1孔在破碎和严重缩径的断层泥地层采用的小间隙固井工艺,以及利用试下套管测定的泥浆循环压力降,结合泥浆泵最高承受压力确定固井工艺参数的方法。

基于普适型监测预警体系中多参数模型研究——以云南省保山市大园子滑坡为例

为全面发展“人防+技防”的地质灾害防治技术体系,构建以普适型监测仪器为主的地质灾害监测预警体系,以云贵高原地区中的云南省保山市大园子滑坡为例,详细介绍了滑坡从方案设计到数据筛选及模型设计等各环节,主要选取降雨、位移变形和裂缝三类参数模型在监测预警体系中的应用,通过采集地质灾害体的关键信息,优化监测预警模型及调整阈值,及时捕捉地质灾害体的变化信息,依靠平台判据模型自主触发预警,完成了普适型监测预警体系建设的关键环节,从而实现了普适型监测预警的效果,极大的提升了地质灾害防治体系的自动化和智能化能力。

水平定向钻进坚硬地层孕镶金刚石钻头的研究与应用

针对水平定向钻进坚硬地层效率低的问题,通过利用FeCoCu预合金胎体的硬脆性以及硬质颗粒碳化硅弱化胎体的特点,提高钻头的自锐性。采用分层结构设计,将高、低耐磨性胎体层沿钻头径向方向交替排布,其中高、低耐磨性胎体层厚度分别为2.5~3.5 mm和1.0~1.5 mm,可实现高、低耐磨性胎体层同步磨损,提高钻进效率。将FeCoCu预合金胎体和分层式胎体结构相结合,研制的孕镶金刚石钻头成功应用于水平定向钻进勘察工程坚硬钾长花岗岩地层,平均机械钻速0.8~1.5 m/h,钻头使用寿命为30~40 m。与普通同心圆尖齿钻头相比,机械钻速提高约1倍,寿命提高30%以上。

BH-N型不提钻换钻头钻进技术研究与应用

地质钻探施工时起下钻更换钻头,需要占用大量时间,且存在一定的安全隐患,大大影响钻探效率,采用不提钻换钻头钻进技术可以很好的解决这个问题。以N规格绳索取心钻杆为使用平台,沿用BH-75钻具基本结构,并针对其存在问题,研制BH-N规格的不提钻换钻头钻具,同时根据N规格钻具的具体结构完善BH-75钻具,提高了钻具的承压能力和钻具收敛(投送)稳定性,增设了自动除沙机构等。在山东乳山金青顶金矿ZK43-1钻孔进行了现场应用,在孔深2081.20~2211.40米实现了不提钻换钻头,钻具岩心采取率达到100%,岩心质量好,最大限度减少起下钻次数,有效预防起下钻引发孔内事故。不提钻换钻头钻进技术为深孔地质勘探中钻进强研磨性、打滑、软硬频繁交替等地层,提供了及时优化钻头使用方案,降低能源消耗,有效的保护孔壁安全和减少劳动强度。

高海拔地区宽级配泥石流冲击拦砂坝试验研究

在高海拔地区,由于山高谷深,坡表物质受物理风化严重,物源级配宽度范围大,泥石流的发育频率高,冲击力大,导致拦砂坝损毁严重。为研究高海拔地区宽级配泥石流对拦砂坝的冲击规律,以西藏地区发育的泥石流为原型,建立宽级配泥石流冲击拦砂坝的物理试验模型,选取泥石流容重、水槽坡度与泥石流固相最大粒径为变量,进行27组水槽试验,研究冲击力特征。结果表明:(1)宽级配泥石流在冲击拦砂坝过程中经历“冲击爬高、旋滚回流、堆积回淤”3个接触演化阶段,泥石流容重越小,爬高越大,冲淤过程的阶段性表现越明显;(2)拦砂坝的坝前冲击力随宽级配泥石流容重的增大而减小,在相同坡度和级配的条件下,容重越大,水流携带固体物源运动越困难,泥石流流速降低,泥石流的冲击力减小;(3)拦砂坝的坝前冲击力随沟槽坡度增大而增大,沟槽坡度越大,宽级配泥石流的流速和流深越大,泥石流冲击力就越大,并且泥石流固相粒径越大,坡度对冲击力的影响效果越明显;(4)拦砂坝的坝前冲击力随宽级配泥石流固相最大粒径增大而增大,且变化趋势较泥石流容重及沟槽坡度条件改变时更加显著,最大粒径与泥石流流速、流深没有明显规律关系。研究成果将为宽级配泥石流防治和研究提供一定的数据参考。