【摘要】：研制能獲得有代表性的結(jié)殼樣品以及結(jié)殼樣品準(zhǔn)確位置信息的載人潛水器鈷結(jié)殼取芯器,為資源勘查、評價(jià)和礦區(qū)圈定提供可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),同時(shí)為開采技術(shù)提供實(shí)用的工程數(shù)據(jù),不僅具有重要的勘探、資源評價(jià)和開發(fā)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,而且對維護(hù)國家權(quán)益具有十分重要的戰(zhàn)略意義。 文章首先分析了海底取樣技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和金剛石鉆進(jìn)技術(shù)的概況。然后從鈷結(jié)殼與基巖的物理力學(xué)特性研究出發(fā),結(jié)合孕鑲金剛石的鉆進(jìn)機(jī)理,對破碎鈷結(jié)殼和基巖所需的最小鉆進(jìn)力進(jìn)行了分析。為取芯器能在項(xiàng)目所要求的微鉆壓下成功取芯提供了理論依據(jù)。以此為基礎(chǔ),通過對孕鑲金剛石的鉆進(jìn)過程的微觀分析以及影響鉆進(jìn)過程因素的定性分析,得出了保證取芯工作順利進(jìn)行的鉆進(jìn)力取值范圍。為了準(zhǔn)確的控制鉆進(jìn)力,作者在定性分析深海高壓低溫對粘度影響的基礎(chǔ)上,對實(shí)驗(yàn)室和深海這兩種不同環(huán)境下系統(tǒng)的壓力傳遞情況進(jìn)行了分析,并得出了這兩種環(huán)境下的壓力控制策略。 最后在取芯器的原型機(jī)上進(jìn)行了最小鉆進(jìn)力試驗(yàn),驗(yàn)證了理論分析的正確性。同時(shí)運(yùn)用正交試驗(yàn)法對鈷結(jié)殼和基巖模擬料進(jìn)行了鉆進(jìn)取芯試驗(yàn),探尋了保證鉆進(jìn)順利進(jìn)行的鉆進(jìn)工藝參數(shù),理論分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果較吻合。 論文進(jìn)行了具有工程實(shí)踐價(jià)值的創(chuàng)新性探索,為深海鈷結(jié)殼取芯器的成功海試提供了基礎(chǔ)。
【圖文】：

底結(jié)殼和基巖，能取得截面面積為0.2m5，長度為20cm的巖芯，這種取芯設(shè)備能鉆進(jìn)較為堅(jiān)硬的海底基巖。圖1一3所示為日本于1997年研制的工作深度為6000m的遙控海底取芯器，其工作尺寸為3·5x4·5x5.9m，重為4.9噸。取芯器由位于HkaueriMuar母船上的工作人員控制，可連續(xù)鉆取多個(gè)長為20m，直徑為44mm的巖石樣品。國圖1一3日本研制的6000米纜控取樣器內(nèi)最新的研究成果是由長沙礦山研究院(本課題主申請單位)和國家海洋局第二海洋研究所共同研制的“深海淺地層巖芯取樣鉆機(jī)”。該鉆機(jī)已于今年二季度隨“大洋一號(hào)”出海實(shí)鉆取樣取得成功，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。該鉆機(jī)適用水深4000米，機(jī)重2.6噸、最大鉆進(jìn)深度0.7米，巖芯直徑60和9lnnll兩種:電機(jī)功率12kw

底結(jié)殼和基巖，能取得截面面積為0.2m5，長度為20cm的巖芯，這種取芯設(shè)備能鉆進(jìn)較為堅(jiān)硬的海底基巖。圖1一3所示為日本于1997年研制的工作深度為6000m的遙控海底取芯器，其工作尺寸為3·5x4·5x5.9m，重為4.9噸。取芯器由位于HkaueriMuar母船上的工作人員控制，可連續(xù)鉆取多個(gè)長為20m，直徑為44mm的巖石樣品。國圖1一3日本研制的6000米纜控取樣器內(nèi)最新的研究成果是由長沙礦山研究院(本課題主申請單位)和國家海洋局第二海洋研究所共同研制的“深海淺地層巖芯取樣鉆機(jī)”。該鉆機(jī)已于今年二季度隨“大洋一號(hào)”出海實(shí)鉆取樣取得成功，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。該鉆機(jī)適用水深4000米，，機(jī)重2.6噸、最大鉆進(jìn)深度0.7米，巖芯直徑60和9lnnll兩種:電機(jī)功率12kw
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號(hào)】：P756.5

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 馬歡;輔磨料在金剛石工具中的應(yīng)用研究[D];中南大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2711388