信息技術(shù)下地質(zhì)系統(tǒng)地質(zhì)機械的研究與開發(fā)

(甘肅省地礦局第二勘查院甘肅探礦機械廠,甘肅蘭州 730100)

0 引言

隨著信息技術(shù)的引入，我國地質(zhì)系統(tǒng)地質(zhì)機械又邁入了新的階段，但現(xiàn)代化進程加快的同時，給我國土地資源帶來些許問題，因此，相關(guān)部門應(yīng)進一步開發(fā)與利用土地資源，施工勘探人員需提升多種鉆探技術(shù)，熟練使用多種先進設(shè)備，從而使我國地質(zhì)機械的水平獲得長足進步，穩(wěn)步發(fā)展地質(zhì)工程。

1 地質(zhì)系統(tǒng)地質(zhì)機械的現(xiàn)狀

一方面，我國地質(zhì)機械的結(jié)構(gòu)較為簡單，地質(zhì)工作使用的多數(shù)設(shè)備類型為鉆探式，此類設(shè)備大多為巖心機，其形狀為立軸式，該設(shè)備的結(jié)構(gòu)比較簡單，且成本較低，工程在設(shè)備上所耗資金較少，因此，地質(zhì)機械性工程的經(jīng)濟效益較高。與此同時，當(dāng)前地質(zhì)機械工程的質(zhì)量不低，勘探技術(shù)上的進步，進一步帶動了勘探機械的發(fā)展，特別是機械鉆孔，我國在機械鉆孔的深度上以達到數(shù)千米，良好的技術(shù)改善了地質(zhì)工程的整體質(zhì)量。

另一方面，在地質(zhì)機械設(shè)備的質(zhì)量上，經(jīng)過多年努力，耗費了大量的時間與精力后，我國機械設(shè)備的質(zhì)量較高，且引進多種先進設(shè)備，從而保障了地質(zhì)工作的穩(wěn)步運行。此外，地質(zhì)機械設(shè)備雖然取得了較大的進步，仍存在些許問題，比如，部分機械設(shè)備較為笨重粗大，對體力勞動的需求較高，在實際開展鉆探工作時，此類設(shè)備的使用效率較低，甚至部分零件也有些落后，對地質(zhì)工作的運作產(chǎn)生不良影響，嚴(yán)重拖慢了工作的速度，影響了地質(zhì)勘探的效果，因此，管理人員需對地質(zhì)機械進行進一步的開發(fā)與研究。

2 信息技術(shù)下地質(zhì)系統(tǒng)地質(zhì)機械的發(fā)展研究

2.1 廣泛應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)

隨著經(jīng)濟的發(fā)展與信息技術(shù)的進步，當(dāng)前我國的機械生產(chǎn)技術(shù)與地質(zhì)勘探技術(shù)已朝著現(xiàn)代化方向發(fā)展，多數(shù)用全液壓機械技術(shù)替代了過去的半液壓化機械技術(shù)。在轉(zhuǎn)變的過程中，坑道鉆機的形式大多采用全液壓動力頭類型的鉆機開展鉆研工作，不但使鉆機運轉(zhuǎn)速度得到了提升，還發(fā)揮出該機械自身的優(yōu)勢，即無極調(diào)速。目前我國全液壓化的機械鉆機設(shè)備有MD-刃全液壓錨桿、MD-100型及土星-800型鉆機等。通過相關(guān)數(shù)據(jù)信息的研究，鉆機動力外頭除了具備自動化功能外，還讓液壓化類型的鉆機增加了多樣化特點，使其更加廣泛地應(yīng)用到生活中。比如，與傳統(tǒng)鉆機相比，F(xiàn)D-300型鉆機具備無極調(diào)速的特點，該設(shè)備不但操作簡單，鉆機的運轉(zhuǎn)效率也較高，因而在生產(chǎn)與日常生活中運用較為廣泛。具體來說，F(xiàn)D-300型的鉆機主要由CBF-IEooG齒輪泵、V78變量泵、CCIY4-B變量泵及SG三聯(lián)泵構(gòu)成[1]。

2.2 設(shè)備功能更加多元

地質(zhì)機械化設(shè)備在發(fā)展過程中，其功能變得更加多元，信息技術(shù)的進步使機械鉆機的運轉(zhuǎn)速度得到提高。我國地質(zhì)系統(tǒng)地質(zhì)機械設(shè)備的發(fā)展目標(biāo)為通過一臺鉆機設(shè)備可同時開展多項鉆井工藝，而地質(zhì)設(shè)備由智能化代替機械化也符合我國地質(zhì)發(fā)展的未來趨勢。比如，當(dāng)前水井性鉆機的性質(zhì)為單一回轉(zhuǎn)，而日后的發(fā)展目標(biāo)為多元沖擊或回轉(zhuǎn)，綜合式空氣鉆、正反水力循環(huán)及潛孔錘等形式的鉆機也都是我國未來的發(fā)展目標(biāo)。轉(zhuǎn)變時，工作人員應(yīng)利用智能化的方式改進錨桿鉆機，改造的方式可依照潛孔錘的鉆進方法。此外，立軸式的鉆機也能通過高速回轉(zhuǎn)的方法轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑?，此方式不僅能使鉆機鉆進的效率與速度得到提高，還能降低污染，減少噪音震動的頻率。

2.3 使用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

基于信息技術(shù)發(fā)展與引入，我國地質(zhì)系統(tǒng)地質(zhì)機械的另一項發(fā)展研究為應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，電子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已進入到諸多領(lǐng)域，地質(zhì)領(lǐng)域也有所滲透，如某地質(zhì)大學(xué)通過電子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成功設(shè)置了鉆探監(jiān)測體系，將相關(guān)工程的材料、設(shè)備及人員的數(shù)據(jù)信息輸入該平臺內(nèi)，可自動形成分類，并將相關(guān)技術(shù)及注意事項完整地展現(xiàn)在員工面前，極大地提升鉆探工程的效率與效果。與此同時，將鉆機與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相結(jié)合，并投入到技術(shù)與生產(chǎn)研發(fā)，對鉆進參數(shù)可進行實時監(jiān)測，從而保障參數(shù)的準(zhǔn)確性與完整性。鉆探監(jiān)測體系的作用還有智能識別功能，在實際工作中將有用的信息識別與篩選出來，對設(shè)計質(zhì)量與勘測繪圖技術(shù)有著積極的影響。

3 信息技術(shù)下地質(zhì)系統(tǒng)地質(zhì)機械的開發(fā)方向

基于中國龐大的人口基數(shù)，對水資源也有較大的需求，而伴隨著城市化與工業(yè)化的發(fā)展，且速度的加快，使淺表地下水逐漸減少，地質(zhì)地表也產(chǎn)生了程度不同的污染，通過信息技術(shù)有效利用地下水是當(dāng)前技術(shù)人員急需解決的問題。目前我國的鉆機最深可達2000余米，而國外鉆機最深已超過5000米，其采用的設(shè)備直徑較小，可成為我國新的開發(fā)方向。地質(zhì)機械設(shè)備與金剛石鉆頭可聯(lián)合使用，在開發(fā)主機的基礎(chǔ)上，完善井管設(shè)備。

3.1 開發(fā)水井鉆探技術(shù)

由于我國對水資源的需求量大，且消耗過多，使得部分水體或水資源產(chǎn)生較為污染與浪費的現(xiàn)象，特別是逐年減少的地下淺水層。針對水資源的利用問題，管理部門需進一步開發(fā)水井鉆探設(shè)備，當(dāng)前的首要任務(wù)為開發(fā)鉆孔深度，其深度應(yīng)在1000米以上，與此同時，及時改善水井鉆探的技術(shù)與設(shè)備，邀請部分發(fā)達國家技術(shù)高超的專業(yè)人員進行水井鉆探的技術(shù)講解，從而加強工作人員的技術(shù)。此外，利用先進的信息技術(shù)，技術(shù)人員需研制出更為先進、更多功能的機械設(shè)備，并在工作中高效地運用，改進水井鉆探的效果與效率。針對修井設(shè)備與濾水管，工作人員也要及時完善，不得疏忽遺漏[2]。

3.2 改進設(shè)備質(zhì)量

一方面，科技的進步與信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使機械設(shè)備的質(zhì)量變得越來越高，相關(guān)地質(zhì)部門應(yīng)加大重視力度，在內(nèi)部進行設(shè)備質(zhì)量的宣傳，勘探人員在使用設(shè)備的過程中，應(yīng)輕拿輕放，防止因大力觸碰而造成機械設(shè)備的損壞。在勘測完成以后，檢修人員應(yīng)立即檢查設(shè)備質(zhì)量，若發(fā)現(xiàn)設(shè)備某零件松動，或有輕微的損壞，應(yīng)及時維修，避免機械設(shè)備的質(zhì)量發(fā)生惡化。在日常管理時，檢修人員應(yīng)定期或不定期檢查所有機械設(shè)備，若出現(xiàn)質(zhì)量問題，或產(chǎn)生設(shè)備磨損，需報告管理人員，機械設(shè)備如果太過老化，需立即更換，防止設(shè)備老化帶來的安全隱患。

另一方面，相關(guān)部門需加大對地質(zhì)機械部門的資金投入，水資源的匱乏，加上地質(zhì)工程的增多，地質(zhì)勘探工程已變得愈加重要。與部分發(fā)達國家相比，在地質(zhì)機械方面仍有些許距離，投入更多的資金可用在機械設(shè)備質(zhì)量的更新與維護上，縮短與發(fā)達國家的距離，保障相關(guān)機械設(shè)備的質(zhì)量，維護數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度與勘探人員的安全。

3.3 提升技術(shù)水平

地質(zhì)勘測系統(tǒng)利用信息技術(shù)可成立一座勘探技術(shù)平臺，從而在人員的管理上更具系統(tǒng)化。首先，地質(zhì)勘探管理部門可設(shè)置勘測技術(shù)與機械設(shè)備使用的相關(guān)培訓(xùn)，無論是勘探施工人員，還是設(shè)備維護人員都需進行嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的培訓(xùn)。在培訓(xùn)過程中，專業(yè)授課人員會通過真實案例來傳授勘探技術(shù)、設(shè)備的使用標(biāo)準(zhǔn)與勘探的安全要求，工作人員應(yīng)提升安全意識，意識到保護自身的重要性。授課完畢后，員工間可自由開展交流討論，加強經(jīng)驗的積累，若對設(shè)備使用模糊不清，或勘探技術(shù)仍有疑惑，應(yīng)立即告知管理人員，專業(yè)講師針對相關(guān)問題會再次講述，確保無任何知識的遺漏。

其次，在整個培訓(xùn)期間，管理人員可定期考核基層員工，從機械設(shè)備的使用、勘探要求與注意事項，到多項勘探技術(shù)，未通過考核者，該員工應(yīng)提高學(xué)習(xí)態(tài)度，增加學(xué)習(xí)方法，并予以一定的懲罰，且不準(zhǔn)許參加工程勘探，直到其考核合格為止，此方式既給其提供學(xué)習(xí)的機會，又有效保障了該員工的安全，也間接降低了地質(zhì)工程因安全事故而損耗的成本。而考核合格者，管理人員可給予適當(dāng)?shù)莫剟?，如紅包、獎金等，并允許進行地質(zhì)勘探。管理人員需時刻監(jiān)督員工的設(shè)備使用水平與安全意識，可不定期對合格人員進行抽查，使員工隨時保持學(xué)習(xí)的狀態(tài)，不能有絲毫松懈。

最后，基于當(dāng)前我國的勘探水平與部分發(fā)達國家仍有差距，相關(guān)地質(zhì)機械部門可邀請國外先進技術(shù)人員具體的勘探技術(shù)，與先進設(shè)備的使用情況，而作為獎勵，連續(xù)三次考核合格者可免費學(xué)習(xí)國外的先進技術(shù)，或某一段時間將優(yōu)秀的技術(shù)人員送到國外培訓(xùn)，使其掌握更加先進的理論知識與技術(shù)，將其應(yīng)用在機械設(shè)備的制造與地質(zhì)的勘探，提高員工的整體技術(shù)水平，在技術(shù)上真正實現(xiàn)電、機、儀三者一體化。

3.4 引入先進設(shè)備

一方面，在機械設(shè)備方面，雖然在地質(zhì)勘探方面應(yīng)用設(shè)備較多，但相較于部分發(fā)達國家，我國的機械設(shè)備仍然存在些許落后，因此，在開展培訓(xùn)學(xué)習(xí)機械技術(shù)時，技術(shù)人員不僅要學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的勘探知識、設(shè)備使用等，還要學(xué)會如何制造機械設(shè)備。通過不斷的探索與研究，技術(shù)人員應(yīng)在當(dāng)前設(shè)備的基礎(chǔ)上，進行創(chuàng)新，并創(chuàng)造出系統(tǒng)更加優(yōu)質(zhì)的設(shè)備。

另一方面，在研制設(shè)備的過程中，相關(guān)部門還可引入其他國家的先進勘探設(shè)備，不同的國家，其勘探設(shè)備也有所不同，地質(zhì)部門應(yīng)以實際出發(fā)，使用符合我國地質(zhì)情況的相關(guān)設(shè)備，并在使用時對該設(shè)備不斷研究，在獲得啟發(fā)后，開展新設(shè)備的研制工作，通過兩種方式的巧妙結(jié)合，提高我國機械設(shè)備的研制技術(shù)，加速新產(chǎn)品的產(chǎn)生[3]。

例如，甘肅省某探礦機械廠為了改進設(shè)備質(zhì)量，管理部門從國外引進一批先進的機械設(shè)備，在使用的過程中，通過不斷的總結(jié)與研究，技術(shù)人員從此批設(shè)備中獲得了啟發(fā)，研制出了更符合該企業(yè)的機械設(shè)備，從而提升了工作效率，經(jīng)濟效益也獲得增長。

3.5 擴大設(shè)備服務(wù)領(lǐng)域

通過先進機械設(shè)備的研制與開發(fā)，相關(guān)部門可擴大設(shè)備的服務(wù)領(lǐng)域，傳統(tǒng)的地質(zhì)機械服務(wù)方向較為單一，而技術(shù)或設(shè)備先進后，應(yīng)不斷增大機械的服務(wù)范圍。地質(zhì)機械服務(wù)能參與多種領(lǐng)域，如災(zāi)害預(yù)防、環(huán)保建設(shè)、城市規(guī)劃與建筑施工等，通過技術(shù)支撐可有效保障城市建設(shè)與發(fā)展。

基于地質(zhì)工程的基礎(chǔ)性，可有效推動我國的經(jīng)濟建設(shè)，機械設(shè)備應(yīng)用的領(lǐng)域也逐漸增多，為了提高服務(wù)質(zhì)量，相關(guān)技術(shù)人員需增加設(shè)備使用的熟練度，提高地質(zhì)勘探技術(shù)，從而使我國的地質(zhì)機械行業(yè)的發(fā)展方向與前景變得更加清晰。

例如，甘肅省某探礦機械廠在提高地質(zhì)勘探技術(shù)的過程中，由于技術(shù)與設(shè)備的進步，使其在探測范圍擴大的同時，不斷服務(wù)到其他領(lǐng)域，如預(yù)報自然災(zāi)害、規(guī)劃城市建設(shè)及參與環(huán)保建設(shè)等，工作人員通過技術(shù)的精進與領(lǐng)域的延伸，該企業(yè)地質(zhì)勘探的影響力逐漸增大，發(fā)展前景也較為清晰。

4 總結(jié)

綜上所述，通過多媒體技術(shù)的引入，加速地質(zhì)機械系統(tǒng)的發(fā)展，針對當(dāng)前人口數(shù)量與土地資源的矛盾問題，相關(guān)部門應(yīng)明確我國地質(zhì)系統(tǒng)的發(fā)展方向，增加資金投入，引入多種先進設(shè)備，使地質(zhì)機械的發(fā)展更具現(xiàn)代化，從而使地質(zhì)工程的發(fā)展更為順利與穩(wěn)定。