① 領導地質工作時期形成的何長工精神
鄒世享韋磊
[中國地質大學(北京)]
何長工，湖南省華容縣人。1900年生，1919年參加「五四」運動。1919年底至1923年留法勤工儉學。1922年在法國加入少年共產黨(後改為共青團)，同年轉為中共黨員。1924年後曾任洞庭湖西區農民自衛軍總指揮等職。1927年參加秋收起義。1928年4月毛澤東、朱德兩軍會師井岡山後任中國工農紅軍第四軍二十八團黨代表，後任紅四軍三十二團黨代表兼寧岡中心縣委書記、農民自衛軍總指揮，中共井岡山特委委員和前敵委員會常委。主力紅軍撤離井岡山後，仍堅持井岡山斗爭。1929年任紅五軍第五縱隊黨代表，後任紅軍第八軍軍長，紅一方面軍總前委委員。寧都起義後，任紅軍第十三軍政委。1932年後擔任紅軍學校校長，紅軍大學校長兼政委，粵贛軍區司令員兼政委。1934年參加長征，任紅軍第九軍團政委。抗日戰爭時期曾任抗日軍政大學總校教育長、副校長。解放戰爭時期任東北軍政大學代校長。新中國成立後，任重工業部副部長、代部長。1952年9月，地質部正式成立。何長工調地質部任副部長，後兼任部黨組書記。自此至「文革」，何長工一直在地質部工作。他對地質工作充滿了深厚感情：「對十五年的地質工作，我也是很有感情的。每當想起這十五年，地質工作在全體職工的共同努力下，已建立起一點工作基礎，查明的礦產資源基本上可以滿足國家建設的需要時，心裡總是難以忘懷廣大地質職工長期奮戰在野外，在各自的工作崗位上勤奮工作的情景。」何長工在領導地質工作過程中展現了老一輩革命家的風范和品質，同樣他也將這種品質融會於地質工作之中。
一、始終堅持堅定正確的政治方向
在新民主主義革命階段，中國人民的主要任務就是改變半殖民地半封建的社會狀態，是中國成為獨立的新民主主義國家，進而建立社會主義國家。在延安時期，無數的中華兒女不遠千里奔赴延安，就是因為中國共產黨所領導進行的新民主主義革命，為中國人民指明了方向，使他們看到了中華民族獲得獨立、自由和富強的希望。延安時期中國共產黨人及其領導的廣大人民群眾，始終堅持實現民族獨立、人民解放，國家富強、人民共同富裕的政治方向，因此，在各種困難面前都能夠充滿力量和信心，並最終戰勝各種困難。
在地質行業工作時，何長工堅持的政治方向就是服從黨和國家的需要，為國家建設獻身地質事業。1952年8月，當得知將被調往地質部工作時，雖然他開始有所顧慮。但是，很快考慮到由於地質勘探的不足限制了國家經濟建設，他就「欣然同意了」黨的安排。此後，他就全身心地投入到新中國的地質工作之中。直到「文革」爆發後被迫離開地質工作。他自己明確說明：「對十五年的地質工作，我也是很有感情的。」
何長工不僅自己堅持堅定的政治方向，而且號召所有地質工作者都堅持堅定的政治方向。1956年，在中共八大的發言中，何長工就號召：「地質部門的共產黨員，一定要團結全體職工，在黨中央及地方黨委的領導下，兢兢業業，不驕不躁，不斷地揭露祖國地下資源的秘密，充分地滿足我國社會主義建設對礦產資源的需要。」而且，他還以革命精神教育和熏陶廣大地質工作者，幫助他們堅定政治方向。「我每到一處，特別關心青年一代的成長，鼓勵他們立志為國家、為社會主義獻身地質事業，鼓勵他們刻苦鑽研學習，不斷提高自己的工作能力。」為了使職工能正確對待地質工作的艱苦性，他「每到學校、工廠、野外隊直接和學生、職工群眾見面時，向他們宣傳黨和人民在長期革命斗爭中艱苦奮斗的傳統，宣傳地質工作在國家經濟建設上的重要意義。在大會小會上經常講井岡山時期、十年內戰和抗日戰爭時期斗爭的艱苦和在艱苦環境中形成的革命樂觀主義精神。我用抗大作比喻，『抗大抗大，越抗越大。』要他們學習抗日軍政大學對學員的要求：樹立堅定正確的政治方向，艱苦樸素的工作作風，靈活機動的戰略戰術。」可見，何長工主要是通過兩個方面幫助廣大地質工作者培養克服困難的精神和樹立正確的政治方向的，一是通過詳細闡述從事地質工作的光榮性，激發地質工作者的榮譽感；二是通過對地質工作者進行革命歷史傳統的教育，培養他們克服困難的信心。
為了保證地質這一艱苦行業能夠始終保持正確的政治方向，何長工還非常重視通過組織制度工作保障政治方向。首先，建立政治部專門從事思想政治工作。何長工按照毛澤東的重要指示，在地質部黨組會議上，指出：「主席給我談過幾次，地質隊伍應有半軍事組織和軍事性的組織，因為分散流動、不固定，很需要有堅強的政治組織，成立政治機關(政治部)，省地質工作單位實施雙重領導。」經過黨組研究，決定在地質部設置政治工作機關，加強地質隊伍的思想政治工作。其次，加強黨的組織建設。為加強黨對地質部工作的領導，地質部門各級建立了黨委。1964年，經中央批准，成立了以何長工為書記的地質部黨委，對於加強思想政治工作起到了重要作用。
因此，新中國成立後何長工在地質行業中為地質工作者樹立的堅定的政治方向就是保證地質工作與黨保持一致，地質工作為建設新中國服務。
二、堅持和貫徹實事求是的思想路線
實事求是是毛澤東思想的靈魂。馬克思主義普遍真理同中國革命具體實踐相結合的歷史，就是不斷解放思想、實事求是的歷史。何長工在領導地質工作中也鮮明地體現出了實事求是的精神品質。
在領導地質工作中，何長工明確堅持實事求是的思想路線。針對在學習蘇聯過程中，有地質工作者形成了迷信蘇聯的思想，何長工進行了明確的批評。他說：「『迷信外國、不相信自己』的思想，是『王八蛋』思想」。他的這一批評在當時地質院校的學生中產生了深遠影響，有學生就說：「何老，你當年的講話，我們還記得！有些話你批得我們很痛，可我們聽了覺得很對，一直到現在還對我們有幫助啊!」在實際的地質工作中，具體就表現在地質工作者破除國際社會關於中國「貧油」等的論斷。「我到地質部時，開始聽到說『中國貧鐵、缺銅、少油』，我就不相信，中國這么大的地方，地質調查工作還沒有做多少，怎麼就能說找不出礦?」「新中國成立後，我們靠自己的認識和志氣，堅持開展石油普查工作。」到20世紀50年代末，通過大量的物探、鑽探工作，終於先後在松遼、華北平原發現了大慶、勝利、大港等有利於油氣富集的構造帶。
在地質工作中，何長工堅持實事求是思想路線的第二個表現就是從中國實際出發，尊重客觀規律。這集中體現在他在領導地質教育中，對教育規律的尊重。「對學院的教學工作，我認為應該充分尊重教授們的意見。按教學規律去辦事。」新中國成立初期的高等地質教育是全面學習蘇聯，由此，也造成了照搬照抄蘇聯地質教育的模式的問題。對此，何長工及時發現問題，並從中國實際出發加以解決。1953年，何長工前往北京地質學院、長春地質學院檢查工作，發現學生、教師負擔過重，這是由於學習蘇聯經驗要求過急。教學計劃定得過高，培養目標沒能根據我國當時國情出發，把蘇聯的五年制簡單地套成四年制。1953年8月地質部召開第一屆教育會議，統一了對各專業本科、專科的培養目標，提出從我國需要和可能出發，穩步提高教育質量的方針，具體研究了各專業課程的刪減合並的辦法。
地質工作的特殊性、規律性還集中體現在其地質科學理論與地質勘探工作的密切關系，二者不可偏廢。對此何長工有著清楚的認識，因此，新中國成立初期地質勘探人才緊缺的狀況有所緩解後，何長工就強調了地質科研的重要性，並對地質科研和地質勘探的關系有著明確的認知：「不加強地質科學研究，就不可能把大量地質觀測所得的資料，從中總結出規律性東西，上升為理論；也不可能把其他學科新的成就，綜合到地質工作中去。簡要地說，就不可能不斷提高地質工作的水平。」在實際中，經他大力推動，1959年3月部黨組作出了成立地質科學研究院的決定。部直屬的研究所均為該院的組成部分。地質古生物學家、副部長許傑兼任地質科學研究院院長。後來，來訪的蘇聯專家感到很驚訝，他們說，蘇聯還沒有地質科學研究院，你們卻先行一步了，真是不簡單。何長工回答說：「蘇聯沒有的事，我們中國幹了。我們是根據我國的國情出發的。」
此外，何長工還始終注意深入實際，了解實際地質工作和地質職工生活的實際。何長工經常不辭艱辛，跑到荊棘叢生的找礦現場，拉著茅草一步步向上攀登，中途累了，就在石頭上坐一坐。就這樣，何長工拖著傷腿，踏遍了全國的很多地方。對一些應該解決也可以立刻解決的實際問題，何長工總是當場解決。一次，他去湖北荊州第五石油地質普查勘探大隊，發現職工冬天工作服只發了一個棉背心。經過了解，原來按照規定，長江以北、黃河以南的地質隊員是不發棉襖的。他說：「這不合理，難道只有身體是爹娘生的，兩個胳膊是樹上長的嗎?」隊上按照何長工的意見，報發了棉襖。
正是何長工能夠深入實際，了解實際，尊重客觀實際，他能夠深刻了解到中國地質人才的匱乏，大力推動地質教育的發展；正是他深入地質職工生活、工作實際，充分認識到地質工作的艱苦性，從而極力解決密切關繫到廣大地質職工生活、工作的實際問題。可見，在領導地質工作過程中，何長工將實事求是的思想路線靈活地運用於工作中，從而推動了中國地質教育事業、地質勘探事業的發展。
三、全心全意為人民服務
中國共產黨從建黨之日起就明確規定，黨的任務是為中國廣大人民的利益而奮斗，並以發動群眾、開展群眾運動為己任。抗日戰爭時期，尤其是在延安整風中，毛澤東等黨的領導人更明確系統地論述了群眾路線，形成了鮮明的群眾觀，即一切為了人民群眾的觀點、一切向人民群眾負責的觀點、相信群眾自己解放自己的觀點和向人民群眾學習的觀點。幾十年間，他以「長工」自勉，把黨的需要作為自己的志願，兢兢業業，勤勤懇懇，為國奉獻，關心地質職工疾苦，甘當科學事業的「後勤部長」。
胡啟立在紀念何長工同志誕辰100周年的講話中指出：「何長工同志的一生是革命的一生，奮斗的一生，為祖國和人民嘔心瀝血、鞠躬盡瘁的一生。」新中國成立後，在地質部門工作期間，何長工充分實踐了全心全意為人民服務的精神。首先，全力推動地質事業的發展，為國家建設提供根本保證。新中國成立後，我國的國體是人民民主專政，而人民民主專政的基礎則是工人和農民的聯盟。因此，從根本上講，為國家經濟建設服務本質上就是為人民服務。為了使地質工作滿足國家建設需要，從而服務於人民群眾。在李四光、何長工等人的領導下，中國地質事業取得了全面突破。到1956年，從事地質勘查事業的職工，從萬餘人發展到17萬人，其中具有高等學校畢業程度的地質人員，從200餘人發展到6000餘人；開動的鑽機從300餘台增加到3000餘台；地質勘探隊伍的技術裝備，不斷地得到充實與改善；地質科學技術水平，也有所提高。國家要求地質部門在第一個五年計劃期間，探明十幾種礦產儲量，而實際已經探明了鐵礦31億t，煤210億t，還有其他金屬和非金屬等30幾種礦產儲量。基本上保證了煤炭、黑色冶金、有色冶金等工業建設的需要。石油資源也有了新發現。
在領導地質工作過程中，何長工還將全心全意為人民服務的精神貫徹於對地質工作者的關心中，體現在解決地質工作者實際困難方面。何長工明確認識到：「關心地質工作者重要的是要解決實際問題。」地質工作是一項艱苦的工作，其具有分散性大、流動性大的特點。在20世紀50年代，地質隊甚至面臨著戶口和吃飯問題，為了保證地質隊伍的穩定，為了解除地質工作者的後顧之憂，何長工通過多方努力最終在1961年把問題予以解決。同時，何長工等人還千方百計為改善野外地質職工的工作條件和生活條件而努力，「為解決問題，有時我就直接去找富春同志、一波同志，甚至找到周總理那裡爭取支持和解決。」此外，在逐步解決一些困難的基礎上，1964年為了進一步集中地、系統地解決野外隊職工的勞動保護、生活福利問題，專門組織人員起草了《關於解決野外地質職工勞保、生活福利等若干問題的暫行規定》。這個文件針對地質職工在勞動保護、生活福利方面存在的主要問題，結合實際可能，提出了解決問題的具體方案。在實際中，何長工甚至為地質工作者獲得野外津貼而奔走，還為湖北荊州第五石油地質普查勘探大隊及時解決了棉襖問題，為保住地質職工的北戴河療養院而努力。
此外，何長工還始終注意為地質專家創造條件，充分發揮他們的才智。何長工尊重知識，尊重知識分子，他同李四光坦誠相待，親密合作，成為共產黨老幹部與科技幹部合作的典範。他非常敬重和愛護李四光，遇到專業問題虛心請教，並帶領其他部領導向李四光學習地質知識。為使李四光集中精力進行科學研究，何長工更多地擔負了地質部的日常管理工作，為李四光地質科學思想的發展提供了有利的條件。同時，何長工在政治上和生活上十分關心李四光。1958年12月，經何長工、張勁夫介紹，李四光光榮地加入了中國共產黨。這位辛亥革命的老戰士、著名的地質學家實現了由民主主義者到共產主義者的轉變。
由此可以看出，在領導地質工作時期，何長工全面繼承和體現了全心全意為人民服務的精神品質。
四、獨立自主、自力更生、艱苦奮斗的創業精神
革命時期，中國共產黨領導的革命人民能在艱難困苦的條件下，在內憂外患的社會背景中，依靠自己的力量發展生產，不僅解決了吃飯穿衣問題，而且開始發展門類齊全的輕重工業；在軍事力量上，不僅發展壯大了隊伍，而且在自力更生，艱苦奮斗的過程中增強了隊伍的凝聚力和戰鬥力，從這個意義上來講，革命的勝利無疑是獨立自主，自力更生，艱苦奮斗精神的勝利。
新中國成立後，中國地質工作面臨的狀況是極端嚴峻的。舊中國留下的地質專業工作者只有200多人。在設備方面，舊中國留下的鑽機只有十幾台，大多已經破舊。新中國成立後，新增加了一些，到1952年6月底總共也不過40台。針對這種情況，何長工充分發揚了獨立自主、自力更生、艱苦奮斗的創業精神，在較短的時間內改變了中國的地質工作狀況。
在地質勘探方面。這一時期，探明了大量煤田、石油、天然氣礦，摘掉了中國無油的帽子；摘掉了中國「貧鐵」、「少銅」的帽子，探明了大量鐵、銅以及有色金屬礦藏；探明了許多鋼鐵、化學工業所需的冶金輔助礦產資源和農業礦產資源；水文地質與工程地質也同步發展。
在人才培養方面，何長工發揚艱苦奮斗的精神解決各種困難，不僅培養了一批急需的地質人才，而且為新中國地質教育事業奠定基本格局，為培養高級地質人才奠定基礎。針對力量小、任務大的問題，何長工提出通過舉辦各種訓練班與師傅帶徒弟並舉，長線專業與短線專業相間的辦法，培訓急需的地質人才的辦法加以解決。為了使地質工作真正實現「大轉變、大發展」就必須培養各級各類地質人才，何長工克服種種困難，大力建設地質院、校。在北京地質學院、長春地質學院籌建過程中，他親自抓選擇校址、師資調配、建校規模、重要基建物資供應等，從而極大地推動了建校進程。一年之後，新中國地質教育的最高學府——北京地質學院、長春地質學院教學樓竣工，學生們進入新校舍上課。1956年，經高教部批准，何長工決定在西南重鎮成都建立成都地質學院。籌建期間，何長工親赴成都督戰，一住就是一個月。在四川省委書記李井泉的大力支持下，建設速度出乎意料，做到當年籌備，當年建設，當年開學。此後，何長工又先後領導創辦了南京、武漢、重慶、長春、西安、宣化、北京、鄭州、廣州、昆明等10所中等地質專業學校。地質教育高、中級成龍配套，地區分布布局合理，呈現出勃勃生機。
在地質隊伍的發展方面，在何長工領導地質工作時期，地質隊伍得到迅速發展。到1959年，全國從事地質工作的職工有33萬人，其中各種專業的技術人員即達17000人；在校地質專業大學生有19800人，中等技術學校學生有23000人。三年調整時期，地質系統職工從33萬人減少到14萬人，這是國家全局調整的需要。到1966年為止，全國各省、市、自治區、直轄市已成立了25個地質局。而全國地質系統的職工則由1952年底的6400多人，發展並穩定在33萬人。
在地質裝備方面，何長工更是明確了自力更生為主的思想。何長工到地質部不久，就明確指出要發展地質事業決不能長期依靠進口勘探設備、儀器。1953年，在他親自奔走努力之下，鐵道部將張家口鐵路工廠支援地質部，作為建立張家口探礦機械廠的基礎。在1956年到1965年十年間，又先後在北京、上海、湖南、江蘇等省、市的支持下，相繼建立了北京、上海、衡陽、無錫、天津等探礦機械廠，北京、上海、重慶等地質儀器廠；同時組織技術設計隊伍，要求從仿製盡快發展到自行設計和製造。「以自力更生為主，爭取適當引進，加強相互聯系，爭取兄弟部門的援助，這是長工同志在地質勘探裝備製造方面一貫堅持的原則。」1957年，地質系統已開始生產自己設計的鑽機及若干主要的物探及測試儀器。到1966年「文革」前，已具有生產系列成套鑽機設備的能力，某些高精度磁力、重力等物探儀器還達到了相當先進的水平，從而奠定了我國主要地質勘探裝備及儀器已基本上立足於自給的局面。
在地質科學研究方面，何長工深知沒有地質科學技術的發展，就沒有地質工作的發展。因此，他「主張狠抓地質科學技術研究，搞地質工作應以教育為本，科研為基礎。」為了推動地質科學研究的發展，何長工首先主抓了地質科學研究機構的建立、發展和完善。1959年3月，地質部黨組作出了成立地質科學研究院的決定。之後，經過調整、發展，到1966年地質科學研究院和一些專業局所領導的研究所，加上六個大區地質科學研究所，共發展到了16個地質科研機構。地質調查、礦產勘查的結果都必須最後反映在文字報告、地質圖件、選存典型標本上，才能為更多的人提供地質知識和信息。因此，地質圖書館、地質博物館、地質資料館這「三館」在地質部門具有非常重要的地位。何長工對這「三館」的建設十分重視。在他的努力下，這三館分別於1956年、1959年、1964年建成，這三館的建立為地質科研和勘探工作起了重要的支撐作用。
何長工以他豐富的革命經歷和經驗意識到，必須要在廣大地質職工中樹立一種信念和精神，保證地質隊伍革命化。他把自己在革命戰爭中形成的優良傳統和作風帶到地質工作中，號召地質職工艱苦奮斗，努力工作，以苦為樂，以苦為榮。他要求各級領導幹部和政治工作機關「在思想建設上，除進行基本的理論、政策教育外，要經常掌握各類人員的思想動態，通過各種形式進行生動活潑的思想教育工作」。「要用馬克思主義思想武裝頭腦，啟發覺悟，要培養鍛煉職工具有高度的愛國主義和國際主義覺悟，具有革命的英雄主義精神……建立起國家主人翁的態度」。這就為地質行業形成「三光榮」精神奠定了基礎。可見，何長工在領導地質工作時期表現出的上述精神品質得益於他長期的革命斗爭實踐，在革命斗爭實踐中他積累了豐富的優秀精神品質，從而在新中國成立後自然地融會進了地質工作領域，從而為地質精神帶來了新鮮的血液，豐富、發展了地質精神。何長工在領導地質工作中所表現出的優秀精神品質，得到了地質工作者的高度認同。1980年4月14日下午，在全國政協禮堂，何長工以老地質工作者的身份，應邀參加了全國地質系統評功授獎大會的授獎儀式。這次大會非常隆重。鄧穎超、王震等出席了大會。會上表揚了新中國成立30年來地質找礦的有功單位、集體和個人。當天，他應邀在主席台上講話，在場的地質職工給了他持續時間最長的熱烈的掌聲。掌聲起了兩次，人們衷心歡迎老部長的光臨。「他既是職工愛戴的首長，又是職工的知心朋友，廣大職工感到何老理解他們，關心他們，有話願意向他傾吐。因此，當年的那些地質隊員們仍在深深地懷念他。」「地質隊伍中的老專家、老教授感到他和藹可親，幾乎沒有不崇敬何老的，有建議，有問題都願意向他直說。」「長工同志作風民主，襟懷坦盪，待人真誠，純正謙和。」「長工同志顧全大局，不居功，不自傲，不計較個人得失，有黨叫干這行就干好這一行，光明磊落的高尚品德。」「地質戰線廣大職工對長工同志也有著深厚的感情，都深深懷念長工同志。」
綜上所述，1952～1967年何長工領導地質工作時期，他將自己在革命戰爭年代積淀的各種優秀精神品質，同時結合地質工作的行業特徵，凝練形成了這一時期的何長工精神。這一精神主要包括：始終堅持堅定正確的政治方向，堅持和貫徹實事求是的思想路線，全心全意為人民服務，獨立自主、自力更生、艱苦奮斗的創業精神，等等。這一時期的何長工精神對當時地質行業精神的形成起到積極的促進作用，也是整個地質行業精神的一個重要組成部分。因此，學習何長工精神是今天繼承和發揚地質精神的一個重要載體。
② 你知道文革期間北京五大造反派領袖之一王大賓的結局嗎
1966年大學畢業前夕，王大賓狂熱地投入了那場席捲全國的「造反運動」，並拉起一支龐大的隊伍。他因經常在首都高校乃至全社會拋頭露面，很快被中央文革小組相中，成為當時的「五大學生領袖」之一的「地派頭目」。
1968年毛主席關於紅衛兵小將要接受工農兵再教育的指示發表後，這位已任北京地質學院東方紅公社政委兼司令、首都紅衛兵三司副司令、首都大專院校紅衛兵代表大會核心組副組長、北京市革命委員會常委兼政法組副組長的王大賓，被分配到成都探礦機械廠工作。臨行前，周恩來總理特意抽空接見了王大賓，囑咐他下去後多學技術，少出頭露面，不可介入四川「天」「地」兩派群眾組織的派仗。
1971年，王大賓因「5·16」問題被押回北京地質學院隔離審查，並被開除了黨籍。
1978年，他又以反革命罪被捕，一直關押在武漢第一看守所。
1983年，王大賓獲釋出獄返回成都。
王大賓回成都後，起初渴望搞專業工作，但未如願。之後，他先在一個街道辦的商店當臨時出納，後來則被一軍隊辦的貿易公司聘為副經理。
1985年秋，在有關部門的關照下，王大賓又回到了成都探礦機械廠搞釺具，每月工資69元。對繼續從事專業工作，他從內心感謝黨的政策，並在工作中努力回報。
王大賓曾兩次結婚。1973年，王大賓在受審查期間患了嚴重的胃病。當時他的女朋友聞訊從成都趕到武漢，為他熬葯送飯。他們於同年底結婚。第二年，添了個女兒。1983年，王大賓的前妻調回原籍深圳，王大賓卻因故調不去，雙方協議離婚。至今兩家仍是朋友，有往來。
王大賓與前妻分手後，曾深深地痛苦過。1987年夏季，有人介紹了都江堰市婦幼保健站的醫生劉素芬。初次見面那天，王大賓首先送上一份別致的「禮物」——自己關押受審的材料。劉素芬比王大賓小8歲，是共產黨員。
對於王大賓的「見面禮」，劉素芬翻閱了好一陣子，她決心繼續和王大賓交往下去。她說：「歷史已經過去，關鍵是現在的表現。」一年後，他們在劉素芬的單位宿舍結婚。王大賓只帶來了三個飯碗和兩床舊被褥。1989年10月，在中國地質大學教授張國櫸的鼎力推薦下，雄心勃勃地要把經濟搞上去的都江堰市一班領導人，借調了王大賓幫助籌建釺具廠。
③ 靜力觸探測試法的儀器設備
靜力觸探設備，俗稱靜力觸探儀，一般由三部分構成，即：
(1)靜力觸探頭：地層阻力感測；
(2)量測記錄儀表：測量與記錄探頭所受各種阻力；
(3)貫入系統：包括觸探主機與反力裝置，共同負責將探頭壓入土中。
觸探主機藉助探桿將裝在其底端的探頭壓入土中；反力裝置則提供主機在貫入探頭過程中所需之反力。
目前，廣泛應用的靜力觸探車集上述三部分為一整體。靜力觸探車具有貫入深度大(貫入力一般大於10t)、效率高和勞動強度低的優點。但它僅適用於交通便利、地形較平坦及可開進汽車的勘測場地使用。貫入力等於5t或小於5t者，一般為輕型靜力觸探儀。使用時，一般都將上述三部分分開裝運到勘測現場，進行測試時再將三部分有機地連接起來。在交通不便、勘測深度不大或土層較軟的地區，輕型靜力觸探應用很廣。它具有便於搬運、測試成本較低及靈活方便之優點。靜力觸探儀的貫入力一般為2～20t，最大貫入力為20t，因為細長的探桿受力極限不能太大，太大易彎曲或折斷。貫入力為2～3t者，一般為手搖鏈式電測十字板-觸探兩用儀。貫入力大於5t者，一般為液壓式主機。現介紹幾種主要的和常用的觸探儀。
一、一些常用的靜力觸探儀介紹
1.輕便觸探機
2Y-5A型觸探機(圖3-11)，額定貫入力：50kN；起拔力：80kN；80kN貫入速度：1.2m/min主機質量：350kg；起拔速度：2.5/min動力匹配：5.5千瓦電機或180柴油機。
圖3-11 2Y-5A輕便型觸探機
2.靜力觸探-十字板剪切兩用機
CLD-1型觸探機(圖3-12)，貫入力：2t；貫入速度：0.8～1.2m/min，主機質量：200kg。CLD-3型觸探機，貫入力：3t；貫入速度：0.8～1.2m/min，主機質量：210kg。
3.靜力觸探工程車
目前，我國生產靜力觸探工程車的廠家較多，主要有浙江寧波勘215機械廠、江蘇省如皋勘測機械廠、大連拉伸機廠、沈陽探礦機械廠及上海地質儀器廠等。各廠生產的觸探工程車的貫入能力都已達到20t，都有封閉式車廂，可以在不受氣候條件影響下進行野外作業。觸探車的結構形式：客車型，蓬車型；平衡形式：液壓支腿手動調平；外形尺寸：9.8m×2.5m×2.8m；下錨形式：液壓下錨機自動下錨；動力匹配：汽車動力；全車質量：8500kg。
圖3-12 CLD3-型觸探機
圖3-13 靜力觸探工程車
二、探頭
(詳見第二節第二部分)
三、量測記錄儀表
我國的靜力觸探工程幾乎全部採用電阻應變式感測器。因此，與其配套的記錄儀器主要有以下4種類型：①電阻應變儀；②自動記錄繪圖儀；③數字式測力儀；④數據採集儀(微機)。
1.電阻應變儀
從20世紀60年代起直到70年代中期，一直是採用電阻應變儀。電阻應變儀具有靈敏度高、測量范圍大、精度高和穩定性好等優點。但其操作是靠手動調節平衡，跟蹤讀數，容易造成誤差。而且不能連續讀數，只能間隔進行(一般5～10 s，即每貫入10～20cm讀一次)，不能得到連續變化的觸探曲線。經過改進，出現了數字式測力儀，如上海新衛機器廠生產的數字測力儀和新達電訊廠生產的JC-X2靜力觸探測量儀。
2.自動記錄繪圖儀
為了實現自動記錄，就出現了自動記錄儀。我國現在生產的靜力觸探自動記錄儀都是用電子電位差計改裝的。這些電子電位差計都只有一種量程范圍。為了在阻力大的地層中能測出探頭的額定阻力值，也為了在軟層中能保證測量精度，一般都採用改變供橋電壓的方法來實現。
早期的儀器為可選式固定橋壓法，一般分成4～5檔，橋壓分別為2、4、6、8、10V，可根據地層的軟硬程度選擇。這種方式的優點是電壓穩定，可靠性強；但資料整理工作量大。現已有可使供橋電壓連續可調的自動記錄儀。
圖3-14 ZSJ-2型雙筆自動記錄儀工作原理圖
(1)自動記錄儀工作原理：圖3-14所示為ZSJ-2型雙筆自動記錄儀工作原理圖，由感測器送來的被測直流信號，經測量電路與儀表內補償電壓進行比較後，產生一不平衡電壓，經放大器放大105～6倍後獲得足夠大的功率驅動可逆電機轉動。可逆電機經過一套機械傳動裝置，一面帶動測量電路中的滑線電阻的滾動觸點，使補償電壓與被測信號平衡；一面帶動指針和記錄筆沿著有分度的標尺左右移動。此時放大器中無信號輸入和輸出，電機停止轉動，指針在分度尺上的指示值即為被測信號的電壓值。如果被測信號發生變化，則新產生的電位差值信號又被送至放大器，使滑線電阻的滾動觸點又移動到一個新的平衡點，被測信號與補償電壓又達到新的平衡，指針又移到新的位置……。與此同時，自整角機通過一套傳動機構，以一定速度卷動記錄紙。這樣，隨著指針移動和記錄紙卷動，記錄筆便在記錄紙上連續地記錄出各深度被測信號的大小，此即靜力觸探曲線。
(2)儀器主要組成部分：除走紙機構外，雙筆記錄儀各部分都由兩(雙)套組成：它包括①測量電路；和應變儀一樣，也是採用雙電橋電路，所不同的是自動記錄儀採用的是直流內橋，傳輸的是直流信號；為對外橋路提供穩定的直流電壓，自動記錄儀專門增設了橋路穩壓電源：穩壓范圍一般為0～20V，連續可調，以適應標定探頭和貫入不同軟硬地層的需要；②晶體管放大器：在記錄儀中，放大器的作用是把測量電路送來的直流信號ΔU放大成足以驅動可逆電機轉動的交流信號，並且當直流信號ΔU的極性改變時，輸出交流信號的相位也隨之改變，從而能帶動可逆電機正反轉動，使測量系統達到自動平衡；③可逆電機；④儀表的走紙機構：靜力觸探自動記錄儀除了要把被測信號顯示出來外，還必須將信號隨深度變化的情況記錄在紙帶上，才能及時准確地記錄出地層各位置的阻力值。為此，記錄儀用一對自整角機取代了原電位差計走紙系統中的同步電機。同時發訊角機和摩擦輪通過齒輪組連在一起，並安裝在觸探主機的底盤上，使摩擦輪緊貼觸探桿。當觸探桿下壓時，摩擦輪便隨著轉動。帶動發訊機的轉子旋轉。接收機固定在儀器內，並和走紙機構的齒輪組相連接。當發訊機旋轉時它也跟隨旋轉，帶動記錄紙按1：100(或其他)比例移動，這樣就把觸探深度記錄下來。
3.數字式測力儀
數字式測力儀是一種精密的測試儀表。這種儀器能顯示多位數，具有體積小、重量輕、精度高、穩定可靠、使用方便、能直讀貫入總阻力和計算貫入指標簡單等優點，是輕便的鏈式十字板-靜力觸探兩用機的配套量測儀表，國內已有眾多廠家生產。這種儀器的缺點是間隔讀數，手工記錄。
數字式測力儀與過去使用的應變儀比較，其優點是：體積小、重量輕，不用手動跟蹤，而用數字顯示不容易看錯，還可以把率定系數輸入儀器內直接讀取阻力值。由武漢市勘測院設計、由武漢無線電廠生產的數字式測力儀即具有上述功能。
此外，自動記錄儀與應變儀相比，靈敏度不如應變儀，它的量程小。但是，自動記錄儀有深度控制裝置，可以連續自動地記錄土層的貫入阻力曲線，從而提高了野外工作效率和質量，因而目前使用最廣。
4.數據採集儀(微機)在靜探中的應用
以上介紹的量測記錄儀表的功能均不夠完善，有的只能人工間隔讀數，不能畫圖；有的只能畫圖，但不能顯示列印數據。這些儀器雖還能滿足一般生產的需要，但資料整理時工作量大，效率低。故用微型計算機採集和處理數據，已在靜力觸探測試中得到了廣泛應用。
四、貫入系統
靜力觸探貫入系統由觸探主機(貫入裝置)和反力裝置兩大部分組成。
觸探主機的作用是將底端裝有探頭的探桿一根一根地壓入土中。觸探主機按其貫入方式不同，可以分為間歇貫入式和連續貫入式；按其傳動方式的不同，可分為機械式和液壓式；按其裝配方式不同可分為車裝式、拖斗式和落地式等。
反力裝置的作用是平衡貫入阻力對貫入裝置的反作用。從設備角度來說，靜力觸探貫入深度的大小主要取決於三方面因素：①貫入設備能力的大小；②觸探頭截面的大小及其與探桿的配合；③反力大小。反力不夠，整個貫入設備的能力就得不到充分發揮，可見反力裝置是很重要的。反力的取得，一般有下地錨和利用汽車自重兩種。現在的觸探車都綜合利用這兩種方法，效果良好。
擰錨機有液壓、電動、手搖三種類型。
五、探桿
探桿有一定的規格和要求。探桿應有足夠的強度，應採用高強度無縫管材，其屈服強度不宜小於600MPa。
探桿與接頭的連接要有良好的互換性。用錐形螺紋連接的探桿，連接後不得有晃動現象；用圓柱形螺紋連接的探桿，絲扣之間、皆應能擰緊密貼。
探桿應平直，不得有裂紋和損傷。每根探桿的長度一般為1m，其直徑應和探頭直徑相同；但單用探頭探桿直徑應比探頭直徑小。
六、電纜
電纜的作用是連接探頭和量測記錄儀表。由於探頭功能不同，相應電纜的芯數也不同，最少的為配單橋探頭的四芯電纜，多則幾十芯，各芯之間應互相屏蔽，在場出訊號時不能互相干擾。電線應有良好的防水性和絕緣性，接頭處應密封。其直徑應比探桿內徑小，以便能將其順利穿過探桿，連接探頭和儀表。
④ 反循環鑽孔灌注樁用哪一種鑽孔機械全稱是什麼
反循環鑽孔港灌注樁根據地層情況可以採用沖擊反循環鑽機和回轉鑽機，地層為卵礫石、岩石層時採用沖擊反循環鑽機，目前國內生產沖擊反循環鑽機的廠家只有山東省地質探礦機械廠，詳細名稱為CJF-15型沖擊反循環鑽機，這種鑽機為機械傳動式；YCJF-20或25型全液壓沖擊反循環鑽機，這種鑽機為全液壓傳動式；型號中的15、20、25為該型鑽機施工的最大直徑，單位X0.1米。
地層為軟土層時可採用回轉鑽鑽機，這種鑽機國內生產廠家很多。
另外，很多情況下，地層不是單一的，可採用上部軟地層使用旋挖鑽機，下部岩石層使用沖擊反循環鑽機，這種工法國內使用也較多，武漢綠地中心（中國第一高建築）一期部分標段就採用這種工法，該工地旋挖鑽機多個廠家的都有，沖擊反循環鑽機只有山東省地質探礦機械廠生產的。
⑤ φ鑲有АКТМ 的金剛石鑽頭第一次生產試驗效果分析
(一)生產試驗的條件
試驗時間:2010年11月17日～12月14日。
地點:鄂州市汀祖鎮集寶廟礦區ZZK4孔與ZZK8孔(銅鐵礦區)。
設備:江蘇省無錫探礦機械總廠生產的XY－4型鑽機(圖4－28)，衡陽探礦機械廠生產的BW－250泵，使用普通50mm鑽桿，水基鑽井液。
鑽頭:烏方含АКТМ鑽頭(№3，見圖4－23)，中方「金石公司」的含АКТМ鑽頭(№4，見圖4－24)，中方「無錫廠」的批量鑽頭(№6，見圖4－29)。
圖4－28 集寶廟礦區ZZK4孔現場
圖4－29 「無錫廠」的批量鑽頭(№6)
生產試驗的目的:比較三類鑽頭在深孔生產條件下的進尺和機械鑽速。
(二)所鑽岩層的性質
1.所鑽岩石的礦物鑒定報告
委託中國地質大學(武漢)岩礦鑒定中心對所鑽岩石進行了薄片分析，其礦物成分的電子顯微鏡照片見圖4－30，圖4－31。
圖4－30 細粒二長花崗石(岩3)
圖4－31 輝綠玢岩(岩4)
生產試驗中共取出了三種岩心，編號分別為岩3，岩4，岩5。經專家確認，岩3為細粒二長花崗石。其中，斜長石:聚片雙晶發育，粒徑0.1mm～1mm，39%;鉀長石:見文象結構，30%;石英:28%;黑雲母:片狀，已綠泥石化，1%;磁鐵礦:2%;結構構造:二長結構，塊狀構造，後期的碳酸岩化明顯。岩4為輝綠玢岩。其中，斑晶:斜長石:聚片雙晶發育，粒徑0.5～1.5mm，20%;輝石:柱狀，已碳酸岩化，粒徑:0.5mm±10%;基質:斜長石:長條狀，40%;輝石:短柱狀，26%;角閃石:已綠泥石化，2%;黑雲母:1%;磁鐵礦:1%;結構構造:基質具有輝綠結構，斑狀結構，塊狀構造。
2.所鑽岩石類別的測試結果
(1)按岩石的壓入硬度分級。岩石的壓入硬度測試及分級方法在第三章第七節中已介紹，這里只給出分級結論。
如表4－18所示，生產試驗孔內的三種主要岩石均為硬和堅硬岩石。其中岩3(細粒二長花崗石)的可鑽性為Ⅹ級，岩4(輝綠玢岩)的可鑽性為Ⅶ級，岩5(黃鐵長英岩)的可鑽性為Ⅸ級。應該說，這都是以前國內鑽探實踐中很少用聚晶金剛石鑽頭去鑽進，而且是效率很低的鑽探對象。
表4－18 岩石壓入硬度統計表及可鑽性級別
(2)按岩石的單軸抗壓強度分級。由於岩5樣品在萬能材料試驗機上被壓碎，無法獲得准確數據，表4－19中僅列出了兩種主要岩石的測試結果。按照單軸抗壓強度分類標准，生產試驗將面對的是堅硬岩石。這從另外一個側面反映了用聚晶鑽頭鑽進它的難度。
表4－19 岩石單軸抗壓強度測試結果及其分級
(三)鑽進效果分析
在鄂州市汀祖鎮集寶廟礦區ZZK4鑽孔中的鑽進生產試驗數據整理於表4－20。
表4－20 №3，№4，№6，№7鑽頭在ZZK4孔的試驗情況
為了防止№3鑽頭的АКТМ脫落造成孔內事故，在下鑽前把鑽頭端部的АКТМ全部敲掉。
試驗效果分析:
(1)表4－20的數據表明，按總的平均機械鑽速由高到低的順序是:№6>№7>№3>№4。其中，無錫的批量鑽頭(№6)平均鑽速4.76m/h，幾乎是烏方鑽頭(№3)的3倍，是金石公司鑽頭(№4)的3.3倍;最高鑽速7.99m/h分別為後兩者的2.5倍和4倍。但仔細分析班報表發現，№3和№4鑽頭所鑽的岩石完全是堅硬的岩3(細粒二長花崗石)，可鑽性達Ⅹ級。而№6鑽頭雖然也鑽進了Ⅹ級的岩3，但在鑽頭總進尺中只佔15%，其餘85%進尺是在Ⅶ級輝綠玢岩(岩4)中完成的。其可鑽性相差三級，所以平均鑽速相差2倍也就不足為怪了。從另一個角度看，烏克蘭用浸漬法製造的含АКТМ聚晶的人造金剛石鑽頭(№3)能在Ⅹ級堅硬岩石中取得平均時效1.60m/h，最高鑽速3.18m/h的效果，已經很不錯了;而且該鑽頭在進尺25.5m後唇面完好(圖4－32)，還有較長的壽命。說明冷壓浸漬法工藝在製造硬岩鑽頭方面有可取之處，因為金石公司鑽頭(№4)結構與№3鑽頭一樣，只是製造工藝(用熱壓法燒結)不同，平均時效和最高鑽速分別為№3鑽頭的90%和62%。
(2)№6鑽頭效果好的主要原因是胎體硬度(HRC15～20)低，與所鑽岩層匹配較好，有利於孕鑲金剛石的自銳出刃，同時其唇面形狀(圖4－29)有利於提高鑽頭比壓和及時排粉。而№3鑽頭的胎體硬度(HRC35)對於堅硬弱研磨性岩石偏高，且鑽頭唇面接觸面積大，必須施加更大的鑽壓，水口面積小排粉效果也較差。但是，№6鑽頭在深孔中的壽命有待提高，現場№6鑽頭失效的原因是內徑磨損嚴重，取出的岩心直徑超過了極限值49mm。雖然此時機械鑽速仍保持在2m/h左右，但鑽頭不得不報廢。往往在硬—堅硬地層中，鑽頭的時效與壽命很難同時兼顧。
(3)№4鑽頭工作一段時間後的唇面放大照片如圖4－33所示，雖然АКТМ聚晶體端部被磨平，但唇面其他與岩石接觸的面積上，金剛石出刃良好，每顆金剛石後面都有明顯的蝌蚪狀支撐，且金剛石無明顯的脫落、磨鈍現象。這至少說明兩點，一是АКТМ聚晶體起到了掏槽作用，否則唇面其餘部分不可能被孔底磨出蝌蚪狀支撐;二是表明鑽頭胎體對АКТМ的包鑲效果良好，如果條件允許進一步增大鑽壓，可能更有利於發揮АКТМ的掏槽作用。
圖4－32 鑽頭鑽進25.5m後的唇面
圖4－33 №5鑽頭唇面放大圖
⑥ 靜力觸探測試法的儀器設備
靜力觸探設備，俗稱靜力觸探儀，一般由三部分構成，即：①靜力觸探頭：地層阻力感測器；②量測記錄儀表：測量與記錄探頭所受各種阻力；③貫入系統：包括觸探主機與反力裝置，共同負責將探頭壓入土中。觸探主機藉助探桿將裝在其底端的探頭壓入土中；反力裝置則提供主機在貫入探頭過程中所需之反力。目前廣泛應用的靜力觸探車集上述三部分為一整體。靜力觸探車具有貫入深度大（貫入力一般大於10t）、效率高和勞動強度低的優點。但它僅適用於交通便利、地形較平坦及可開進汽車的勘測場地使用。貫入力等於5t或小於5t者，一般為輕型靜力觸探儀。使用時，一般都將上述三部分分開裝運到勘測現場，進行測試時再將三部分有機地聯接起來。在交通不便、勘測深度不大或土層較軟的地區，輕型靜力觸探應用很廣。它具有便於搬運、測試成本較低及靈活方便之優點。靜力觸探儀的貫入力一般為2t—20t，最大貫入力為20t，因為細長的探桿受力極限不能太大，太大易彎曲或折斷。貫入力為2t—3t者，一般為手搖鏈式電測十字板－觸探兩用儀。貫入力大於5t者，一般為液壓式主機。現介紹幾種主要的和常用的觸探儀。
（一）常用靜力觸探儀介紹
1.CLD型靜力觸探－十字板剪切兩用儀
由四川省建築科學研究所與華東電力設計院研製，目前由上海市新衛機器廠、浙江南光地質儀器廠及江蘇如皋工程勘測機械廠等生產（參見本書第六章圖6—3）。
CLD-1型，最大貫入力為2t，總重（包括工具）0.2t，配用探頭面積為10cm2，配用十字板尺寸為50mm×100mm×2mm，主機重50kg，最大外形尺寸為100cm×30cm×145cm。本機輕便，一機多用，特別適用於軟土地區。
CLD-3型，最大貫入力為3t，主機重65kg，可兩面手搖，主機架比CLD-1型堅固，其它規格同CLD-1型。本機貫入力比CLD-1型加大，輕便，貫入深度也相應提高。
2.托掛式靜探儀
由鐵道部科學研究院第三設計院設計，由浙江寧波勘測機械廠（現為鎮海電訊廠勘測機械分廠）生產，型號為DY-5型。該機具有小巧輕便、結構緊湊等特點，屬輕型靜探儀。其主要技術參數如下：額定貫入力為5t，額定起拔力為7.6t，貫入速率為0.5—1.6m/min，起拔速率為3m/min，油缸行程為0.5m。
由中國船舶工業總公司勘察研究院研製，由杭州市富陽科學儀器廠生產的MJ-2型拖掛式靜力觸探機，具有輕便靈活、佔地小、性能穩定等優點，屬中等貫入能力的設備。其主要性能及技術規格如下：總貫入力為10t，貫入速度為1m/min，起拔速度為2m/min，最大行程為1.2m，整機重430kg，外形尺寸為385cm×135cm×230cm，動力為3.5/4.5kW，電源電壓為380V，有地錨4—8個。
3.靜力觸探車
目前，我國生產靜力觸探車的廠家較多，主要有浙江寧波勘測機械廠、江蘇省如皋勘測機械廠、大連拉伸機廠、沈陽探礦機械廠及上海地質儀器廠等。各廠生產的觸探車貫入能力都已達到20t，都有封閉式車箱，可以在不受氣候條件影響下進行野外作業。
現將浙江寧波勘測機械廠的產品規格列於表2—2中。
（二）探頭
1.探頭的種類及規格
探頭是靜力觸探儀的關鍵部件。它包括摩擦筒和錐頭兩部分，有嚴格的規格與質量要求。目前，國內外使用的探頭可分為三種類型（見圖2—22）。
（1）單用（橋）探頭：是我國所特有的一種探頭類型。它是將錐頭與外套筒連在一起，因而只能測量一個參數。這種深頭結構簡單，造價低，堅固耐用，是我國使用最多的一種探頭。它對推動我國靜力觸探測試技術的發展和應用起到了積極的作用，自60年代初開始應用以來，積累了相當豐富的經驗，已建立了關於測試成果和土的工程性質之間眾多的經驗關系式。由於測試成本低，被勘測單位廣泛採用。但應指出，這種探頭功能少，其規格與國際標准也不統一，不便於開展國際交流，其應用受到限制。
（2）雙用（橋）探頭：它是一種將錐頭與摩擦筒分開，可同時測錐頭阻力和側壁摩擦力兩個參數的探頭。國內外普遍採用，用途很廣。
表2—2寧波勘測機械廠生產的觸探儀
（3）多用（孔壓）探頭：它一般是在雙用探頭基礎上再安裝一種可測觸探時產生的超孔隙水壓力裝置的探頭。70年代末，國外開始應用。國內已引進多種，如中國地質大學等引進的Fugro孔壓靜探儀。國內已研製成功，如上海同濟大學研製的孔壓探頭，已由浙江溫嶺南光地質儀器廠生產。還有鐵道部科學研究院研製的孔壓探頭。孔壓探頭最少可測三種參數，即錐尖阻力、側壁摩擦力及孔隙水壓力，功能多，用途廣，在國外已得到普遍應用。在我國，也會得到越來越多的應用。
此外，還有可測波速、孔斜、溫度及密度等的多功能探頭，不再一一介紹。常用探頭規格見表2—3。
探頭的功能越多，測試成果也越多，用途也越廣；但相應的測試成本及維修費用也越高。因而，應根據測試目的和條件，選用合適的探頭。表2—3中所列探頭的底面積不同，主要是為了適應不同的土層強度。探頭底面積越大，能承受的抗壓強度越高；另一個原因是可有更多的空間安裝附加感測器。但在一般土層中，應優先選用具國際標準的探頭，即探頭頂角為60°，底面積為10cm2，側壁摩擦筒表面積為150cm2的探頭，以便開展技術交流，便於應用和集思廣益。
圖2—22靜力觸探探頭類型
a.單用探頭；b.雙用探頭；c.多用探頭
1—錐頭；2—頂柱；3—電阻應變片；4—感測器；5—外套筒；6—單用探頭的探頭管或雙用探頭側壁感測器；7—單用探頭的探桿接頭或雙用探頭的摩擦筒；8—探桿接頭；L—單用探頭有效側壁長度；D—錐頭直徑；a—錐角
表2—3常用探頭規格
2.有關探頭設計的問題
對此問題可扼要說明幾點：①探頭空心柱與其頂柱應有良好接觸，採用頂珠接觸最好，可使感測器受力均勻，也容易加工。②加工空心柱（彈性元件）的鋼材應具有強度高、彈性好、性能穩定、熱膨脹系數小及耐腐蝕等特徵。國內一般選用60Si2Mn（彈簧鋼）和40CrMn鋼製作空心柱。其它部件可採用40Cr或45號鋼，需作好熱處理。③由式（2—41）可知，空心柱應變數的大小和地層阻力及空心柱環形截面積有關。在相同地層阻力的情況下，應變數越大（也就是越靈敏），它能承受的最大荷載也就會愈小。要兼顧這兩者，如前所述，可以選擇好的鋼材。但這還不夠，為適應不同地區、不同軟硬土層貫入的需要，目前廠家一般均生產幾種不同額定荷載（當空心柱材料一定時，就相當於不同截面積）的探頭選用。一般在軟土地區可選用額定荷載小一些的比較靈敏的探頭；反之，則選用額定荷載大一些的探頭。④鐵道部「靜力觸探技術規則（TBJ37-93）」規定：探頭規格、各部加工公差和更新標准應符合表2—4、表2—5和圖2—23、圖2—24的要求，⑤探頭的絕緣性能，應附合下列規定：探頭出廠時的絕緣電阻應大於500MΩ，並且在500kPa水壓下恆壓2h後，其絕緣電阻仍不小於500MΩ。用於現場測試的探頭，其絕緣電阻不得小於20MΩ。⑥對於各種探頭，自錐底起算，在1000mm長度范圍內，任何與其連接的桿件直徑不得大於探頭直徑；為降低探桿與土的摩擦阻力而需加設減摩阻器時，亦只能在此規定范圍以上的位置設置。⑦探頭貯存應配備防潮、防震的專用探頭箱（盒），並存放於乾燥、陰涼的處所。
表2—4單橋探頭規格
表2—5雙橋探頭及孔壓探頭規格
續表
註：①a=FA/A,FA=1/4πd2，對孔壓探頭a值不受限制。
②e1、e2為工作狀態下的間距。
圖2—23單橋探頭外形圖
圖2—24雙橋探頭（上）及孔壓探頭（下）形狀圖
（三）量測記錄儀表
我國的靜力觸探幾乎全部採用電阻應變式感測器。因此，與其配套的記錄儀器主要有以下4種類型：①電阻應變儀；②自動記錄繪圖儀；③數字式測力儀；④數據採集儀（微機）。
1.電阻應變儀
從60年代起直到70年代中期，一直是採用電阻應變儀。電阻應變儀具有靈敏度高、測量范圍大、精度高和穩定性好等優點。但其操作是靠手動調節平衡，跟蹤讀數，容易造成誤差；而且不能連續讀數，只能間隔進行（一般5—10s，即每貫入10—20cm），不能得到連續變化的觸探曲線。經過改進，出現了數字式測力儀，如上海新衛機器廠生產的數字測力儀和新達電訊廠生產的JC-X2靜力觸探測量儀。數字式測力儀與過去使用的應變儀比較，其優點是：體積小、重量輕，不用手動跟蹤，用數字顯示不容易看錯，還可以把率定系數輸入儀器內直接讀取阻力值。由武漢市勘測院設計，由武漢無線電廠生產的數字式測力儀即具有上述功能。上述兩種儀表的主要缺點是需人工記錄。
2.自動記錄儀
為了實現自動記錄，於是就出現了自動記錄儀。我國現在生產的靜力觸探自動記錄儀都是用電子電位差計改裝的。這些電子電位差計都只有一種量程范圍。為了在阻力大的地層中能測出探頭的額定阻力值，也為了在軟層中能保證測量精度，一般都採用改變供橋電壓的方法來實現。早期的儀器為可選式固定橋壓法，一般分成4—5檔，橋壓分別為2、4、6、8、10V，可根據地層的軟硬程度選擇。這種方式的優點是電壓穩定，可靠性強；但資料整理工作量大。現在已有可使供橋電壓連續可調的自動記錄儀。圖2—25是ZSJ-2型雙筆自動記錄儀工作原理圖。
（1）自動記錄儀工作原理：如圖2—25所示，由感測器送來的被測直流信號，經測量電路與儀表內補償電壓進行比較後產生一不平衡電壓，經放大器放大105—6倍後獲得足夠大的功率驅動可逆電機轉動。可逆電機經過一套機械傳動裝置，一面帶動測量電路中的滑線電阻的滾動觸點，使補償電壓與被測信號平衡；一面帶動指針和記錄筆沿著有分度的標尺左右移動。此時放大器中無信號輸入和輸出，電機停止轉動，指針在分度尺上的指示值即為被測信號的電壓值。如果被測信號發生變化，則新產生的電位差值信號又被送至放大器，使滑線電阻的滾動觸點又移動到一個新的平衡點，被測信號與補償電壓又達到新的平衡，指針又移到新的位置……。
與此同時，自整角機通過一套傳動機構，以一定速度卷動記錄紙。這樣，隨著指針移動和記錄紙卷動，記錄筆便在記錄紙上連續地記錄出各深度被測信號的大小——靜力觸探曲線。
（2）儀器主要組成部分：除走紙機構外，雙筆記錄儀各部分都由兩套組成。
圖2—25ZSJ-2型雙筆自動記錄儀工作原理圖
①測量電路：和應變儀一樣，也是採用雙電橋電路，所不同的是自動記錄儀採用的是直流內橋，傳輸的是直流信號。為對外橋路提供穩定的直流電壓，自動記錄儀專門增設了橋路穩壓電源。穩壓范圍一般為0—20V，連續可調，以適應標定探頭和貫入不同軟硬地層的需要。
②晶體管放大器：在記錄儀中，放大器的作用是把測量電路送來的直流信號△U放大成足以驅動可逆電機轉動的交流信號，並且當直流信號△U的極性改變時，輸出交流信號的相位也隨之改變，從而能帶動可逆電機正反轉動，使測量系統達到自動平衡。
③可逆電機：其作用前文已述及。
④儀表的走紙機構：靜力觸探自動記錄儀除了要把被測信號顯示出來外，還必須將信號隨深度變化的情況記錄在紙帶上，才能及時准確地記錄出地層各位置的阻力值。為此，記錄儀用一對自整角機取代了原電位差計走紙系統中的同步電機。發訊角機和摩擦輪通過齒輪組聯在一起，並安裝在觸探主機的底盤上，使摩擦輪緊貼觸探桿。當觸探桿下壓時，摩擦輪便隨著轉動，帶動發訊機的轉子旋轉。接收機固定在儀器內，並和走紙機構的齒輪組相聯接，當發訊機旋轉時它也跟隨旋轉，帶動記錄紙按1:100（或其它）比例移動，這樣就把觸探深度記錄下來了。
（3）優缺點：自動記錄儀與應變儀相比，靈敏度不如應變儀，它的量程小。但是，自動記錄儀有深度控制裝置，可以連續自動地記錄土層的貫入阻力曲線，提高了野外工作效率和質量，因而目前使用最廣。
3.數字式測力儀
數字式測力儀是一種精密的測試儀表。這種儀器能顯示多位數，具有體積小、重量輕、精度高、穩定可靠、使用方便、能直讀貫入總阻力和計算貫入指標簡單等優點，是輕便鏈式十字板－靜力觸探兩用機的配套量測儀表，國內已有多家生產。這種儀器的缺點是間隔讀數，手工記錄。
4.微機在靜探中的應用
以上介紹的量測記錄儀表的功能均不夠完善，有的只能人工間隔讀數，不能畫圖；有的只能畫圖，不能顯示列印數據。這些儀器雖還能滿足一般生產的需要，但資料整理時工作量大，效率低。用微型計算機採集和處理數據已在靜力觸探測試中得到了廣泛應用。如上海地質儀器廠和長春地質學院共同研製成功的GCJW-1型靜力觸探微機實時處理系統，全部操作採用漢字人機對話方式，便於一般人員掌握和操作。觸探時，可同時繪制錐尖阻力與深度關系曲線、側壁摩阻力與深度關系曲線；終孔時，可自動繪制摩阻比與深度關系曲線。通過人機對話能進行分層，並自動繪制出分層柱狀圖，列印出各層層號、層面高程、層厚、標高以及觸探參數值。該系統在工作參數選擇、參數處理、公式選擇及漢字繪製表頭、圖表等方面都比較靈活新穎，可與多種靜力觸探機配套使用。又如中國地質大學從荷蘭引進的孔壓觸探儀，同時可測4個參數，即錐尖阻力、側壁摩擦力、孔隙水壓力及孔斜，可同時繪制各種曲線，進行數字顯示、磁帶記錄和列印。其數據採集和處理完全由微機完成（見圖2—26）。
（四）貫入系統
靜力觸探貫入系統由觸探主機（貫入裝置）和反力裝置兩大部分組成。觸探主機的作用是將底端裝有探頭的探桿一根一根地壓入土中。觸探主機按其貫入方式不同，可以分為間歇貫入式和連續貫入式；按其傳動方式的不同，可分為機械式和液壓式（見圖2—27）；按其裝配方式不同可分為車裝式、拖斗式和落地式等。
反力裝置的作用是平衡貫入阻力對貫入裝置的反作用。從設備角度來說，靜力觸探貫入深度的大小主要取決於三方面因素：①貫入設備能力的大小；②觸探頭截面的大小及其與探桿的配合；③反力大小。反力不夠，整個貫入設備的能力就得不到充分發揮，可見反力裝置是很重要的。反力的取得，一般有下地錨和利用汽車自重兩種。現在的觸探車都綜合利用這兩種方法，效果良好。擰錨機有液壓、電動、手搖三種類型。
有關地錨錨片，目前多趨向單翼片式的，這樣的地錨對土的擾動較小，下錨也容易些。葉片直徑有φ200、φ250、φ300及φ400mm等幾種，應根據所需反力大小和土層軟硬選用不同直徑的地錨。下錨深度為1.0—1.5m左右。在一般地層中每個錨可提供10—20kN的反力。一般下錨2—4個，多則6—8個。
當估算地錨反力不能滿足觸探深度要求，而採用增加地錨數量或改用其它反力方案又有困難時，可考慮在探桿上加設減摩器。減摩器外徑要較探桿大，加在離探頭摩擦筒上方1m靠外處。它可削弱土對探桿的摩阻力，達到在同樣設備條件下增大觸探深度的效果。
（五）探桿
它也有一定的規格和要求，探桿應有足夠的強度，應採用高強度無縫管材，其屈服強度不宜小於600MPa。探桿與接頭的連接要有良好的互換性。用錐形螺紋連接的探桿，連接後不得有晃動現象；用圓柱形螺紋連接的探桿，絲扣之間、肩應能擰緊密貼。探桿應平直，不得有裂紋和損傷。每根探桿的長度一般為1m，其直徑應和探頭直徑相同；但單用探頭探桿直徑應比探頭直徑小。
（六）電纜
電纜的作用是連接探頭和量測記錄儀表。由於探頭功能不同，相應電纜的蕊數也不同，最少的為配單橋探頭的四蕊電纜，多則幾十蕊，各蕊之間應互相屏蔽，在輸出訊號時不能互相干擾。電纜應有良好的防水性和絕緣性，接頭處應密封。其直徑應比探桿內徑小，以便能將其順利穿過探桿，連接探頭和儀表。
圖2—26孔壓觸探數據採集系統
圖2—27常用觸探主機類型
1—油缸；2—活塞桿；3—支架；4—探桿；5—底座；6—高壓油管；7—墊木；8—防塵罩；9—探頭；10—絲桿；11—螺母；12—變速箱；13—導向器；14—電動機；15—電纜線；16—搖把；17—鏈輪；18—齒輪皮帶輪；19—加壓鏈條；20—長軸銷；21—山形壓板；22—墊壓塊
⑦ 武漢探礦機械廠又沒有濕式強磁選機
廣州有色金屬研究院有磁選機生產。聯系020-37239030 張女士
⑧ 「深部礦體勘探鑽探技術方法及設備研究」項目及其成果簡介
(一)項目來源及研究目的
安徽是資源儲量的大省,具有得天獨厚的成礦地質條件。它地處華北、揚子、大別山三個板塊結合帶,在華北、揚子兩個板塊結合縫上,馳名中外的郯廬斷裂自北向南縱穿全省,是全國19個成礦帶之一的長江中下游銅鐵多金屬成礦帶。為了進一步加快深部找礦步伐,安徽省地礦局313地質隊於2008年4月向安徽省國土資源廳、安徽省地礦局申請「深部礦體勘探鑽探技術方法及設備研究」項目立項,2009年被列入安徽省重點科技攻關項目(編號:09010301015)。
該項目的研究目的是提高深部礦體勘探速度、勘探靶區精度、地質成果的准確性,為加速我國尋找隱伏礦與開拓深部「第二找礦空間」提供技術支持。主要任務是通過研發鑽探設備及機具、鑽探方法、取心方法、鑽孔護壁、高效長壽鑽頭等技術,解決深部鑽探效率問題;通過研究受控定向鑽探技術解決深部陡礦體和異型礦體、地表障礙物下部礦體勘探難題;通過鑽孔攝像及定向取心技術完成鑽孔地質信息採集,由單孔獲取岩礦層參數的任務。歷經近四年的研究、試驗,再研究、試驗與完善,於2012年底結題,通過鑒定驗收。
(二)項目研究的主要內容
「深部礦體勘探鑽探技術方法及設備研究」項目由安徽省地礦局313地質隊主持承擔,合作單位有:中國地質裝備總公司、中國地質大學、中國科學院武漢岩土力學研究所、無錫探礦工具廠、唐山市金石超硬材料有限公司、張家口探礦機械廠等,同時聘請了國內部分資深專家作項目指導。
「深部礦體勘探鑽探技術方法及設備研究」項目指導思想是,結合我國深部找礦技術需要,充分集成國內探礦技術優勢,實行產、學、研、用相結合機制,以縮短研究周期,加速成果轉化。項目的總體思路是:符合我國國情,以野外生產需求為中心,要求研究成果適用性好、可靠性強,易推廣應用,且具有先進性、創新性,有自主知識產權。該項目共分4個課題:
課題一:分體塔式全液壓動力頭鑽機及高強度繩索取心鑽桿研製
(1)分體塔式全液壓動力頭鑽機(FYD-2200型)
1)鑽機實行分體結構設計,改變深孔鑽探車載、桅桿式結構存在的弊端,以適應山區、丘陵、農田等道路較差的地區運輸;
2)提升鑽具設計為高塔形式,以增加立根長度;
3)鑽機實現無級變速,增加調速范圍;
4)鑽機長行程(4.8m)設計,以增加回次進尺長度;
5)鑽機動力頭卡盤設計為卡瓦夾持和頂驅式兩用結構;
6)鑽機操作系統實現參數數字化,塔上操作可視化及鑽探現場遠程監控。
(2)高強度繩索取心鑽桿
1)鑽桿及接頭優選國產高鋼級無縫管材,進行特殊熱處理,以增加強度和耐磨性滿足3000m以內孔深鑽探要求;
2)鑽桿螺紋副設計為特殊形式,以增加抗扭、抗拉、防脫和密封性;
3)採用成型精密刀具加工鑽桿接頭螺紋,以提高螺紋加工精度。
課題二:鑽孔攝像及定向取心技術在地質勘探中的應用研究
(1)鑽孔攝像技術
1)實現360°孔壁數字成像、無縫拼接及高清晰度虛擬鑽孔岩心圖顯示;
2)具有深孔內信息傳輸與數字分析處理功能;
3)運用鑽孔攝像技術在單孔中解析岩礦層產狀。
(2)定向取心技術
1)研究垂直孔、傾斜孔岩心定向系統,以擴大定向取心技術應用范圍;
2)設計恆壓岩心列印裝置,保證可靠的導向鑽進和平衡反扭矩效果;
3)研究水壓力平衡,提高機械倉密封的可靠性;
4)研究孔底岩心列印控制裝置,實現電機工作狀態的自動控制;
5)研製微型金剛石鑽頭,以保證定向取心器孔底列印可靠性;
6)研究定向取心技術,在泥漿護壁鑽孔中解析岩礦層產狀。
課題三:鑽孔設計與軌跡動態監控技術研究
1)鑽孔彎曲規律分析,預測待鑽鑽孔的軌跡形態變化規律;
2)鑽孔軌跡設計及鑽孔軌跡形態繪制;
3)鑽孔軌跡空間位置計算及中靶精度預測;
4)探礦、地質綜合設計書編制;
5)鑽孔綜合資料整理及其電子文檔自動生成;
6)鑽孔軌跡三維可視化動態顯示。
課題四:深部岩心鑽探鑽進工藝方法研究
1)關鍵裝備優化選擇與配置;
2)鑽孔結構及套管設計;
3)特殊地層鑽進取心技術;
4)高效、長壽命金剛石鑽頭研製與使用;
5)泥漿與護壁技術;
6)鑽孔軌跡控制技術;
7)孔內事故預防與處理;
8)鑽頭成本與技術指標分析。
(三)項目研究主要成果
經過幾年的研究與實踐,「深部礦體勘探鑽探技術方法及設備研究」項目按任務書設計要求完成了FYD-2200型分體塔式全液壓動力頭鑽機及配套機具、高強度繩索取心鑽桿(N、H系列,施工深度3000m以內)、地質勘探鑽孔攝像及定向取心技術、鑽孔設計與軌跡動態監控技術、深部岩心鑽探鑽進工藝方法的研究與開發。完成了「江淮下游新生代晚期環境變化研究」與「湖北神農架晚期第四紀環境研究」不擾動樣環境科學鑽探孔、「汶川地震斷裂帶科學鑽探」WFSD-3孔、「深部礦體勘探鑽探技術方法及設備研究」ZK1725孔等科學鑽探試驗孔,國家深部探測3000m科學鑽探「華南於都 贛縣礦集區科學鑽探選址預研究」NLSD-1孔與「華東廬樅盆地科學鑽探選址預研究」LZSD-1孔、安徽壽縣正陽關鐵及多金屬潛力資源預查項目和滁州明光鹽礦勘探孔等深部找礦鑽孔的鑽探任務,並在安徽霍邱鐵礦、金寨沙坪溝鉬礦、泥河鐵礦、廬樅鐵礦、琅琊山銅礦以及山東、浙江、江西、甘肅、四川、北京、上海等地不同地層、不同口徑、不同鑽進方法的深孔地質找礦和科學鑽探中加以應用,取得了良好的效果。
項目研究共獲得8項國家專利(其中發明專利3項)、1項國家計算機軟體著作權。項目四個課題全部通過國內外科技查新及安徽省科學技術廳組織的專家技術鑒定。項目全面總結的小口徑深部岩心鑽探工藝及配套機具體系,對地質岩心鑽探、科學鑽探、環境地質勘探、水文地質水資源勘探施工等項目具有指導意義。項目研究成果總體評價為達到國際先進、國內領先水平。