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靠钻劲练就一身技能的工程师——王强

2015-10-10 10:02:19 来源:中国矿业报 作者:李延平

安徽省地矿局313地质队探矿研究所探矿工程师王强是一名80后,魁梧的身材,憨厚的相貌,与野外钻探工人别无两样。参加工作以来,他在探矿科研道路上勇于创新,潜心钻研,大胆实践,凭借《高效长寿命金刚石钻头研制》、《深部矿体勘探钻探技术方法及设备研究》等钻探科研成果,荣膺安徽省六安市首届“六安市青年五四奖章”和安徽省地矿局313地质队“十佳青年”称号。

放弃科研院所,扎根地勘单位

2011年,王强从中国地质大学(武汉)钻井工程专业研究生毕业后,放弃了科研院所的聘请,只身来到条件艰苦的313地质队,在新成立不久的探矿技术研究所扎下根来。谈及来队时的想法,王强说:“在校读研时,我就有幸参与了由313地质队副队长、全国劳动模范、教授级高级工程师朱恒银主持的省重点科技攻关项目,在研究试验过程中,得到了朱教授的悉心指导与帮助,深深被他的敬业精神和专业技术所折服,同时也感到313队的钻探技术强,科研项目多,野外实践机会多,自己可以学以致用,将来大有用武之处。”

想法是美好的,但现实很残酷。刚来时,面对艰苦的工作条件和简陋的生活环境,他的心凉了一大截。工作室设在单位大院的一间旧房子里,设备简陋,条件远不能与科研院所相比。工作没两天,领导就分配他担任《高效长寿命金刚石钻头研制》技术负责人。接到任务后,他忐忑不安,自己刚刚走出校门,虽实习期间跟着导师从事过这方面的工作,但只是助手而已,很难独当一面。而且,这里的条件简陋,能研制出高科技的钻探机具吗?队领导了解其想法之后,处处关心他的生活,帮助其购置生活必需品,解决其生活中遇到的各种问题。同时,朱队长还经常找他谈心,耐心细致地为他讲解深部钻探的特殊性及对金刚石钻头性能的特殊要求,还专门请来中国地大(武汉)教授,指导他钻研钻头设计与制造技术。渐渐地,王强适应了这里的工作,他静下心来边学习金刚石钻头的理论知识与制造工艺技术,边在教授的指导下开始钻头研制工作。

炼就金刚钻头,解决深孔难题

俗话说,没有金刚钻难揽瓷器活。钻头是钻探施工中的重要机具,而王强所从事的正是“高效长寿命金刚石钻头研制”工艺。该工艺主要包括石墨模具设计、钢体设计与加工、胎体材料配方研究、金刚石参数设计、热压工艺参数设计等,其中的烧结温度、压力、保温保压时间等工艺最为复杂,同时还要针对不同硬度的岩石和地层设计出不同形状、规格的钻头,任何一个环节出现问题,都会影响钻头性能甚至导致钻孔报废。王强丝毫不敢马虎,在研究过程中慎之又慎。为了完成一幅设计图纸或一次钻头烧结试验,他往往连续工作十几个小时,吃住在工作室是常事,几乎没有休息日。

王强是个爱思考、爱动手、爱琢磨的年轻人。在他的工作室里,摆放着几十种规格的钻头坯体,他按照制作程序完成一道道工序。他每完成一个钻头的室内试验后,还必须将钻头送到野外钻探工地进行孔内试验。于是,在江西赣州南岭矿集区国家深部探测科学钻探3000米工地、安徽庐枞科学钻探3000米工地、霍邱周集铁矿区、金寨钼矿区、寿县正阳关等地都留下了他的足迹。

2013年,在313队承担的国家深部探测计划庐枞3000米科学钻孔中试验时,一次钻头钻进40余米后,出现了内外径异常磨损,导致钻头无法继续使用而报废。王强看在眼里,急在心上,他结合现场钻进参数及时分析问题,认为可能是金刚石钻头内保径没有做好,保径所用的聚晶在安放时没有达到设计要求,加上钻进过程中可能出现了脱落岩芯的异常操作,导致了此次试验的失败。经过不断的试验和改进,该孔用他研制的金刚石钻头在施工中最高寿命达341.35米,各种规格的钻头平均寿命比常规钻头提高1.74倍,钻探工作效率要提高28.9%。该钻孔仅用10个多月就打出了3008.29米的特深孔,创下了全国纪录。

在江西赣州南岭3000米科学钻探中,由于该孔地层复杂,自然弯曲严重,为控制孔斜,王强长期在机台上“跟班”,为钻孔“把脉”。他翻阅了大量的资料后,与技术人员一起设计了TSZ型塔式绳索取芯钻具,采用特殊双钻头结构形式,有效地解决了钻孔防斜、弯曲等问题。在该孔一次试验采用其他厂家设计生产的金刚石钻头时,平均寿命仅仅只有50米,而由王强负责研制的高效长寿命金刚石钻头平均寿命超过200米,不仅解决了技术难题,提高了钻探效率,而且还节约了钻探成本。更让王强感到无比喜悦的是,正是有了国内一流的钻探机具和领先技术,313队才一次次拿下国家级的钻探项目。他说:“看到自己的辛勤劳动终于取得了成果,更加坚定了献身钻探科研工作的信心。”

2014年4月,《高效长寿命金刚石钻头研制》项目通过安徽省国土资源厅专家组验收,研究成果总体达到国内烧结金刚石钻头领先水平,共获4项国家专利:《钻探孔壁塑造成型器》、《一种热压直角梯形齿孕镶金刚石钻头》、《一种孕镶碎聚晶金刚石钻头》、《添加氧化铝空心球的热压金刚石钻头》。

参与课题研究,成就科研骨干

在此期间,王强还加入了《深部矿体勘探钻探技术方法及设备研究》项目攻关团队,这是安徽省有史以来的最大深部找矿科研项目。他担任起总设计师朱恒银的得力助手。王强以“金刚钻”的钻劲和韧劲,很快成为了团队里的重要骨干,他参与项目中钻进工艺研究及相关机具的设计、图纸绘制,参与钻孔摄像技术、定向取芯技术、钻孔同径套管支护技术的野外生产试验,参与科研项目资料整理与报告编写、项目鉴定验收等工作。在参与编著出版的《深部地质钻探金刚石钻头研究与应用》、《深部岩芯钻探技术与管理》两部专著中,王强负责部分章节的编写,并承担了全书的初稿汇集、图表制作、资料查阅与核对工作。为了科研工作,他一次次推迟婚期,直到今年春节才完婚。他把家安在省城合肥,虽然工作区离家只有不到两个小时的车程,但为了项目研究进度,他很少与家人团聚。

2012年10月,该科研项目通过专家组鉴定,由他参与的子课题项目共获得国家专利5项,国家计算机软件著作权1项,获安徽省国土资源科技进步奖一等奖2项,安徽省地矿局地质科技进步奖一等奖1项。王强参与编写的近100万字的专著也于今年初出版,由他撰写的各种研究报告、设计书等10余部,7篇论文均在国家专业核心期刊发表。

推广科研成果,进军能源领域

近两年,随着地勘项目减少和新能源勘探市场需求的不断扩大,他和科研团队又把目光瞄准页岩气勘探中关键的技术方法研究。2014年,该队探矿所立项申报了安徽省国土资源科技项目《页岩气勘探钻探关键技术方法研究》。王强作为技术骨干,在首席专家朱恒银的带领下,参与页岩气密封取芯机具及特殊密封取芯钻头的研制、不污染页岩储层及岩芯的新型环保水基钻井液研究等工作,由他研制的密封取芯机具与特种钻头已在浙江临安页岩气勘探参数井中进行了试验,已成功打出一口800米页岩气勘查参数井,第二口2520米页岩气勘查参数井正在施工之中。

面对地勘经济发展新形势,王强坦言:下一步除了将已取得的科研成果早日投放市场外,还需不断创新和改进钻具工艺,提高效益,力争研制出更高效能的钻探利器,承担更多、更大、更广的钻探项目。□

王强(左一)在专家的指导下研制钻头

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