我国首次环球大洋科学考察
深海岩芯取样钻机创“双百”记录
2005年4月2日，我国海洋科学考察船“大洋一号”开始进行为期一年的首次环球大洋科学考察。在这次环球大洋科学考察中，由北京先驱高技术开发公司等单位在中国大洋协会和“863”联合支持下，联合研制的拥有自主知识产权的深海岩芯取样钻机，在这次环球航次中承担了一百多个站点的深海富钴结壳矿产资源的勘探任务。至2005年6月8日在已结束的第一航段和目前正在进行的二航段中，深海岩芯取样钻机创造了我国深海勘探连续下海钻孔取芯作业百次、累计从深海取上岩芯百个的记录。
我国自20世纪80年代末开始对深海矿产资源进行勘探，至90年代中期止，主要的勘探对象是多金属结核。随着国际形势的变化，我国自20世纪90年代后期开始把勘探的重点转向深海富钴结壳。以前我国的富钴结壳勘探工具主要是拖网、海底照相和摄像，这些技术均不能满足资源勘探的需要，为解决我国富钴结壳勘探设备的空白，国家在“十五”计划期间提出了研制我国拥有自主知识产权的深海岩芯取样钻机，以解决我国富钴结壳勘探的燃眉之急，为结壳取样提供技术手段，以准确地计算结壳的储藏量和对结壳勘查区进行资源评估。
深海岩芯取样钻机是中国大洋协会和国家“863”计划资源环境领域海洋资源开发技术主题联合支持下的一个重点项目，是世界首创的、具有一次下水多次取芯功能的大型海底浅层岩芯钻探设备。该项目于2003年下半年正式启动，课题组科研人员经过一年的艰苦努力，攻克了多个技术难关，于2005年3月研制出了拥有多项自主知识产权的深海岩芯取样钻机。2005年4月2日，深海岩芯取样钻机随我国海洋科学考察船“大洋一号”进行首次环球大洋科学考察，承担富钴结壳站点勘探任务。
深海岩芯取样钻机为一套用于深海底浅表地层固体矿产资源岩芯钻探取样的带缆水下钻探设备，该海岸芯取样钻机长1.8米、宽1.8米、高2.8米，重2.8吨，适用水深为4000米，钻孔深度700毫米，取芯直径60毫米，根据需要可实现一次下水在不同点钻取1个～3个岩芯，勘探效率高，特别适用于深海富钴结壳矿产资源的勘探。
该深海岩芯取样钻机拥有多项自主知识产权，整机集成了国际上成熟的深水液压元件、电视摄像头和水密电缆等产品；并采用模块化设计，深水可均衡充电动力锂电池组为钻机提供动力源，采用逆变器和深水浸油交流电机为液压系统提供动力，液压系统采用结构紧凑的桑加阀和具有正压力补偿的新型阀箱，安装维修简单，密封可靠，调节方便；深海岩芯取样钻机设计采用的钻进动力头液压补偿技术、钻进多级钻压控制技术、高效薄壁金刚石钻头钻具，均有利深海复杂地形的开孔和脆弱结壳岩芯的保护，有利于提高钻进效率；深海岩芯取样钻机设计采用的多管转换液压机构、卡钻安全事故逃生装置、液压支腿钻机姿态调整与稳定支撑设计、深水传感器等均具有自己的知识产权。
深海岩芯取样钻机采用的深水多路视像监控与万米同轴缆高速通信技术，为全新的长距离无中继宽频数字图像传输及遥测遥控技术，可实现三路以上彩色电视信号与多路数据指令信号的同时双向传输，安装的两台彩色电视摄像头，可实现对海底寻址、钻进动力头工作过程的彩色电视实时同步监控，同时还可进行钻机运行传感器数据的上传显示和操作指令的下传。深海岩芯取样钻机配置了两台计算机系统，一台甲板计算机系统由船上技术人员通过万米同轴缆远程遥控深海岩芯取样钻机进行作用，通过深海岩芯取样钻机上的传感器和摄像机实现钻机的可视寻址，对钻机的工作水深、钻机姿态、钻具的转速、钻孔深度、换管定位、液压系统压力、电源电压等各种参数进行监测及异常报警；另一台机载计算机系统根据需要可通过程序控制实现钻机水下全自动作业。
深海岩芯取样钻机是一套集多种深海高新技术之大成的深海岩芯采样系统，它的研制成功，填补了我国海洋矿产资源勘查设备的空白。深海岩芯取样钻机整体结构设计合理，姿态稳定，具有较高的坚固性、可靠性，设备的抗冲击性能良好；液压系统性能稳定，工作可靠；监控图像清晰、分辨率高、传输可靠；操作简便，实用性强。该成果填补了国内空白，整体技术指标达到国际先进水平，在深海勘探与采样技术领域具有广阔的应用前景。(李波 万步炎)
《中国海洋报》2005-06-28