盛夏時(shí)節(jié)，河北省張家口市工業(yè)園區(qū)內(nèi)，中地裝備張家口探礦機(jī)械有限公司新廠正在如火如荼建設(shè)中，預(yù)示著中國(guó)地質(zhì)裝備制造的搖籃即將站上更高的起點(diǎn)。今后，更加先進(jìn)、更加智能的地質(zhì)裝備，將在這里誕生并走向全國(guó)。
中國(guó)鉆探的搖籃
“我們廠前身是始建于清宣統(tǒng)二年鐵路機(jī)器修理廠。1953年4月12日經(jīng)國(guó)家中財(cái)委批準(zhǔn)，由鐵道部移交地質(zhì)部后，改名為地質(zhì)部探礦機(jī)械廠。”中地裝備張家口探礦機(jī)械廠總經(jīng)理馬彥說(shuō)，“說(shuō)起這家百年老廠，地質(zhì)行業(yè)的人們?nèi)粤?xí)慣稱(chēng)其為張?zhí)綇S。”
張?zhí)綇S既是中國(guó)地質(zhì)裝備生產(chǎn)的搖籃，也是裝備制造設(shè)計(jì)生產(chǎn)人才培養(yǎng)的搖籃，還是鉆探工藝研究的搖籃。
▲20世紀(jì)50年代，張?zhí)綇S車(chē)間工人操作機(jī)械設(shè)備。
在這個(gè)搖籃里，誕生了我國(guó)第一批立軸式系列巖芯鉆機(jī)、水井鉆機(jī)、車(chē)載式水井鉆機(jī)、第一臺(tái)高速金剛石鉆機(jī)等產(chǎn)品，支撐了我國(guó)地質(zhì)找礦事業(yè)的發(fā)展；成就了我國(guó)第一套地質(zhì)專(zhuān)業(yè)院校的鉆探工程教材，培養(yǎng)了我國(guó)第一批鉆探工程專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員；先后為各省級(jí)鉆探裝備維修、生產(chǎn)廠支援各類(lèi)技術(shù)人才2538名，在國(guó)內(nèi)孵化出一個(gè)又一個(gè)裝備生產(chǎn)廠，滿(mǎn)足了中華人民共和國(guó)成立后二三十年地質(zhì)工作大發(fā)展期對(duì)裝備的巨大需求。
曾經(jīng)一度，張?zhí)綇S也隨全國(guó)地質(zhì)行業(yè)一同陷入低谷。憑著對(duì)祖國(guó)的深情、事業(yè)的熱愛(ài)，張?zhí)綇S選擇了行業(yè)堅(jiān)守。
進(jìn)入21世紀(jì)，地質(zhì)找礦迎來(lái)了又一個(gè)發(fā)展期，傳統(tǒng)的立軸式鉆機(jī)突然出現(xiàn)了供不應(yīng)求的情況。這個(gè)百年老廠敏銳地意識(shí)到，新時(shí)期的礦產(chǎn)勘查將面臨革命性的轉(zhuǎn)變。隨著向地球深部進(jìn)軍、生態(tài)文明建設(shè)等國(guó)家戰(zhàn)略的提出，地質(zhì)裝備在具更深鉆探能力的同時(shí)，還必須突出更加低碳綠色、更加環(huán)保高效、更加自動(dòng)智能的特點(diǎn)。
于是，一場(chǎng)以推動(dòng)中國(guó)地質(zhì)裝備制造升級(jí)、支撐礦產(chǎn)勘查行業(yè)轉(zhuǎn)型的二次創(chuàng)業(yè)，讓百年老廠煥發(fā)青春。
創(chuàng)新引領(lǐng)“中國(guó)智造”
今年6月24日，交流變頻電傳動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)式地?zé)崴@機(jī)在天津港順利裝船，駛向目的地寶島臺(tái)灣。
“這款鉆機(jī)綠色高效、節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)，吸引了臺(tái)灣客戶(hù)的目光。”張?zhí)綇S副總經(jīng)理?xiàng)顤|梅自豪地介紹起來(lái)。
地?zé)徙@探由于鉆探深度大、口徑大，傳統(tǒng)的巖芯鉆機(jī)和一般的水井鉆機(jī)往往會(huì)因鉆探深度、動(dòng)力等原因而“力不從心”。因此，人們一般用石油鉆機(jī)進(jìn)行地?zé)峋@探作業(yè)。但對(duì)一般地勘單位來(lái)說(shuō)，一套配套完整的可完成3000米深度地?zé)崾┕さ臋C(jī)械傳動(dòng)的石油鉆機(jī)，初期投資一般在2000萬(wàn)元左右；轉(zhuǎn)場(chǎng)運(yùn)輸中，一般要40幾臺(tái)30噸以上的半掛車(chē)和大板車(chē)才能一次性裝完；鉆探作業(yè)中，每天要消費(fèi)1噸～2噸的柴油，還要開(kāi)挖大型泥漿池等，使用成本高昂。
▲2009年，車(chē)間技師參加張?zhí)綇S組織的業(yè)務(wù)技能考試。資料圖片
針對(duì)這些問(wèn)題，張?zhí)綇S2011年與中地裝（北京）科學(xué)技術(shù)研究院合作，在全面總結(jié)用于汶川科學(xué)鉆探項(xiàng)目的KZ3000DB變頻電傳動(dòng)頂驅(qū)+轉(zhuǎn)盤(pán)巖芯鉆機(jī)的基礎(chǔ)上，開(kāi)始了變頻電傳動(dòng)立軸式巖芯鉆機(jī)和轉(zhuǎn)盤(pán)式地?zé)崴畬?zhuān)用鉆機(jī)的研發(fā)工作。
秉承綠色、高效、智能的理念，2017年6月，第一臺(tái)變頻電動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)式地?zé)崴畬?zhuān)用鉆機(jī)在張?zhí)綇S誕生。跟石油鉆機(jī)比，這款水井專(zhuān)用鉆機(jī)具有以下突出特點(diǎn)：
更加綠色。采用電傳動(dòng)技術(shù)，使用柴油發(fā)電機(jī)能耗僅為石油鉆機(jī)的70%，使用網(wǎng)電能夠節(jié)能50%以上。配備40立方米的鋼制泥漿處理系統(tǒng)，達(dá)到了地?zé)徙@探泥漿不落地的效果；模塊化設(shè)計(jì)，配套完整的全套設(shè)備只需8臺(tái)35噸的板車(chē)即可一次裝完。
更加智能安全。一體化司鉆監(jiān)控系統(tǒng)是基于自動(dòng)化控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等集成于一體的全數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、可視化、高度集成化的控制系統(tǒng)。利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)，緊密結(jié)合鉆井工藝，簡(jiǎn)化司鉆房的儀器儀表數(shù)量及機(jī)械結(jié)構(gòu)，使鉆機(jī)實(shí)現(xiàn)全數(shù)字智能化控制。人機(jī)工程學(xué)的設(shè)計(jì)在確保人員及設(shè)備安全的同時(shí)，可顯著提高鉆井的工作效率。
現(xiàn)場(chǎng)電纜連接只需要一根電源線、一組通訊線和緊急停止的電纜。系統(tǒng)升級(jí)非常簡(jiǎn)便，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)用戶(hù)要求增加新的功能。模塊化的構(gòu)造，能適應(yīng)任何鉆井的配置，新增功能可以在沒(méi)有任何接線改動(dòng)的情況下完成。
“目前我們正與相關(guān)自動(dòng)化工藝公司洽談，為裝備增加自動(dòng)撈桿、換鉆桿等減少安全隱患的功能。”楊東梅說(shuō)，“這一新型鉆機(jī)面世后，水井鉆探工地也可實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作。”而這只是張?zhí)綇S這個(gè)搖籃創(chuàng)新推進(jìn)地質(zhì)裝備制造進(jìn)步的一個(gè)縮影。
21世紀(jì)以來(lái)，張?zhí)綇S以綠色、高效、智能理念開(kāi)發(fā)出的新型鉆機(jī)已形成系列：XY-6DB、XY-8DB、XY-9DB型交流變頻電傳動(dòng)巖芯鉆機(jī)系列；ZP30DB、ZP40DB型交流變頻電傳動(dòng)水井鉆機(jī)，以及配套鉆機(jī)的18米、23米、24米自升式四角鉆塔。
這些新型鉆機(jī)已經(jīng)成功施工多個(gè)國(guó)家級(jí)的科學(xué)鉆探深孔，其中122毫米口徑巖芯鉆探施工1600米深度每米能耗成本只有24元。今年元旦，XY-8DB型電傳動(dòng)巖芯鉆機(jī)成功完成了我國(guó)美濟(jì)礁科學(xué)鉆探2020米的深度，其中，玄武巖地層施工近千米。
“四個(gè)專(zhuān)家”打造服務(wù)升級(jí)版
2014年2月，山東招金集團(tuán)地勘公司青山李家礦區(qū)2400米深孔鉆探工地，來(lái)了幾位特殊客人。他們是張?zhí)綇S派出的鉆機(jī)、鉆探工藝、泥漿專(zhuān)家。得知鉆探工程遭遇嚴(yán)重破碎地層、施工難以繼續(xù)難題后，張?zhí)綇S主動(dòng)派來(lái)了這4位專(zhuān)家。經(jīng)過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)與施工方一起分析原因、研究對(duì)策、制定新的施工方案，礦區(qū)施工總算得以順利推進(jìn)，最終提交黃金資源量40多噸。
“其實(shí)，這只是我們服務(wù)升級(jí)的一個(gè)場(chǎng)景。”馬彥介紹說(shuō)， 2013年，張?zhí)綇S提出了當(dāng)好“4個(gè)專(zhuān)家”的升級(jí)版服務(wù)理念，即鉆探裝備配型專(zhuān)家，根據(jù)用戶(hù)施工條件和工藝要求，為用戶(hù)提供最優(yōu)的鉆探機(jī)械選型配套方案；鉆機(jī)設(shè)計(jì)專(zhuān)家，在滿(mǎn)足市場(chǎng)普遍需求的同時(shí)，根據(jù)用戶(hù)提出的特殊需求提供針對(duì)性更強(qiáng)的鉆機(jī)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)并組織生產(chǎn)；鉆機(jī)制造專(zhuān)家，發(fā)揮核心優(yōu)勢(shì)為用戶(hù)生產(chǎn)質(zhì)量?jī)?yōu)良、性能合理的鉆機(jī)產(chǎn)品；鉆探服務(wù)專(zhuān)家，深入現(xiàn)場(chǎng)為用戶(hù)解決施工中遇到的具體問(wèn)題。
在當(dāng)好“4個(gè)專(zhuān)家”的理念指導(dǎo)下，張?zhí)綇S的服務(wù)層次也由本廠提升到全行業(yè)：針對(duì)北方砂巖型地浸鈾礦山建設(shè)提速，國(guó)內(nèi)外鉆機(jī)無(wú)法適應(yīng)地浸礦山鉆探時(shí)口徑大、鉆深淺、搬遷頻繁要求的現(xiàn)實(shí)，他們聯(lián)合中地裝（北京）科學(xué)技術(shù)研究院研制生產(chǎn)了SPL800型履帶式地浸孔鉆機(jī)。隨后，又利用交流變頻技術(shù)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了新型的、具有領(lǐng)先技術(shù)的履帶式電傳動(dòng)地浸鉆機(jī)，在鉆機(jī)上形成了產(chǎn)、學(xué)、研、用的新機(jī)制。
面對(duì)礦產(chǎn)勘查熱形成后各地鉆探工程量猛增但高素質(zhì)鉆探機(jī)班長(zhǎng)緊缺的現(xiàn)實(shí)，2005年起，他們自籌資金辦起了全國(guó)鉆探機(jī)班長(zhǎng)培訓(xùn)班，免費(fèi)為全國(guó)的鉆探隊(duì)伍做起了人才升級(jí)工作。近幾年礦產(chǎn)勘查熱度下降嚴(yán)重，但培訓(xùn)人數(shù)逆向上升，已由第一屆培訓(xùn)的50多人上升到現(xiàn)在的每年140多人。到如今，這一培訓(xùn)已連續(xù)舉辦13期，累計(jì)培訓(xùn)1480人。
記者了解到，接下來(lái)，張?zhí)焦緦⒁哉b進(jìn)駐張家口地質(zhì)裝備園為契機(jī)，在新廠區(qū)投資建設(shè)我國(guó)唯一的鉆機(jī)綜合試驗(yàn)臺(tái)，推進(jìn)了百年老廠數(shù)字化、智能化進(jìn)程。
面對(duì)我國(guó)鉆機(jī)生產(chǎn)廠商雖然眾多，但缺少對(duì)鉆機(jī)各部件的扭矩、鉆壓、轉(zhuǎn)速、液壓油溫度、立軸行程、立軸加壓、釣載等進(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn)裝置的現(xiàn)實(shí)，張?zhí)綇S決定投資300萬(wàn)元，在新廠區(qū)建設(shè)我國(guó)唯一的鉆機(jī)綜合試驗(yàn)臺(tái)。
“這一試驗(yàn)臺(tái)建成后，既可分別對(duì)鉆機(jī)的各部件進(jìn)行檢測(cè)，也可進(jìn)行整機(jī)的協(xié)調(diào)試驗(yàn)。”馬彥說(shuō)，它還將對(duì)我國(guó)鉆探裝備的進(jìn)步提供基礎(chǔ)支撐，通過(guò)檢測(cè)、試驗(yàn)獲取的參數(shù)，可用來(lái)進(jìn)一步優(yōu)化鉆機(jī)設(shè)計(jì)，提升鉆機(jī)的整體性能，進(jìn)而提升我國(guó)鉆機(jī)設(shè)計(jì)制造的科學(xué)化和規(guī)范化水平。
