2008-2011年初,我國巖心鉆機市場規(guī)模增長迅速,2011-2016年,受我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級等宏觀經(jīng)濟政策調(diào)控等因素的影響,地勘行業(yè)整體投資規(guī)模迅速下降,2016-2019年,我國的巖心鉆機市場規(guī)模降幅放緩且略有起伏,預(yù)計2020年我國的巖心鉆機相關(guān)市場規(guī)模約為100億元左右,從業(yè)人員也將超過5萬人。與我國巨大的巖心鉆機市場規(guī)模和龐大的從業(yè)人數(shù)相比,能夠熟練進行鉆機操作的專業(yè)技術(shù)人員不足,不能保障巖心鉆機市場的高效、安全的發(fā)展。因此迫切需要在模擬環(huán)境下進行鉆機操作人員的培訓(xùn)、再培訓(xùn)和評估考核。經(jīng)實際模擬操作,此鉆機操作培訓(xùn)系統(tǒng)可作為巖土鉆掘等課程的輔助現(xiàn)場實習(xí),為降低教學(xué)經(jīng)費、節(jié)省教學(xué)場地提供可行性方案。本文結(jié)合天和眾邦公司制造的CSD1800ZD型自動化巖心鉆機,開展鉆機模擬培訓(xùn)系統(tǒng)的研究和開發(fā)。本文的主要研究內(nèi)容和成果如下:首先分析我國巖心鉆機市場規(guī)模和人才現(xiàn)狀,提出開發(fā)巖心鉆機虛擬操作培訓(xùn)系統(tǒng)的重要性;其次根據(jù)教育理論和學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ),探究關(guān)于系統(tǒng)設(shè)計與教學(xué)理論之間的關(guān)系,確定以金字塔學(xué)習(xí)理論和費曼技巧作為本培訓(xùn)系統(tǒng)的指導(dǎo)教育理論,提供了針對不同學(xué)員的個性化教學(xué)方式;然后簡要介紹... 

【文章來源】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

OiltecSolutions公司的hiDRILL-wellSIM鉆井平臺模擬系統(tǒng)

7率并顯著節(jié)約鉆井作業(yè)成本，使用該系統(tǒng)可以嘗試改進鉆進工藝而不會有任何施工失敗的風(fēng)險。除此之外，美國馬里蘭大學(xué)（UniversityofMaryland，USA）的阿卡什·巴杰帕伊（AakashBajpai）開發(fā)了一種基于實驗室的井下鉆進仿真系統(tǒng)（BajpaiA，2018.）。該研究系統(tǒng)通過無量綱剛度比、鉆頭-巖石相互作用模型和設(shè)定的巖層破壞性進行分析和設(shè)計，在實驗室規(guī)模上自然再現(xiàn)鉆井系統(tǒng)的物理行為，提出了一種可定制實驗室規(guī)模鉆井系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計與仿真方法（圖1-4）。圖1-4Bajpai的實驗室模擬系統(tǒng)等距視圖而目前我國的整體鉆機培訓(xùn)體系中，系統(tǒng)理論與實際操作嚴(yán)重脫節(jié)（彭博，2019）。以能夠提供培訓(xùn)的高校和技術(shù)學(xué)校為例：開設(shè)鉆井施工課程的高�；疽远嗝襟w和書本的系統(tǒng)理論教學(xué)方式為主進行技術(shù)要領(lǐng)的闡述，因為脫離實際鉆機操作環(huán)節(jié)，大部分學(xué)生基本只能在課本或多媒體上見到鉆機，直至課程結(jié)束都沒有進行鉆機的實際現(xiàn)場操作；反觀技術(shù)學(xué)校，在進行鉆機操作培訓(xùn)時基本以實體操作教學(xué)為主，由經(jīng)驗豐富的操作員作為培訓(xùn)老師，采用“師傅帶徒弟”的方式進行培訓(xùn)，但是由于在面對學(xué)員培訓(xùn)的過程中，每個老師的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和教育方式都有所不同，因此培訓(xùn)出來的學(xué)員技術(shù)水平良莠不齊。存在的另一問題是高校和培訓(xùn)機構(gòu)教學(xué)所用鉆機基本屬于上世紀(jì)研發(fā)的立軸鉆機，與現(xiàn)在的所用新型全液壓巖心鉆機差距極大，在實際操作新型全液

101.CSD1800ZD巖心鉆機的建模。首先進行CSD1800ZD自動化全液壓巖心鉆機的參數(shù)確定，該鉆機專門為固體礦藏地表取心作業(yè)而設(shè)計，主要適用于金剛石繩索取心等多種高效鉆探工藝方法，其主機包括車載式底盤、桅桿、主卷揚、副卷揚、動力頭、孔口夾持器、柴油機動力系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等。其主機重量約為13000kg，運輸狀態(tài)外形尺寸為13000×2500×2810mm。用SolidWorks建模軟件將該鉆機外形按照底盤、支腿、桅桿、動力滑軌和動力頭等結(jié)構(gòu)進行模型搭建，搭建完畢后拼裝成鉆機整體（如圖1-6所示）。圖1-6鉆機拼裝后模型整體2.CSD1800ZD巖心鉆機的模型渲染。SolidWorks裝配體創(chuàng)建完成后整體模型導(dǎo)出格式為.stp格式，整體裝配體模型所占計算機資源極大，僅該格式文件大小約為347009KB，使用中央處理器（CPU）為酷睿i7-8700K（6核心/12線程/核心實際加速頻率4.3GHz）的桌面PC平臺和i7-9750H（6核心/12線程/核心實際加速頻率4.0GHz）的移動PC平臺難以將該模型打開，數(shù)次嘗試后借用64核心工作站將該.stp格式鉆機模型打開，使用3dsMax（Autodesk公司的全稱為3DStudioMax的三維動畫和渲染軟件）軟件將其轉(zhuǎn)化為更常用的.fbx三維模型文件，轉(zhuǎn)化格式后的鉆機模

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3209124