新時期地質(zhì)系統(tǒng)地質(zhì)機(jī)械的研究與開發(fā)探析

摘 要：現(xiàn)代化建設(shè)的加快對地質(zhì)工作質(zhì)量提出了更高的要求，而地質(zhì)系統(tǒng)地質(zhì)機(jī)械是其重要組成部分，相關(guān)的技術(shù)、設(shè)備發(fā)揮著重大作用。因此，文章先簡要概述了地質(zhì)系統(tǒng)地質(zhì)機(jī)械，并分析了其發(fā)展現(xiàn)狀，而后對新時期地質(zhì)系統(tǒng)地質(zhì)機(jī)械的研究與開發(fā)方向展開了探析與論述。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)系統(tǒng);地質(zhì)機(jī)械;設(shè)備規(guī)模;研發(fā)方向

中圖分類號：P63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）07-0079-02

0引言

隨著我國科技實(shí)力的增強(qiáng)和城市化進(jìn)程的加快，目前地質(zhì)系統(tǒng)地質(zhì)機(jī)械的發(fā)展已取得了一定成效。但為滿足我國新時期社會主義現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)展的需要，進(jìn)一步加強(qiáng)地質(zhì)系統(tǒng)地質(zhì)機(jī)械的研究與開發(fā)具有重要的經(jīng)濟(jì)價值和社會意義，以便為順利開展和結(jié)束地質(zhì)工作、提高工程建設(shè)效率和質(zhì)量提供堅(jiān)實(shí)保障。

1地質(zhì)系統(tǒng)地質(zhì)機(jī)械概述

地質(zhì)系統(tǒng)是地質(zhì)工作的大集合，涉及的內(nèi)容較多，常用于地質(zhì)規(guī)劃、建設(shè)以及管理工作中。它主要包含軟件、硬件、數(shù)據(jù)、模型、人員五個方面，可運(yùn)用信息化技術(shù)對地質(zhì)工作過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集、存儲、管理和分析，最終形成可視化的地質(zhì)數(shù)據(jù)，以供工作人員在全面掌握地質(zhì)工程情況的基礎(chǔ)上及時彌補(bǔ)并改善設(shè)計和施工問題[1]。作為地質(zhì)系統(tǒng)的重要組成部分，地質(zhì)機(jī)械是地質(zhì)工程和鉆探工作的主要工具，是進(jìn)行地質(zhì)勘探、獲取地質(zhì)信息、確保地質(zhì)開采工作順利開展的必要設(shè)備保障，其運(yùn)行和使用效果直接影響著整個地質(zhì)工作的效率和質(zhì)量。

地質(zhì)工作工程種類繁多，如石油、煤礦、有色金屬等等，且具有工程量大、程序繁多和復(fù)雜、所需機(jī)械設(shè)備多等特點(diǎn)。在施工區(qū)域的地層構(gòu)造、水文地質(zhì)、巖石、土壤、水資源等情況的鉆探和勘查中地質(zhì)系統(tǒng)地質(zhì)機(jī)械發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，可以讓施工人員了解地質(zhì)信息的同時減少對當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)和環(huán)境的不利影響，進(jìn)而提高工程的安全性并開發(fā)更多具有利用價值的資源。

2新時期地質(zhì)系統(tǒng)地質(zhì)機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀

地質(zhì)系統(tǒng)地質(zhì)機(jī)械主要是用來獲取和了解地質(zhì)工程、鉆探工程中的相關(guān)信息與地質(zhì)狀況。在具體應(yīng)用時會根據(jù)地質(zhì)工程性質(zhì)、目的和設(shè)計需求來選擇地質(zhì)系統(tǒng)地質(zhì)機(jī)械，如利用鉆探技術(shù)和設(shè)備探測地下層的地質(zhì)和資源信息，從地表鉆孔至地下，結(jié)合地下土壤情況來獲取煤礦信息等。在地質(zhì)鉆探工程中，對于一般性勘查會運(yùn)用相關(guān)機(jī)械了解地層與地質(zhì)特征，對于細(xì)致性勘查會用相關(guān)機(jī)械確定所測資源的產(chǎn)量和品質(zhì)。在社會主義建設(shè)過程中，我國一直保持著高度研發(fā)地質(zhì)系統(tǒng)地質(zhì)機(jī)械的意識和覺悟，并在長期的發(fā)展歷程中取得了較大的進(jìn)步，慢慢朝著成熟化、國際化的方向發(fā)展。具體發(fā)展現(xiàn)狀和方向如下：

2.1地質(zhì)機(jī)械設(shè)備規(guī)模擴(kuò)大

以前地質(zhì)機(jī)械主要經(jīng)由專門的地質(zhì)勘探部門生產(chǎn)制造。在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)進(jìn)步的推動下，加上旺盛的資源需求，我國地質(zhì)機(jī)械由原來單一工業(yè)領(lǐng)域朝著多元化產(chǎn)業(yè)的方向發(fā)展，機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)與制造產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，地質(zhì)機(jī)械設(shè)備的種類逐漸多樣化，產(chǎn)量和質(zhì)量均大幅度提升。加上在生產(chǎn)制造過程中會秉持不降質(zhì)量的原則來優(yōu)化地質(zhì)機(jī)械的結(jié)構(gòu)，有效降低了生產(chǎn)成本。例如，目前在地質(zhì)工作中，我國主要采用的地質(zhì)鉆探機(jī)械設(shè)備是立軸式的巖芯鉆機(jī)，這種地質(zhì)機(jī)械結(jié)構(gòu)比較簡單，是以其所需設(shè)備材料較少、生產(chǎn)與制造成本較低，具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。現(xiàn)今，我國地質(zhì)機(jī)械國產(chǎn)化水平不斷提高，其國內(nèi)市場占有率遠(yuǎn)超過進(jìn)口地質(zhì)機(jī)械，也為我國節(jié)省大量外匯并創(chuàng)造了極高的經(jīng)濟(jì)效益，已成為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展的重要推動力。

2.2地質(zhì)機(jī)械設(shè)備功能多元化

地質(zhì)系統(tǒng)地質(zhì)機(jī)械在我國已有一定發(fā)展歷程，并投入了極大的研發(fā)時間與精力，使得地質(zhì)機(jī)械質(zhì)量與水平逐漸提高，打破了原本單一功能的局限性，并且朝著功能多元化的方向前進(jìn)，為實(shí)際的地質(zhì)工作提供了先進(jìn)的、高效的設(shè)備保障。如地質(zhì)水井鉆機(jī)設(shè)備，改變了以往單一的沖擊作業(yè)方式，采用了全新的沖擊回旋相結(jié)合的作業(yè)模式，能夠最大限度滿足地質(zhì)工作的需要，對不同施工環(huán)境和條件的適應(yīng)性也有所增強(qiáng)。功能多元化發(fā)展的同時，地質(zhì)機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量不斷優(yōu)化，例如我國的坑道勘探鉆探機(jī)械的研發(fā)與應(yīng)用，其鉆孔深度已可達(dá)到1000m以上，還可根據(jù)施工要求靈活掌控鉆孔傾角來有效開發(fā)深井資源，提高坑道地質(zhì)勘探的作業(yè)效率。目前，我國的坑道勘探鉆探機(jī)械技術(shù)已經(jīng)愈加完善和成熟。再比如當(dāng)有輔助設(shè)備時，立軸形式的巖芯機(jī)的功能也有一定改善，可同時智能化兼?zhèn)湫】趶礁咚倩剞D(zhuǎn)鉆探與大扭矩低速鉆探工作，并有效降低鉆機(jī)的運(yùn)行噪音污染，極大地提高了作業(yè)效率。

2.3地質(zhì)機(jī)械應(yīng)用和服務(wù)領(lǐng)域拓寬

以往地質(zhì)系統(tǒng)地質(zhì)機(jī)械基本應(yīng)用于地質(zhì)勘探中，具有較大的應(yīng)用和服務(wù)局限性。而隨著科技的進(jìn)步，帶來的不僅是地質(zhì)系統(tǒng)地質(zhì)機(jī)械產(chǎn)業(yè)規(guī)模和多元化功能的擴(kuò)大，還有其應(yīng)用和服務(wù)領(lǐng)域的逐漸拓寬，在服務(wù)地質(zhì)勘探領(lǐng)域的基礎(chǔ)上，由單一服務(wù)領(lǐng)域向多元化領(lǐng)域拓寬，并逐漸應(yīng)用于城市建筑建設(shè)、鐵路公路建設(shè)、環(huán)保建設(shè)、災(zāi)害防治等領(lǐng)域中，工作人員可以根據(jù)不同地質(zhì)工程和工作環(huán)境的需要選擇相應(yīng)的地質(zhì)機(jī)械，服務(wù)范圍的擴(kuò)大為相關(guān)地質(zhì)工程的開展提供了有力的技術(shù)和設(shè)備保障，并在質(zhì)量和規(guī)模的加持下促進(jìn)了國民建設(shè)的發(fā)展。

2.4計算機(jī)信息化技術(shù)廣泛應(yīng)用

新時期背景下，計算機(jī)廣泛應(yīng)用于社會生活的各個領(lǐng)域中，加上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的創(chuàng)新與普遍推廣，使得社會發(fā)展逐漸信息化、智能化。其相關(guān)技術(shù)在地質(zhì)系統(tǒng)地質(zhì)機(jī)械中的運(yùn)用改變了傳統(tǒng)地質(zhì)工作人工操作的方式，朝著信息化方向發(fā)展的同時，推動著地質(zhì)機(jī)械技術(shù)和使用功能的豐富與提升，相關(guān)設(shè)備資源技術(shù)等的整合也有利于降低地質(zhì)工程成本，使得地質(zhì)勘探信息更加精確，為提高地質(zhì)工作效率和質(zhì)量提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。例如，在地質(zhì)工作中常使用的全液壓巖心鉆機(jī)設(shè)備的機(jī)電一體化機(jī)械設(shè)備，可在提高鉆機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效率的同時發(fā)揮其無極調(diào)速的優(yōu)勢。再比如中國地質(zhì)大學(xué)通過電子信息技術(shù)成功研發(fā)的DDW智能微機(jī)鉆探監(jiān)測系統(tǒng)，其與鉆機(jī)的融合使用具有高效的智能監(jiān)測和識別作用，便可對地質(zhì)系統(tǒng)的規(guī)程參數(shù)發(fā)揮實(shí)時檢測效用，并根據(jù)操作指令快速篩選出有用的參數(shù)信息，同時在機(jī)械繪圖和設(shè)計等技術(shù)實(shí)操方也面發(fā)揮著不容忽視的作用[2]。而為了滿足地質(zhì)系統(tǒng)地質(zhì)機(jī)械的市場需求以及社會日益增高的資源需要現(xiàn)狀，還要采用先進(jìn)的、自動化程度高的、綜合功能性更強(qiáng)的機(jī)械技術(shù)和設(shè)備開展地質(zhì)工作。

2.5發(fā)展中存在的問題

現(xiàn)今，我國地質(zhì)系統(tǒng)地質(zhì)機(jī)械的發(fā)展在規(guī)模數(shù)量和質(zhì)量上都有較大的突破與進(jìn)步，但在實(shí)際的應(yīng)用中仍存在一些問題制約著地質(zhì)工作進(jìn)展效率的提升。一是市場存在惡意競爭現(xiàn)象，常在地質(zhì)系統(tǒng)地質(zhì)機(jī)械的生產(chǎn)過程中出現(xiàn)資金鏈斷裂情況，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備更新配套不及時、設(shè)備運(yùn)行效率低等狀況。二是缺乏綜合素養(yǎng)高的地質(zhì)人才，導(dǎo)致在實(shí)際的機(jī)械運(yùn)行過程中常會出現(xiàn)操作失誤、維護(hù)不及時、管理不當(dāng)?shù)惹樾危瑖?yán)重時甚至?xí)l(fā)安全事故。綜合來看，我國的地質(zhì)系統(tǒng)地質(zhì)機(jī)械還需實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的提升與發(fā)展。

3新時期地質(zhì)系統(tǒng)地質(zhì)機(jī)械的研究與開發(fā)方向

近年來，隨著人們對資源需求量的增大，對資源開發(fā)和城市建設(shè)都提出了較高的要求，而這便需要科學(xué)合理規(guī)劃地質(zhì)空間，并確保對地下資源進(jìn)行安全合理、高效地勘探與開發(fā)。因此，在強(qiáng)調(diào)快速發(fā)展、與時俱進(jìn)的新時期，為深度提高地質(zhì)信息精度和資源利用率，進(jìn)一步明確地質(zhì)系統(tǒng)地質(zhì)機(jī)械的研究與開發(fā)方向、加大研發(fā)力度的重要性與必要性日益突出，進(jìn)而全面提高我國地質(zhì)系統(tǒng)地質(zhì)機(jī)械制造國產(chǎn)化、發(fā)展國際化的水平和影響力。

3.1進(jìn)一步提高質(zhì)量和技術(shù)創(chuàng)新意識

我國地質(zhì)系統(tǒng)地質(zhì)機(jī)械雖在不斷進(jìn)步中，但相較于一些發(fā)達(dá)國家來說尚有一定差距。因而為縮短差距，實(shí)現(xiàn)更高水平的地質(zhì)機(jī)械國產(chǎn)化。第一，要進(jìn)一步提高機(jī)械質(zhì)量和技術(shù)創(chuàng)新意識，加強(qiáng)國內(nèi)自主研究與開發(fā)力度，及時彌補(bǔ)和完善機(jī)械結(jié)構(gòu)中存在的不足，提高設(shè)備質(zhì)量。第二，要培養(yǎng)綜合素養(yǎng)高的專業(yè)地質(zhì)機(jī)械制造和技術(shù)操作人才，多和其他地區(qū)有經(jīng)驗(yàn)的地質(zhì)機(jī)械團(tuán)隊(duì)或國外團(tuán)隊(duì)交流學(xué)習(xí)，在具備扎實(shí)的理論知識外多次實(shí)踐，以便優(yōu)化設(shè)計思路、掌握機(jī)械技術(shù)。第三，根據(jù)具體施工項(xiàng)目建立地質(zhì)信息服務(wù)系統(tǒng)，將當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有的地質(zhì)資料及地質(zhì)機(jī)械施工資料等進(jìn)行集成與整合，也為后續(xù)的地質(zhì)工作提供真實(shí)可依據(jù)的數(shù)據(jù)信息。第四，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)機(jī)械產(chǎn)業(yè)和設(shè)備生產(chǎn)的橫向與縱向協(xié)同發(fā)展的模式，總結(jié)國內(nèi)地質(zhì)系統(tǒng)地質(zhì)機(jī)械弱勢，適當(dāng)引進(jìn)和研究國外先進(jìn)設(shè)備，為開發(fā)出更高質(zhì)量的機(jī)械設(shè)備提供參考。此外，各省份城市也要結(jié)合當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展需求和當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)信息系統(tǒng)，做好地質(zhì)機(jī)械的創(chuàng)新研究和開發(fā)，以便生產(chǎn)出更加適合的高質(zhì)量的機(jī)械設(shè)備來高效完成地質(zhì)工作。例如福建省首創(chuàng)的“1+N”模式的城市地質(zhì)信息系統(tǒng)，各市縣也結(jié)合該模式以及自身特點(diǎn)進(jìn)行了定制化開發(fā)，節(jié)約成本的同時有效打破了“信息壁壘”，可以最大化地實(shí)現(xiàn)地質(zhì)信息共享和協(xié)同辦公，給地質(zhì)勘測和開采工作的奠定了良好的基礎(chǔ)，也為推動城市的信息化建設(shè)做出了貢獻(xiàn)。

3.2加大水井鉆探機(jī)械設(shè)備的研發(fā)力度

我國是人口大國，資源總體需量尤其是水資源需量極大，也面臨著水資源短缺的現(xiàn)狀。而隨著工業(yè)等造成污染性的產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，導(dǎo)致水污染情況比較嚴(yán)重，加上地下淺水層逐漸減少、西部地區(qū)普遍缺水、人均用水量不高的現(xiàn)狀，加大水井鉆探機(jī)械設(shè)備的研究與開發(fā)力度極為重要。在研發(fā)過程中，重點(diǎn)要研發(fā)鉆孔深度在1000m以上的水井鉆探設(shè)備，對設(shè)備和技術(shù)、濾水管、修井設(shè)備等進(jìn)行改善，并對其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和功能作用進(jìn)行優(yōu)化，以便研發(fā)出更多具有優(yōu)良結(jié)構(gòu)、多元化功能、適應(yīng)復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境的先進(jìn)地質(zhì)機(jī)械設(shè)備，及時投入地質(zhì)工作中使用，提高水井鉆探的作業(yè)效率[3]。

3.3規(guī)范地質(zhì)機(jī)械市場秩序

隨著新時期現(xiàn)代化社會的深入發(fā)展，地質(zhì)工程項(xiàng)目數(shù)量將會逐漸增多，而地質(zhì)系統(tǒng)地質(zhì)機(jī)械市場規(guī)模也會隨之?dāng)U大。因此，為給地質(zhì)系統(tǒng)地質(zhì)機(jī)械的研究與開發(fā)營造一個健康有序的、公平公正的環(huán)境和氛圍。一方面，我國政府部門要進(jìn)一步加大市場監(jiān)管力度，及時根據(jù)市場競爭現(xiàn)狀完善相關(guān)法律法規(guī)配套文件，嚴(yán)格審核有關(guān)單位的地質(zhì)勘查資格，并建立高效的地質(zhì)勘查信息系統(tǒng)完善相關(guān)信息，從而為規(guī)范地質(zhì)機(jī)械市場秩序提供強(qiáng)有力的法律和制度保障。另一方面，相關(guān)產(chǎn)業(yè)應(yīng)主動朝著規(guī)范的市場秩序方向發(fā)展，自覺遵守市場競爭規(guī)則與原則、維護(hù)市場秩序，減少惡意競爭現(xiàn)象的發(fā)生。同時，當(dāng)?shù)卣推髽I(yè)要結(jié)合具體地質(zhì)工程項(xiàng)目提供相應(yīng)的資金支持，確保可以及時維修和更換陳舊地質(zhì)機(jī)械設(shè)備，為推動地質(zhì)勘探和開采工作順利開展作保障。

4結(jié)語

為滿足新時期地質(zhì)工作以及我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的需要，還應(yīng)進(jìn)一步提高地質(zhì)系統(tǒng)地質(zhì)機(jī)械的質(zhì)量和技術(shù)創(chuàng)新意識，加強(qiáng)研究與開發(fā)力度，適當(dāng)引進(jìn)國外先進(jìn)設(shè)備技術(shù)，以便全面提高地質(zhì)機(jī)械工作成效，促使地質(zhì)工程項(xiàng)目如期保質(zhì)保量竣工，推動我國新時期的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和現(xiàn)代化建設(shè)。

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收稿日期：2020-03-06

作者簡介：王玉亮（1988—），男，甘肅白銀人，大專，助理工程師，研究方向：地質(zhì)方面。