① 领导地质工作时期形成的何长工精神
邹世享韦磊
[中国地质大学(北京)]
何长工，湖南省华容县人。1900年生，1919年参加“五四”运动。1919年底至1923年留法勤工俭学。1922年在法国加入少年共产党(后改为共青团)，同年转为中共党员。1924年后曾任洞庭湖西区农民自卫军总指挥等职。1927年参加秋收起义。1928年4月毛泽东、朱德两军会师井冈山后任中国工农红军第四军二十八团党代表，后任红四军三十二团党代表兼宁冈中心县委书记、农民自卫军总指挥，中共井冈山特委委员和前敌委员会常委。主力红军撤离井冈山后，仍坚持井冈山斗争。1929年任红五军第五纵队党代表，后任红军第八军军长，红一方面军总前委委员。宁都起义后，任红军第十三军政委。1932年后担任红军学校校长，红军大学校长兼政委，粤赣军区司令员兼政委。1934年参加长征，任红军第九军团政委。抗日战争时期曾任抗日军政大学总校教育长、副校长。解放战争时期任东北军政大学代校长。新中国成立后，任重工业部副部长、代部长。1952年9月，地质部正式成立。何长工调地质部任副部长，后兼任部党组书记。自此至“文革”，何长工一直在地质部工作。他对地质工作充满了深厚感情：“对十五年的地质工作，我也是很有感情的。每当想起这十五年，地质工作在全体职工的共同努力下，已建立起一点工作基础，查明的矿产资源基本上可以满足国家建设的需要时，心里总是难以忘怀广大地质职工长期奋战在野外，在各自的工作岗位上勤奋工作的情景。”何长工在领导地质工作过程中展现了老一辈革命家的风范和品质，同样他也将这种品质融会于地质工作之中。
一、始终坚持坚定正确的政治方向
在新民主主义革命阶段，中国人民的主要任务就是改变半殖民地半封建的社会状态，是中国成为独立的新民主主义国家，进而建立社会主义国家。在延安时期，无数的中华儿女不远千里奔赴延安，就是因为中国共产党所领导进行的新民主主义革命，为中国人民指明了方向，使他们看到了中华民族获得独立、自由和富强的希望。延安时期中国共产党人及其领导的广大人民群众，始终坚持实现民族独立、人民解放，国家富强、人民共同富裕的政治方向，因此，在各种困难面前都能够充满力量和信心，并最终战胜各种困难。
在地质行业工作时，何长工坚持的政治方向就是服从党和国家的需要，为国家建设献身地质事业。1952年8月，当得知将被调往地质部工作时，虽然他开始有所顾虑。但是，很快考虑到由于地质勘探的不足限制了国家经济建设，他就“欣然同意了”党的安排。此后，他就全身心地投入到新中国的地质工作之中。直到“文革”爆发后被迫离开地质工作。他自己明确说明：“对十五年的地质工作，我也是很有感情的。”
何长工不仅自己坚持坚定的政治方向，而且号召所有地质工作者都坚持坚定的政治方向。1956年，在中共八大的发言中，何长工就号召：“地质部门的共产党员，一定要团结全体职工，在党中央及地方党委的领导下，兢兢业业，不骄不躁，不断地揭露祖国地下资源的秘密，充分地满足我国社会主义建设对矿产资源的需要。”而且，他还以革命精神教育和熏陶广大地质工作者，帮助他们坚定政治方向。“我每到一处，特别关心青年一代的成长，鼓励他们立志为国家、为社会主义献身地质事业，鼓励他们刻苦钻研学习，不断提高自己的工作能力。”为了使职工能正确对待地质工作的艰苦性，他“每到学校、工厂、野外队直接和学生、职工群众见面时，向他们宣传党和人民在长期革命斗争中艰苦奋斗的传统，宣传地质工作在国家经济建设上的重要意义。在大会小会上经常讲井冈山时期、十年内战和抗日战争时期斗争的艰苦和在艰苦环境中形成的革命乐观主义精神。我用抗大作比喻，‘抗大抗大，越抗越大。’要他们学习抗日军政大学对学员的要求：树立坚定正确的政治方向，艰苦朴素的工作作风，灵活机动的战略战术。”可见，何长工主要是通过两个方面帮助广大地质工作者培养克服困难的精神和树立正确的政治方向的，一是通过详细阐述从事地质工作的光荣性，激发地质工作者的荣誉感；二是通过对地质工作者进行革命历史传统的教育，培养他们克服困难的信心。
为了保证地质这一艰苦行业能够始终保持正确的政治方向，何长工还非常重视通过组织制度工作保障政治方向。首先，建立政治部专门从事思想政治工作。何长工按照毛泽东的重要指示，在地质部党组会议上，指出：“主席给我谈过几次，地质队伍应有半军事组织和军事性的组织，因为分散流动、不固定，很需要有坚强的政治组织，成立政治机关(政治部)，省地质工作单位实施双重领导。”经过党组研究，决定在地质部设置政治工作机关，加强地质队伍的思想政治工作。其次，加强党的组织建设。为加强党对地质部工作的领导，地质部门各级建立了党委。1964年，经中央批准，成立了以何长工为书记的地质部党委，对于加强思想政治工作起到了重要作用。
因此，新中国成立后何长工在地质行业中为地质工作者树立的坚定的政治方向就是保证地质工作与党保持一致，地质工作为建设新中国服务。
二、坚持和贯彻实事求是的思想路线
实事求是是毛泽东思想的灵魂。马克思主义普遍真理同中国革命具体实践相结合的历史，就是不断解放思想、实事求是的历史。何长工在领导地质工作中也鲜明地体现出了实事求是的精神品质。
在领导地质工作中，何长工明确坚持实事求是的思想路线。针对在学习苏联过程中，有地质工作者形成了迷信苏联的思想，何长工进行了明确的批评。他说：“‘迷信外国、不相信自己’的思想，是‘王八蛋’思想”。他的这一批评在当时地质院校的学生中产生了深远影响，有学生就说：“何老，你当年的讲话，我们还记得！有些话你批得我们很痛，可我们听了觉得很对，一直到现在还对我们有帮助啊!”在实际的地质工作中，具体就表现在地质工作者破除国际社会关于中国“贫油”等的论断。“我到地质部时，开始听到说‘中国贫铁、缺铜、少油’，我就不相信，中国这么大的地方，地质调查工作还没有做多少，怎么就能说找不出矿?”“新中国成立后，我们靠自己的认识和志气，坚持开展石油普查工作。”到20世纪50年代末，通过大量的物探、钻探工作，终于先后在松辽、华北平原发现了大庆、胜利、大港等有利于油气富集的构造带。
在地质工作中，何长工坚持实事求是思想路线的第二个表现就是从中国实际出发，尊重客观规律。这集中体现在他在领导地质教育中，对教育规律的尊重。“对学院的教学工作，我认为应该充分尊重教授们的意见。按教学规律去办事。”新中国成立初期的高等地质教育是全面学习苏联，由此，也造成了照搬照抄苏联地质教育的模式的问题。对此，何长工及时发现问题，并从中国实际出发加以解决。1953年，何长工前往北京地质学院、长春地质学院检查工作，发现学生、教师负担过重，这是由于学习苏联经验要求过急。教学计划定得过高，培养目标没能根据我国当时国情出发，把苏联的五年制简单地套成四年制。1953年8月地质部召开第一届教育会议，统一了对各专业本科、专科的培养目标，提出从我国需要和可能出发，稳步提高教育质量的方针，具体研究了各专业课程的删减合并的办法。
地质工作的特殊性、规律性还集中体现在其地质科学理论与地质勘探工作的密切关系，二者不可偏废。对此何长工有着清楚的认识，因此，新中国成立初期地质勘探人才紧缺的状况有所缓解后，何长工就强调了地质科研的重要性，并对地质科研和地质勘探的关系有着明确的认知：“不加强地质科学研究，就不可能把大量地质观测所得的资料，从中总结出规律性东西，上升为理论；也不可能把其他学科新的成就，综合到地质工作中去。简要地说，就不可能不断提高地质工作的水平。”在实际中，经他大力推动，1959年3月部党组作出了成立地质科学研究院的决定。部直属的研究所均为该院的组成部分。地质古生物学家、副部长许杰兼任地质科学研究院院长。后来，来访的苏联专家感到很惊讶，他们说，苏联还没有地质科学研究院，你们却先行一步了，真是不简单。何长工回答说：“苏联没有的事，我们中国干了。我们是根据我国的国情出发的。”
此外，何长工还始终注意深入实际，了解实际地质工作和地质职工生活的实际。何长工经常不辞艰辛，跑到荆棘丛生的找矿现场，拉着茅草一步步向上攀登，中途累了，就在石头上坐一坐。就这样，何长工拖着伤腿，踏遍了全国的很多地方。对一些应该解决也可以立刻解决的实际问题，何长工总是当场解决。一次，他去湖北荆州第五石油地质普查勘探大队，发现职工冬天工作服只发了一个棉背心。经过了解，原来按照规定，长江以北、黄河以南的地质队员是不发棉袄的。他说：“这不合理，难道只有身体是爹娘生的，两个胳膊是树上长的吗?”队上按照何长工的意见，报发了棉袄。
正是何长工能够深入实际，了解实际，尊重客观实际，他能够深刻了解到中国地质人才的匮乏，大力推动地质教育的发展；正是他深入地质职工生活、工作实际，充分认识到地质工作的艰苦性，从而极力解决密切关系到广大地质职工生活、工作的实际问题。可见，在领导地质工作过程中，何长工将实事求是的思想路线灵活地运用于工作中，从而推动了中国地质教育事业、地质勘探事业的发展。
三、全心全意为人民服务
中国共产党从建党之日起就明确规定，党的任务是为中国广大人民的利益而奋斗，并以发动群众、开展群众运动为己任。抗日战争时期，尤其是在延安整风中，毛泽东等党的领导人更明确系统地论述了群众路线，形成了鲜明的群众观，即一切为了人民群众的观点、一切向人民群众负责的观点、相信群众自己解放自己的观点和向人民群众学习的观点。几十年间，他以“长工”自勉，把党的需要作为自己的志愿，兢兢业业，勤勤恳恳，为国奉献，关心地质职工疾苦，甘当科学事业的“后勤部长”。
胡启立在纪念何长工同志诞辰100周年的讲话中指出：“何长工同志的一生是革命的一生，奋斗的一生，为祖国和人民呕心沥血、鞠躬尽瘁的一生。”新中国成立后，在地质部门工作期间，何长工充分实践了全心全意为人民服务的精神。首先，全力推动地质事业的发展，为国家建设提供根本保证。新中国成立后，我国的国体是人民民主专政，而人民民主专政的基础则是工人和农民的联盟。因此，从根本上讲，为国家经济建设服务本质上就是为人民服务。为了使地质工作满足国家建设需要，从而服务于人民群众。在李四光、何长工等人的领导下，中国地质事业取得了全面突破。到1956年，从事地质勘查事业的职工，从万余人发展到17万人，其中具有高等学校毕业程度的地质人员，从200余人发展到6000余人；开动的钻机从300余台增加到3000余台；地质勘探队伍的技术装备，不断地得到充实与改善；地质科学技术水平，也有所提高。国家要求地质部门在第一个五年计划期间，探明十几种矿产储量，而实际已经探明了铁矿31亿t，煤210亿t，还有其他金属和非金属等30几种矿产储量。基本上保证了煤炭、黑色冶金、有色冶金等工业建设的需要。石油资源也有了新发现。
在领导地质工作过程中，何长工还将全心全意为人民服务的精神贯彻于对地质工作者的关心中，体现在解决地质工作者实际困难方面。何长工明确认识到：“关心地质工作者重要的是要解决实际问题。”地质工作是一项艰苦的工作，其具有分散性大、流动性大的特点。在20世纪50年代，地质队甚至面临着户口和吃饭问题，为了保证地质队伍的稳定，为了解除地质工作者的后顾之忧，何长工通过多方努力最终在1961年把问题予以解决。同时，何长工等人还千方百计为改善野外地质职工的工作条件和生活条件而努力，“为解决问题，有时我就直接去找富春同志、一波同志，甚至找到周总理那里争取支持和解决。”此外，在逐步解决一些困难的基础上，1964年为了进一步集中地、系统地解决野外队职工的劳动保护、生活福利问题，专门组织人员起草了《关于解决野外地质职工劳保、生活福利等若干问题的暂行规定》。这个文件针对地质职工在劳动保护、生活福利方面存在的主要问题，结合实际可能，提出了解决问题的具体方案。在实际中，何长工甚至为地质工作者获得野外津贴而奔走，还为湖北荆州第五石油地质普查勘探大队及时解决了棉袄问题，为保住地质职工的北戴河疗养院而努力。
此外，何长工还始终注意为地质专家创造条件，充分发挥他们的才智。何长工尊重知识，尊重知识分子，他同李四光坦诚相待，亲密合作，成为共产党老干部与科技干部合作的典范。他非常敬重和爱护李四光，遇到专业问题虚心请教，并带领其他部领导向李四光学习地质知识。为使李四光集中精力进行科学研究，何长工更多地担负了地质部的日常管理工作，为李四光地质科学思想的发展提供了有利的条件。同时，何长工在政治上和生活上十分关心李四光。1958年12月，经何长工、张劲夫介绍，李四光光荣地加入了中国共产党。这位辛亥革命的老战士、著名的地质学家实现了由民主主义者到共产主义者的转变。
由此可以看出，在领导地质工作时期，何长工全面继承和体现了全心全意为人民服务的精神品质。
四、独立自主、自力更生、艰苦奋斗的创业精神
革命时期，中国共产党领导的革命人民能在艰难困苦的条件下，在内忧外患的社会背景中，依靠自己的力量发展生产，不仅解决了吃饭穿衣问题，而且开始发展门类齐全的轻重工业；在军事力量上，不仅发展壮大了队伍，而且在自力更生，艰苦奋斗的过程中增强了队伍的凝聚力和战斗力，从这个意义上来讲，革命的胜利无疑是独立自主，自力更生，艰苦奋斗精神的胜利。
新中国成立后，中国地质工作面临的状况是极端严峻的。旧中国留下的地质专业工作者只有200多人。在设备方面，旧中国留下的钻机只有十几台，大多已经破旧。新中国成立后，新增加了一些，到1952年6月底总共也不过40台。针对这种情况，何长工充分发扬了独立自主、自力更生、艰苦奋斗的创业精神，在较短的时间内改变了中国的地质工作状况。
在地质勘探方面。这一时期，探明了大量煤田、石油、天然气矿，摘掉了中国无油的帽子；摘掉了中国“贫铁”、“少铜”的帽子，探明了大量铁、铜以及有色金属矿藏；探明了许多钢铁、化学工业所需的冶金辅助矿产资源和农业矿产资源；水文地质与工程地质也同步发展。
在人才培养方面，何长工发扬艰苦奋斗的精神解决各种困难，不仅培养了一批急需的地质人才，而且为新中国地质教育事业奠定基本格局，为培养高级地质人才奠定基础。针对力量小、任务大的问题，何长工提出通过举办各种训练班与师傅带徒弟并举，长线专业与短线专业相间的办法，培训急需的地质人才的办法加以解决。为了使地质工作真正实现“大转变、大发展”就必须培养各级各类地质人才，何长工克服种种困难，大力建设地质院、校。在北京地质学院、长春地质学院筹建过程中，他亲自抓选择校址、师资调配、建校规模、重要基建物资供应等，从而极大地推动了建校进程。一年之后，新中国地质教育的最高学府——北京地质学院、长春地质学院教学楼竣工，学生们进入新校舍上课。1956年，经高教部批准，何长工决定在西南重镇成都建立成都地质学院。筹建期间，何长工亲赴成都督战，一住就是一个月。在四川省委书记李井泉的大力支持下，建设速度出乎意料，做到当年筹备，当年建设，当年开学。此后，何长工又先后领导创办了南京、武汉、重庆、长春、西安、宣化、北京、郑州、广州、昆明等10所中等地质专业学校。地质教育高、中级成龙配套，地区分布布局合理，呈现出勃勃生机。
在地质队伍的发展方面，在何长工领导地质工作时期，地质队伍得到迅速发展。到1959年，全国从事地质工作的职工有33万人，其中各种专业的技术人员即达17000人；在校地质专业大学生有19800人，中等技术学校学生有23000人。三年调整时期，地质系统职工从33万人减少到14万人，这是国家全局调整的需要。到1966年为止，全国各省、市、自治区、直辖市已成立了25个地质局。而全国地质系统的职工则由1952年底的6400多人，发展并稳定在33万人。
在地质装备方面，何长工更是明确了自力更生为主的思想。何长工到地质部不久，就明确指出要发展地质事业决不能长期依靠进口勘探设备、仪器。1953年，在他亲自奔走努力之下，铁道部将张家口铁路工厂支援地质部，作为建立张家口探矿机械厂的基础。在1956年到1965年十年间，又先后在北京、上海、湖南、江苏等省、市的支持下，相继建立了北京、上海、衡阳、无锡、天津等探矿机械厂，北京、上海、重庆等地质仪器厂；同时组织技术设计队伍，要求从仿制尽快发展到自行设计和制造。“以自力更生为主，争取适当引进，加强相互联系，争取兄弟部门的援助，这是长工同志在地质勘探装备制造方面一贯坚持的原则。”1957年，地质系统已开始生产自己设计的钻机及若干主要的物探及测试仪器。到1966年“文革”前，已具有生产系列成套钻机设备的能力，某些高精度磁力、重力等物探仪器还达到了相当先进的水平，从而奠定了我国主要地质勘探装备及仪器已基本上立足于自给的局面。
在地质科学研究方面，何长工深知没有地质科学技术的发展，就没有地质工作的发展。因此，他“主张狠抓地质科学技术研究，搞地质工作应以教育为本，科研为基础。”为了推动地质科学研究的发展，何长工首先主抓了地质科学研究机构的建立、发展和完善。1959年3月，地质部党组作出了成立地质科学研究院的决定。之后，经过调整、发展，到1966年地质科学研究院和一些专业局所领导的研究所，加上六个大区地质科学研究所，共发展到了16个地质科研机构。地质调查、矿产勘查的结果都必须最后反映在文字报告、地质图件、选存典型标本上，才能为更多的人提供地质知识和信息。因此，地质图书馆、地质博物馆、地质资料馆这“三馆”在地质部门具有非常重要的地位。何长工对这“三馆”的建设十分重视。在他的努力下，这三馆分别于1956年、1959年、1964年建成，这三馆的建立为地质科研和勘探工作起了重要的支撑作用。
何长工以他丰富的革命经历和经验意识到，必须要在广大地质职工中树立一种信念和精神，保证地质队伍革命化。他把自己在革命战争中形成的优良传统和作风带到地质工作中，号召地质职工艰苦奋斗，努力工作，以苦为乐，以苦为荣。他要求各级领导干部和政治工作机关“在思想建设上，除进行基本的理论、政策教育外，要经常掌握各类人员的思想动态，通过各种形式进行生动活泼的思想教育工作”。“要用马克思主义思想武装头脑，启发觉悟，要培养锻炼职工具有高度的爱国主义和国际主义觉悟，具有革命的英雄主义精神……建立起国家主人翁的态度”。这就为地质行业形成“三光荣”精神奠定了基础。可见，何长工在领导地质工作时期表现出的上述精神品质得益于他长期的革命斗争实践，在革命斗争实践中他积累了丰富的优秀精神品质，从而在新中国成立后自然地融会进了地质工作领域，从而为地质精神带来了新鲜的血液，丰富、发展了地质精神。何长工在领导地质工作中所表现出的优秀精神品质，得到了地质工作者的高度认同。1980年4月14日下午，在全国政协礼堂，何长工以老地质工作者的身份，应邀参加了全国地质系统评功授奖大会的授奖仪式。这次大会非常隆重。邓颖超、王震等出席了大会。会上表扬了新中国成立30年来地质找矿的有功单位、集体和个人。当天，他应邀在主席台上讲话，在场的地质职工给了他持续时间最长的热烈的掌声。掌声起了两次，人们衷心欢迎老部长的光临。“他既是职工爱戴的首长，又是职工的知心朋友，广大职工感到何老理解他们，关心他们，有话愿意向他倾吐。因此，当年的那些地质队员们仍在深深地怀念他。”“地质队伍中的老专家、老教授感到他和蔼可亲，几乎没有不崇敬何老的，有建议，有问题都愿意向他直说。”“长工同志作风民主，襟怀坦荡，待人真诚，纯正谦和。”“长工同志顾全大局，不居功，不自傲，不计较个人得失，有党叫干这行就干好这一行，光明磊落的高尚品德。”“地质战线广大职工对长工同志也有着深厚的感情，都深深怀念长工同志。”
综上所述，1952～1967年何长工领导地质工作时期，他将自己在革命战争年代积淀的各种优秀精神品质，同时结合地质工作的行业特征，凝练形成了这一时期的何长工精神。这一精神主要包括：始终坚持坚定正确的政治方向，坚持和贯彻实事求是的思想路线，全心全意为人民服务，独立自主、自力更生、艰苦奋斗的创业精神，等等。这一时期的何长工精神对当时地质行业精神的形成起到积极的促进作用，也是整个地质行业精神的一个重要组成部分。因此，学习何长工精神是今天继承和发扬地质精神的一个重要载体。
② 你知道文革期间北京五大造反派领袖之一王大宾的结局吗
1966年大学毕业前夕，王大宾狂热地投入了那场席卷全国的“造反运动”，并拉起一支庞大的队伍。他因经常在首都高校乃至全社会抛头露面，很快被中央文革小组相中，成为当时的“五大学生领袖”之一的“地派头目”。
1968年毛主席关于红卫兵小将要接受工农兵再教育的指示发表后，这位已任北京地质学院东方红公社政委兼司令、首都红卫兵三司副司令、首都大专院校红卫兵代表大会核心组副组长、北京市革命委员会常委兼政法组副组长的王大宾，被分配到成都探矿机械厂工作。临行前，周恩来总理特意抽空接见了王大宾，嘱咐他下去后多学技术，少出头露面，不可介入四川“天”“地”两派群众组织的派仗。
1971年，王大宾因“5·16”问题被押回北京地质学院隔离审查，并被开除了党籍。
1978年，他又以反革命罪被捕，一直关押在武汉第一看守所。
1983年，王大宾获释出狱返回成都。
王大宾回成都后，起初渴望搞专业工作，但未如愿。之后，他先在一个街道办的商店当临时出纳，后来则被一军队办的贸易公司聘为副经理。
1985年秋，在有关部门的关照下，王大宾又回到了成都探矿机械厂搞钎具，每月工资69元。对继续从事专业工作，他从内心感谢党的政策，并在工作中努力回报。
王大宾曾两次结婚。1973年，王大宾在受审查期间患了严重的胃病。当时他的女朋友闻讯从成都赶到武汉，为他熬药送饭。他们于同年底结婚。第二年，添了个女儿。1983年，王大宾的前妻调回原籍深圳，王大宾却因故调不去，双方协议离婚。至今两家仍是朋友，有往来。
王大宾与前妻分手后，曾深深地痛苦过。1987年夏季，有人介绍了都江堰市妇幼保健站的医生刘素芬。初次见面那天，王大宾首先送上一份别致的“礼物”——自己关押受审的材料。刘素芬比王大宾小8岁，是共产党员。
对于王大宾的“见面礼”，刘素芬翻阅了好一阵子，她决心继续和王大宾交往下去。她说：“历史已经过去，关键是现在的表现。”一年后，他们在刘素芬的单位宿舍结婚。王大宾只带来了三个饭碗和两床旧被褥。1989年10月，在中国地质大学教授张国榉的鼎力推荐下，雄心勃勃地要把经济搞上去的都江堰市一班领导人，借调了王大宾帮助筹建钎具厂。
③ 静力触探测试法的仪器设备
静力触探设备，俗称静力触探仪，一般由三部分构成，即：
(1)静力触探头：地层阻力传感；
(2)量测记录仪表：测量与记录探头所受各种阻力；
(3)贯入系统：包括触探主机与反力装置，共同负责将探头压入土中。
触探主机借助探杆将装在其底端的探头压入土中；反力装置则提供主机在贯入探头过程中所需之反力。
目前，广泛应用的静力触探车集上述三部分为一整体。静力触探车具有贯入深度大(贯入力一般大于10t)、效率高和劳动强度低的优点。但它仅适用于交通便利、地形较平坦及可开进汽车的勘测场地使用。贯入力等于5t或小于5t者，一般为轻型静力触探仪。使用时，一般都将上述三部分分开装运到勘测现场，进行测试时再将三部分有机地连接起来。在交通不便、勘测深度不大或土层较软的地区，轻型静力触探应用很广。它具有便于搬运、测试成本较低及灵活方便之优点。静力触探仪的贯入力一般为2～20t，最大贯入力为20t，因为细长的探杆受力极限不能太大，太大易弯曲或折断。贯入力为2～3t者，一般为手摇链式电测十字板-触探两用仪。贯入力大于5t者，一般为液压式主机。现介绍几种主要的和常用的触探仪。
一、一些常用的静力触探仪介绍
1.轻便触探机
2Y-5A型触探机(图3-11)，额定贯入力：50kN；起拔力：80kN；80kN贯入速度：1.2m/min主机质量：350kg；起拔速度：2.5/min动力匹配：5.5千瓦电机或180柴油机。
图3-11 2Y-5A轻便型触探机
2.静力触探-十字板剪切两用机
CLD-1型触探机(图3-12)，贯入力：2t；贯入速度：0.8～1.2m/min，主机质量：200kg。CLD-3型触探机，贯入力：3t；贯入速度：0.8～1.2m/min，主机质量：210kg。
3.静力触探工程车
目前，我国生产静力触探工程车的厂家较多，主要有浙江宁波勘215机械厂、江苏省如皋勘测机械厂、大连拉伸机厂、沈阳探矿机械厂及上海地质仪器厂等。各厂生产的触探工程车的贯入能力都已达到20t，都有封闭式车厢，可以在不受气候条件影响下进行野外作业。触探车的结构形式：客车型，蓬车型；平衡形式：液压支腿手动调平；外形尺寸：9.8m×2.5m×2.8m；下锚形式：液压下锚机自动下锚；动力匹配：汽车动力；全车质量：8500kg。
图3-12 CLD3-型触探机
图3-13 静力触探工程车
二、探头
(详见第二节第二部分)
三、量测记录仪表
我国的静力触探工程几乎全部采用电阻应变式传感器。因此，与其配套的记录仪器主要有以下4种类型：①电阻应变仪；②自动记录绘图仪；③数字式测力仪；④数据采集仪(微机)。
1.电阻应变仪
从20世纪60年代起直到70年代中期，一直是采用电阻应变仪。电阻应变仪具有灵敏度高、测量范围大、精度高和稳定性好等优点。但其操作是靠手动调节平衡，跟踪读数，容易造成误差。而且不能连续读数，只能间隔进行(一般5～10 s，即每贯入10～20cm读一次)，不能得到连续变化的触探曲线。经过改进，出现了数字式测力仪，如上海新卫机器厂生产的数字测力仪和新达电讯厂生产的JC-X2静力触探测量仪。
2.自动记录绘图仪
为了实现自动记录，就出现了自动记录仪。我国现在生产的静力触探自动记录仪都是用电子电位差计改装的。这些电子电位差计都只有一种量程范围。为了在阻力大的地层中能测出探头的额定阻力值，也为了在软层中能保证测量精度，一般都采用改变供桥电压的方法来实现。
早期的仪器为可选式固定桥压法，一般分成4～5档，桥压分别为2、4、6、8、10V，可根据地层的软硬程度选择。这种方式的优点是电压稳定，可靠性强；但资料整理工作量大。现已有可使供桥电压连续可调的自动记录仪。
图3-14 ZSJ-2型双笔自动记录仪工作原理图
(1)自动记录仪工作原理：图3-14所示为ZSJ-2型双笔自动记录仪工作原理图，由传感器送来的被测直流信号，经测量电路与仪表内补偿电压进行比较后，产生一不平衡电压，经放大器放大105～6倍后获得足够大的功率驱动可逆电机转动。可逆电机经过一套机械传动装置，一面带动测量电路中的滑线电阻的滚动触点，使补偿电压与被测信号平衡；一面带动指针和记录笔沿着有分度的标尺左右移动。此时放大器中无信号输入和输出，电机停止转动，指针在分度尺上的指示值即为被测信号的电压值。如果被测信号发生变化，则新产生的电位差值信号又被送至放大器，使滑线电阻的滚动触点又移动到一个新的平衡点，被测信号与补偿电压又达到新的平衡，指针又移到新的位置……。与此同时，自整角机通过一套传动机构，以一定速度卷动记录纸。这样，随着指针移动和记录纸卷动，记录笔便在记录纸上连续地记录出各深度被测信号的大小，此即静力触探曲线。
(2)仪器主要组成部分：除走纸机构外，双笔记录仪各部分都由两(双)套组成：它包括①测量电路；和应变仪一样，也是采用双电桥电路，所不同的是自动记录仪采用的是直流内桥，传输的是直流信号；为对外桥路提供稳定的直流电压，自动记录仪专门增设了桥路稳压电源：稳压范围一般为0～20V，连续可调，以适应标定探头和贯入不同软硬地层的需要；②晶体管放大器：在记录仪中，放大器的作用是把测量电路送来的直流信号ΔU放大成足以驱动可逆电机转动的交流信号，并且当直流信号ΔU的极性改变时，输出交流信号的相位也随之改变，从而能带动可逆电机正反转动，使测量系统达到自动平衡；③可逆电机；④仪表的走纸机构：静力触探自动记录仪除了要把被测信号显示出来外，还必须将信号随深度变化的情况记录在纸带上，才能及时准确地记录出地层各位置的阻力值。为此，记录仪用一对自整角机取代了原电位差计走纸系统中的同步电机。同时发讯角机和摩擦轮通过齿轮组连在一起，并安装在触探主机的底盘上，使摩擦轮紧贴触探杆。当触探杆下压时，摩擦轮便随着转动。带动发讯机的转子旋转。接收机固定在仪器内，并和走纸机构的齿轮组相连接。当发讯机旋转时它也跟随旋转，带动记录纸按1：100(或其他)比例移动，这样就把触探深度记录下来。
3.数字式测力仪
数字式测力仪是一种精密的测试仪表。这种仪器能显示多位数，具有体积小、重量轻、精度高、稳定可靠、使用方便、能直读贯入总阻力和计算贯入指标简单等优点，是轻便的链式十字板-静力触探两用机的配套量测仪表，国内已有众多厂家生产。这种仪器的缺点是间隔读数，手工记录。
数字式测力仪与过去使用的应变仪比较，其优点是：体积小、重量轻，不用手动跟踪，而用数字显示不容易看错，还可以把率定系数输入仪器内直接读取阻力值。由武汉市勘测院设计、由武汉无线电厂生产的数字式测力仪即具有上述功能。
此外，自动记录仪与应变仪相比，灵敏度不如应变仪，它的量程小。但是，自动记录仪有深度控制装置，可以连续自动地记录土层的贯入阻力曲线，从而提高了野外工作效率和质量，因而目前使用最广。
4.数据采集仪(微机)在静探中的应用
以上介绍的量测记录仪表的功能均不够完善，有的只能人工间隔读数，不能画图；有的只能画图，但不能显示打印数据。这些仪器虽还能满足一般生产的需要，但资料整理时工作量大，效率低。故用微型计算机采集和处理数据，已在静力触探测试中得到了广泛应用。
四、贯入系统
静力触探贯入系统由触探主机(贯入装置)和反力装置两大部分组成。
触探主机的作用是将底端装有探头的探杆一根一根地压入土中。触探主机按其贯入方式不同，可以分为间歇贯入式和连续贯入式；按其传动方式的不同，可分为机械式和液压式；按其装配方式不同可分为车装式、拖斗式和落地式等。
反力装置的作用是平衡贯入阻力对贯入装置的反作用。从设备角度来说，静力触探贯入深度的大小主要取决于三方面因素：①贯入设备能力的大小；②触探头截面的大小及其与探杆的配合；③反力大小。反力不够，整个贯入设备的能力就得不到充分发挥，可见反力装置是很重要的。反力的取得，一般有下地锚和利用汽车自重两种。现在的触探车都综合利用这两种方法，效果良好。
拧锚机有液压、电动、手摇三种类型。
五、探杆
探杆有一定的规格和要求。探杆应有足够的强度，应采用高强度无缝管材，其屈服强度不宜小于600MPa。
探杆与接头的连接要有良好的互换性。用锥形螺纹连接的探杆，连接后不得有晃动现象；用圆柱形螺纹连接的探杆，丝扣之间、皆应能拧紧密贴。
探杆应平直，不得有裂纹和损伤。每根探杆的长度一般为1m，其直径应和探头直径相同；但单用探头探杆直径应比探头直径小。
六、电缆
电缆的作用是连接探头和量测记录仪表。由于探头功能不同，相应电缆的芯数也不同，最少的为配单桥探头的四芯电缆，多则几十芯，各芯之间应互相屏蔽，在场出讯号时不能互相干扰。电线应有良好的防水性和绝缘性，接头处应密封。其直径应比探杆内径小，以便能将其顺利穿过探杆，连接探头和仪表。
④ 反循环钻孔灌注桩用哪一种钻孔机械全称是什么
反循环钻孔港灌注桩根据地层情况可以采用冲击反循环钻机和回转钻机，地层为卵砾石、岩石层时采用冲击反循环钻机，目前国内生产冲击反循环钻机的厂家只有山东省地质探矿机械厂，详细名称为CJF-15型冲击反循环钻机，这种钻机为机械传动式；YCJF-20或25型全液压冲击反循环钻机，这种钻机为全液压传动式；型号中的15、20、25为该型钻机施工的最大直径，单位X0.1米。
地层为软土层时可采用回转钻钻机，这种钻机国内生产厂家很多。
另外，很多情况下，地层不是单一的，可采用上部软地层使用旋挖钻机，下部岩石层使用冲击反循环钻机，这种工法国内使用也较多，武汉绿地中心（中国第一高建筑）一期部分标段就采用这种工法，该工地旋挖钻机多个厂家的都有，冲击反循环钻机只有山东省地质探矿机械厂生产的。
⑤ φ镶有АКТМ 的金刚石钻头第一次生产试验效果分析
(一)生产试验的条件
试验时间:2010年11月17日～12月14日。
地点:鄂州市汀祖镇集宝庙矿区ZZK4孔与ZZK8孔(铜铁矿区)。
设备:江苏省无锡探矿机械总厂生产的XY－4型钻机(图4－28)，衡阳探矿机械厂生产的BW－250泵，使用普通50mm钻杆，水基钻井液。
钻头:乌方含АКТМ钻头(№3，见图4－23)，中方“金石公司”的含АКТМ钻头(№4，见图4－24)，中方“无锡厂”的批量钻头(№6，见图4－29)。
图4－28 集宝庙矿区ZZK4孔现场
图4－29 “无锡厂”的批量钻头(№6)
生产试验的目的:比较三类钻头在深孔生产条件下的进尺和机械钻速。
(二)所钻岩层的性质
1.所钻岩石的矿物鉴定报告
委托中国地质大学(武汉)岩矿鉴定中心对所钻岩石进行了薄片分析，其矿物成分的电子显微镜照片见图4－30，图4－31。
图4－30 细粒二长花岗石(岩3)
图4－31 辉绿玢岩(岩4)
生产试验中共取出了三种岩心，编号分别为岩3，岩4，岩5。经专家确认，岩3为细粒二长花岗石。其中，斜长石:聚片双晶发育，粒径0.1mm～1mm，39%;钾长石:见文象结构，30%;石英:28%;黑云母:片状，已绿泥石化，1%;磁铁矿:2%;结构构造:二长结构，块状构造，后期的碳酸岩化明显。岩4为辉绿玢岩。其中，斑晶:斜长石:聚片双晶发育，粒径0.5～1.5mm，20%;辉石:柱状，已碳酸岩化，粒径:0.5mm±10%;基质:斜长石:长条状，40%;辉石:短柱状，26%;角闪石:已绿泥石化，2%;黑云母:1%;磁铁矿:1%;结构构造:基质具有辉绿结构，斑状结构，块状构造。
2.所钻岩石类别的测试结果
(1)按岩石的压入硬度分级。岩石的压入硬度测试及分级方法在第三章第七节中已介绍，这里只给出分级结论。
如表4－18所示，生产试验孔内的三种主要岩石均为硬和坚硬岩石。其中岩3(细粒二长花岗石)的可钻性为Ⅹ级，岩4(辉绿玢岩)的可钻性为Ⅶ级，岩5(黄铁长英岩)的可钻性为Ⅸ级。应该说，这都是以前国内钻探实践中很少用聚晶金刚石钻头去钻进，而且是效率很低的钻探对象。
表4－18 岩石压入硬度统计表及可钻性级别
(2)按岩石的单轴抗压强度分级。由于岩5样品在万能材料试验机上被压碎，无法获得准确数据，表4－19中仅列出了两种主要岩石的测试结果。按照单轴抗压强度分类标准，生产试验将面对的是坚硬岩石。这从另外一个侧面反映了用聚晶钻头钻进它的难度。
表4－19 岩石单轴抗压强度测试结果及其分级
(三)钻进效果分析
在鄂州市汀祖镇集宝庙矿区ZZK4钻孔中的钻进生产试验数据整理于表4－20。
表4－20 №3，№4，№6，№7钻头在ZZK4孔的试验情况
为了防止№3钻头的АКТМ脱落造成孔内事故，在下钻前把钻头端部的АКТМ全部敲掉。
试验效果分析:
(1)表4－20的数据表明，按总的平均机械钻速由高到低的顺序是:№6>№7>№3>№4。其中，无锡的批量钻头(№6)平均钻速4.76m/h，几乎是乌方钻头(№3)的3倍，是金石公司钻头(№4)的3.3倍;最高钻速7.99m/h分别为后两者的2.5倍和4倍。但仔细分析班报表发现，№3和№4钻头所钻的岩石完全是坚硬的岩3(细粒二长花岗石)，可钻性达Ⅹ级。而№6钻头虽然也钻进了Ⅹ级的岩3，但在钻头总进尺中只占15%，其余85%进尺是在Ⅶ级辉绿玢岩(岩4)中完成的。其可钻性相差三级，所以平均钻速相差2倍也就不足为怪了。从另一个角度看，乌克兰用浸渍法制造的含АКТМ聚晶的人造金刚石钻头(№3)能在Ⅹ级坚硬岩石中取得平均时效1.60m/h，最高钻速3.18m/h的效果，已经很不错了;而且该钻头在进尺25.5m后唇面完好(图4－32)，还有较长的寿命。说明冷压浸渍法工艺在制造硬岩钻头方面有可取之处，因为金石公司钻头(№4)结构与№3钻头一样，只是制造工艺(用热压法烧结)不同，平均时效和最高钻速分别为№3钻头的90%和62%。
(2)№6钻头效果好的主要原因是胎体硬度(HRC15～20)低，与所钻岩层匹配较好，有利于孕镶金刚石的自锐出刃，同时其唇面形状(图4－29)有利于提高钻头比压和及时排粉。而№3钻头的胎体硬度(HRC35)对于坚硬弱研磨性岩石偏高，且钻头唇面接触面积大，必须施加更大的钻压，水口面积小排粉效果也较差。但是，№6钻头在深孔中的寿命有待提高，现场№6钻头失效的原因是内径磨损严重，取出的岩心直径超过了极限值49mm。虽然此时机械钻速仍保持在2m/h左右，但钻头不得不报废。往往在硬—坚硬地层中，钻头的时效与寿命很难同时兼顾。
(3)№4钻头工作一段时间后的唇面放大照片如图4－33所示，虽然АКТМ聚晶体端部被磨平，但唇面其他与岩石接触的面积上，金刚石出刃良好，每颗金刚石后面都有明显的蝌蚪状支撑，且金刚石无明显的脱落、磨钝现象。这至少说明两点，一是АКТМ聚晶体起到了掏槽作用，否则唇面其余部分不可能被孔底磨出蝌蚪状支撑;二是表明钻头胎体对АКТМ的包镶效果良好，如果条件允许进一步增大钻压，可能更有利于发挥АКТМ的掏槽作用。
图4－32 钻头钻进25.5m后的唇面
图4－33 №5钻头唇面放大图
⑥ 静力触探测试法的仪器设备
静力触探设备，俗称静力触探仪，一般由三部分构成，即：①静力触探头：地层阻力传感器；②量测记录仪表：测量与记录探头所受各种阻力；③贯入系统：包括触探主机与反力装置，共同负责将探头压入土中。触探主机借助探杆将装在其底端的探头压入土中；反力装置则提供主机在贯入探头过程中所需之反力。目前广泛应用的静力触探车集上述三部分为一整体。静力触探车具有贯入深度大（贯入力一般大于10t）、效率高和劳动强度低的优点。但它仅适用于交通便利、地形较平坦及可开进汽车的勘测场地使用。贯入力等于5t或小于5t者，一般为轻型静力触探仪。使用时，一般都将上述三部分分开装运到勘测现场，进行测试时再将三部分有机地联接起来。在交通不便、勘测深度不大或土层较软的地区，轻型静力触探应用很广。它具有便于搬运、测试成本较低及灵活方便之优点。静力触探仪的贯入力一般为2t—20t，最大贯入力为20t，因为细长的探杆受力极限不能太大，太大易弯曲或折断。贯入力为2t—3t者，一般为手摇链式电测十字板－触探两用仪。贯入力大于5t者，一般为液压式主机。现介绍几种主要的和常用的触探仪。
（一）常用静力触探仪介绍
1.CLD型静力触探－十字板剪切两用仪
由四川省建筑科学研究所与华东电力设计院研制，目前由上海市新卫机器厂、浙江南光地质仪器厂及江苏如皋工程勘测机械厂等生产（参见本书第六章图6—3）。
CLD-1型，最大贯入力为2t，总重（包括工具）0.2t，配用探头面积为10cm2，配用十字板尺寸为50mm×100mm×2mm，主机重50kg，最大外形尺寸为100cm×30cm×145cm。本机轻便，一机多用，特别适用于软土地区。
CLD-3型，最大贯入力为3t，主机重65kg，可两面手摇，主机架比CLD-1型坚固，其它规格同CLD-1型。本机贯入力比CLD-1型加大，轻便，贯入深度也相应提高。
2.托挂式静探仪
由铁道部科学研究院第三设计院设计，由浙江宁波勘测机械厂（现为镇海电讯厂勘测机械分厂）生产，型号为DY-5型。该机具有小巧轻便、结构紧凑等特点，属轻型静探仪。其主要技术参数如下：额定贯入力为5t，额定起拔力为7.6t，贯入速率为0.5—1.6m/min，起拔速率为3m/min，油缸行程为0.5m。
由中国船舶工业总公司勘察研究院研制，由杭州市富阳科学仪器厂生产的MJ-2型拖挂式静力触探机，具有轻便灵活、占地小、性能稳定等优点，属中等贯入能力的设备。其主要性能及技术规格如下：总贯入力为10t，贯入速度为1m/min，起拔速度为2m/min，最大行程为1.2m，整机重430kg，外形尺寸为385cm×135cm×230cm，动力为3.5/4.5kW，电源电压为380V，有地锚4—8个。
3.静力触探车
目前，我国生产静力触探车的厂家较多，主要有浙江宁波勘测机械厂、江苏省如皋勘测机械厂、大连拉伸机厂、沈阳探矿机械厂及上海地质仪器厂等。各厂生产的触探车贯入能力都已达到20t，都有封闭式车箱，可以在不受气候条件影响下进行野外作业。
现将浙江宁波勘测机械厂的产品规格列于表2—2中。
（二）探头
1.探头的种类及规格
探头是静力触探仪的关键部件。它包括摩擦筒和锥头两部分，有严格的规格与质量要求。目前，国内外使用的探头可分为三种类型（见图2—22）。
（1）单用（桥）探头：是我国所特有的一种探头类型。它是将锥头与外套筒连在一起，因而只能测量一个参数。这种深头结构简单，造价低，坚固耐用，是我国使用最多的一种探头。它对推动我国静力触探测试技术的发展和应用起到了积极的作用，自60年代初开始应用以来，积累了相当丰富的经验，已建立了关于测试成果和土的工程性质之间众多的经验关系式。由于测试成本低，被勘测单位广泛采用。但应指出，这种探头功能少，其规格与国际标准也不统一，不便于开展国际交流，其应用受到限制。
（2）双用（桥）探头：它是一种将锥头与摩擦筒分开，可同时测锥头阻力和侧壁摩擦力两个参数的探头。国内外普遍采用，用途很广。
表2—2宁波勘测机械厂生产的触探仪
（3）多用（孔压）探头：它一般是在双用探头基础上再安装一种可测触探时产生的超孔隙水压力装置的探头。70年代末，国外开始应用。国内已引进多种，如中国地质大学等引进的Fugro孔压静探仪。国内已研制成功，如上海同济大学研制的孔压探头，已由浙江温岭南光地质仪器厂生产。还有铁道部科学研究院研制的孔压探头。孔压探头最少可测三种参数，即锥尖阻力、侧壁摩擦力及孔隙水压力，功能多，用途广，在国外已得到普遍应用。在我国，也会得到越来越多的应用。
此外，还有可测波速、孔斜、温度及密度等的多功能探头，不再一一介绍。常用探头规格见表2—3。
探头的功能越多，测试成果也越多，用途也越广；但相应的测试成本及维修费用也越高。因而，应根据测试目的和条件，选用合适的探头。表2—3中所列探头的底面积不同，主要是为了适应不同的土层强度。探头底面积越大，能承受的抗压强度越高；另一个原因是可有更多的空间安装附加传感器。但在一般土层中，应优先选用具国际标准的探头，即探头顶角为60°，底面积为10cm2，侧壁摩擦筒表面积为150cm2的探头，以便开展技术交流，便于应用和集思广益。
图2—22静力触探探头类型
a.单用探头；b.双用探头；c.多用探头
1—锥头；2—顶柱；3—电阻应变片；4—传感器；5—外套筒；6—单用探头的探头管或双用探头侧壁传感器；7—单用探头的探杆接头或双用探头的摩擦筒；8—探杆接头；L—单用探头有效侧壁长度；D—锥头直径；a—锥角
表2—3常用探头规格
2.有关探头设计的问题
对此问题可扼要说明几点：①探头空心柱与其顶柱应有良好接触，采用顶珠接触最好，可使传感器受力均匀，也容易加工。②加工空心柱（弹性元件）的钢材应具有强度高、弹性好、性能稳定、热膨胀系数小及耐腐蚀等特征。国内一般选用60Si2Mn（弹簧钢）和40CrMn钢制作空心柱。其它部件可采用40Cr或45号钢，需作好热处理。③由式（2—41）可知，空心柱应变量的大小和地层阻力及空心柱环形截面积有关。在相同地层阻力的情况下，应变量越大（也就是越灵敏），它能承受的最大荷载也就会愈小。要兼顾这两者，如前所述，可以选择好的钢材。但这还不够，为适应不同地区、不同软硬土层贯入的需要，目前厂家一般均生产几种不同额定荷载（当空心柱材料一定时，就相当于不同截面积）的探头选用。一般在软土地区可选用额定荷载小一些的比较灵敏的探头；反之，则选用额定荷载大一些的探头。④铁道部“静力触探技术规则（TBJ37-93）”规定：探头规格、各部加工公差和更新标准应符合表2—4、表2—5和图2—23、图2—24的要求，⑤探头的绝缘性能，应附合下列规定：探头出厂时的绝缘电阻应大于500MΩ，并且在500kPa水压下恒压2h后，其绝缘电阻仍不小于500MΩ。用于现场测试的探头，其绝缘电阻不得小于20MΩ。⑥对于各种探头，自锥底起算，在1000mm长度范围内，任何与其连接的杆件直径不得大于探头直径；为降低探杆与土的摩擦阻力而需加设减摩阻器时，亦只能在此规定范围以上的位置设置。⑦探头贮存应配备防潮、防震的专用探头箱（盒），并存放于干燥、阴凉的处所。
表2—4单桥探头规格
表2—5双桥探头及孔压探头规格
续表
注：①a=FA/A,FA=1/4πd2，对孔压探头a值不受限制。
②e1、e2为工作状态下的间距。
图2—23单桥探头外形图
图2—24双桥探头（上）及孔压探头（下）形状图
（三）量测记录仪表
我国的静力触探几乎全部采用电阻应变式传感器。因此，与其配套的记录仪器主要有以下4种类型：①电阻应变仪；②自动记录绘图仪；③数字式测力仪；④数据采集仪（微机）。
1.电阻应变仪
从60年代起直到70年代中期，一直是采用电阻应变仪。电阻应变仪具有灵敏度高、测量范围大、精度高和稳定性好等优点。但其操作是靠手动调节平衡，跟踪读数，容易造成误差；而且不能连续读数，只能间隔进行（一般5—10s，即每贯入10—20cm），不能得到连续变化的触探曲线。经过改进，出现了数字式测力仪，如上海新卫机器厂生产的数字测力仪和新达电讯厂生产的JC-X2静力触探测量仪。数字式测力仪与过去使用的应变仪比较，其优点是：体积小、重量轻，不用手动跟踪，用数字显示不容易看错，还可以把率定系数输入仪器内直接读取阻力值。由武汉市勘测院设计，由武汉无线电厂生产的数字式测力仪即具有上述功能。上述两种仪表的主要缺点是需人工记录。
2.自动记录仪
为了实现自动记录，于是就出现了自动记录仪。我国现在生产的静力触探自动记录仪都是用电子电位差计改装的。这些电子电位差计都只有一种量程范围。为了在阻力大的地层中能测出探头的额定阻力值，也为了在软层中能保证测量精度，一般都采用改变供桥电压的方法来实现。早期的仪器为可选式固定桥压法，一般分成4—5档，桥压分别为2、4、6、8、10V，可根据地层的软硬程度选择。这种方式的优点是电压稳定，可靠性强；但资料整理工作量大。现在已有可使供桥电压连续可调的自动记录仪。图2—25是ZSJ-2型双笔自动记录仪工作原理图。
（1）自动记录仪工作原理：如图2—25所示，由传感器送来的被测直流信号，经测量电路与仪表内补偿电压进行比较后产生一不平衡电压，经放大器放大105—6倍后获得足够大的功率驱动可逆电机转动。可逆电机经过一套机械传动装置，一面带动测量电路中的滑线电阻的滚动触点，使补偿电压与被测信号平衡；一面带动指针和记录笔沿着有分度的标尺左右移动。此时放大器中无信号输入和输出，电机停止转动，指针在分度尺上的指示值即为被测信号的电压值。如果被测信号发生变化，则新产生的电位差值信号又被送至放大器，使滑线电阻的滚动触点又移动到一个新的平衡点，被测信号与补偿电压又达到新的平衡，指针又移到新的位置……。
与此同时，自整角机通过一套传动机构，以一定速度卷动记录纸。这样，随着指针移动和记录纸卷动，记录笔便在记录纸上连续地记录出各深度被测信号的大小——静力触探曲线。
（2）仪器主要组成部分：除走纸机构外，双笔记录仪各部分都由两套组成。
图2—25ZSJ-2型双笔自动记录仪工作原理图
①测量电路：和应变仪一样，也是采用双电桥电路，所不同的是自动记录仪采用的是直流内桥，传输的是直流信号。为对外桥路提供稳定的直流电压，自动记录仪专门增设了桥路稳压电源。稳压范围一般为0—20V，连续可调，以适应标定探头和贯入不同软硬地层的需要。
②晶体管放大器：在记录仪中，放大器的作用是把测量电路送来的直流信号△U放大成足以驱动可逆电机转动的交流信号，并且当直流信号△U的极性改变时，输出交流信号的相位也随之改变，从而能带动可逆电机正反转动，使测量系统达到自动平衡。
③可逆电机：其作用前文已述及。
④仪表的走纸机构：静力触探自动记录仪除了要把被测信号显示出来外，还必须将信号随深度变化的情况记录在纸带上，才能及时准确地记录出地层各位置的阻力值。为此，记录仪用一对自整角机取代了原电位差计走纸系统中的同步电机。发讯角机和摩擦轮通过齿轮组联在一起，并安装在触探主机的底盘上，使摩擦轮紧贴触探杆。当触探杆下压时，摩擦轮便随着转动，带动发讯机的转子旋转。接收机固定在仪器内，并和走纸机构的齿轮组相联接，当发讯机旋转时它也跟随旋转，带动记录纸按1:100（或其它）比例移动，这样就把触探深度记录下来了。
（3）优缺点：自动记录仪与应变仪相比，灵敏度不如应变仪，它的量程小。但是，自动记录仪有深度控制装置，可以连续自动地记录土层的贯入阻力曲线，提高了野外工作效率和质量，因而目前使用最广。
3.数字式测力仪
数字式测力仪是一种精密的测试仪表。这种仪器能显示多位数，具有体积小、重量轻、精度高、稳定可靠、使用方便、能直读贯入总阻力和计算贯入指标简单等优点，是轻便链式十字板－静力触探两用机的配套量测仪表，国内已有多家生产。这种仪器的缺点是间隔读数，手工记录。
4.微机在静探中的应用
以上介绍的量测记录仪表的功能均不够完善，有的只能人工间隔读数，不能画图；有的只能画图，不能显示打印数据。这些仪器虽还能满足一般生产的需要，但资料整理时工作量大，效率低。用微型计算机采集和处理数据已在静力触探测试中得到了广泛应用。如上海地质仪器厂和长春地质学院共同研制成功的GCJW-1型静力触探微机实时处理系统，全部操作采用汉字人机对话方式，便于一般人员掌握和操作。触探时，可同时绘制锥尖阻力与深度关系曲线、侧壁摩阻力与深度关系曲线；终孔时，可自动绘制摩阻比与深度关系曲线。通过人机对话能进行分层，并自动绘制出分层柱状图，打印出各层层号、层面高程、层厚、标高以及触探参数值。该系统在工作参数选择、参数处理、公式选择及汉字绘制表头、图表等方面都比较灵活新颖，可与多种静力触探机配套使用。又如中国地质大学从荷兰引进的孔压触探仪，同时可测4个参数，即锥尖阻力、侧壁摩擦力、孔隙水压力及孔斜，可同时绘制各种曲线，进行数字显示、磁带记录和打印。其数据采集和处理完全由微机完成（见图2—26）。
（四）贯入系统
静力触探贯入系统由触探主机（贯入装置）和反力装置两大部分组成。触探主机的作用是将底端装有探头的探杆一根一根地压入土中。触探主机按其贯入方式不同，可以分为间歇贯入式和连续贯入式；按其传动方式的不同，可分为机械式和液压式（见图2—27）；按其装配方式不同可分为车装式、拖斗式和落地式等。
反力装置的作用是平衡贯入阻力对贯入装置的反作用。从设备角度来说，静力触探贯入深度的大小主要取决于三方面因素：①贯入设备能力的大小；②触探头截面的大小及其与探杆的配合；③反力大小。反力不够，整个贯入设备的能力就得不到充分发挥，可见反力装置是很重要的。反力的取得，一般有下地锚和利用汽车自重两种。现在的触探车都综合利用这两种方法，效果良好。拧锚机有液压、电动、手摇三种类型。
有关地锚锚片，目前多趋向单翼片式的，这样的地锚对土的扰动较小，下锚也容易些。叶片直径有φ200、φ250、φ300及φ400mm等几种，应根据所需反力大小和土层软硬选用不同直径的地锚。下锚深度为1.0—1.5m左右。在一般地层中每个锚可提供10—20kN的反力。一般下锚2—4个，多则6—8个。
当估算地锚反力不能满足触探深度要求，而采用增加地锚数量或改用其它反力方案又有困难时，可考虑在探杆上加设减摩器。减摩器外径要较探杆大，加在离探头摩擦筒上方1m靠外处。它可削弱土对探杆的摩阻力，达到在同样设备条件下增大触探深度的效果。
（五）探杆
它也有一定的规格和要求，探杆应有足够的强度，应采用高强度无缝管材，其屈服强度不宜小于600MPa。探杆与接头的连接要有良好的互换性。用锥形螺纹连接的探杆，连接后不得有晃动现象；用圆柱形螺纹连接的探杆，丝扣之间、肩应能拧紧密贴。探杆应平直，不得有裂纹和损伤。每根探杆的长度一般为1m，其直径应和探头直径相同；但单用探头探杆直径应比探头直径小。
（六）电缆
电缆的作用是连接探头和量测记录仪表。由于探头功能不同，相应电缆的蕊数也不同，最少的为配单桥探头的四蕊电缆，多则几十蕊，各蕊之间应互相屏蔽，在输出讯号时不能互相干扰。电缆应有良好的防水性和绝缘性，接头处应密封。其直径应比探杆内径小，以便能将其顺利穿过探杆，连接探头和仪表。
图2—26孔压触探数据采集系统
图2—27常用触探主机类型
1—油缸；2—活塞杆；3—支架；4—探杆；5—底座；6—高压油管；7—垫木；8—防尘罩；9—探头；10—丝杆；11—螺母；12—变速箱；13—导向器；14—电动机；15—电缆线；16—摇把；17—链轮；18—齿轮皮带轮；19—加压链条；20—长轴销；21—山形压板；22—垫压块
⑦ 武汉探矿机械厂又没有湿式强磁选机
广州有色金属研究院有磁选机生产。联系020-37239030 张女士
⑧ “深部矿体勘探钻探技术方法及设备研究”项目及其成果简介
(一)项目来源及研究目的
安徽是资源储量的大省,具有得天独厚的成矿地质条件。它地处华北、扬子、大别山三个板块结合带,在华北、扬子两个板块结合缝上,驰名中外的郯庐断裂自北向南纵穿全省,是全国19个成矿带之一的长江中下游铜铁多金属成矿带。为了进一步加快深部找矿步伐,安徽省地矿局313地质队于2008年4月向安徽省国土资源厅、安徽省地矿局申请“深部矿体勘探钻探技术方法及设备研究”项目立项,2009年被列入安徽省重点科技攻关项目(编号:09010301015)。
该项目的研究目的是提高深部矿体勘探速度、勘探靶区精度、地质成果的准确性,为加速我国寻找隐伏矿与开拓深部“第二找矿空间”提供技术支持。主要任务是通过研发钻探设备及机具、钻探方法、取心方法、钻孔护壁、高效长寿钻头等技术,解决深部钻探效率问题;通过研究受控定向钻探技术解决深部陡矿体和异型矿体、地表障碍物下部矿体勘探难题;通过钻孔摄像及定向取心技术完成钻孔地质信息采集,由单孔获取岩矿层参数的任务。历经近四年的研究、试验,再研究、试验与完善,于2012年底结题,通过鉴定验收。
(二)项目研究的主要内容
“深部矿体勘探钻探技术方法及设备研究”项目由安徽省地矿局313地质队主持承担,合作单位有:中国地质装备总公司、中国地质大学、中国科学院武汉岩土力学研究所、无锡探矿工具厂、唐山市金石超硬材料有限公司、张家口探矿机械厂等,同时聘请了国内部分资深专家作项目指导。
“深部矿体勘探钻探技术方法及设备研究”项目指导思想是,结合我国深部找矿技术需要,充分集成国内探矿技术优势,实行产、学、研、用相结合机制,以缩短研究周期,加速成果转化。项目的总体思路是:符合我国国情,以野外生产需求为中心,要求研究成果适用性好、可靠性强,易推广应用,且具有先进性、创新性,有自主知识产权。该项目共分4个课题:
课题一:分体塔式全液压动力头钻机及高强度绳索取心钻杆研制
(1)分体塔式全液压动力头钻机(FYD-2200型)
1)钻机实行分体结构设计,改变深孔钻探车载、桅杆式结构存在的弊端,以适应山区、丘陵、农田等道路较差的地区运输;
2)提升钻具设计为高塔形式,以增加立根长度;
3)钻机实现无级变速,增加调速范围;
4)钻机长行程(4.8m)设计,以增加回次进尺长度;
5)钻机动力头卡盘设计为卡瓦夹持和顶驱式两用结构;
6)钻机操作系统实现参数数字化,塔上操作可视化及钻探现场远程监控。
(2)高强度绳索取心钻杆
1)钻杆及接头优选国产高钢级无缝管材,进行特殊热处理,以增加强度和耐磨性满足3000m以内孔深钻探要求;
2)钻杆螺纹副设计为特殊形式,以增加抗扭、抗拉、防脱和密封性;
3)采用成型精密刀具加工钻杆接头螺纹,以提高螺纹加工精度。
课题二:钻孔摄像及定向取心技术在地质勘探中的应用研究
(1)钻孔摄像技术
1)实现360°孔壁数字成像、无缝拼接及高清晰度虚拟钻孔岩心图显示;
2)具有深孔内信息传输与数字分析处理功能;
3)运用钻孔摄像技术在单孔中解析岩矿层产状。
(2)定向取心技术
1)研究垂直孔、倾斜孔岩心定向系统,以扩大定向取心技术应用范围;
2)设计恒压岩心打印装置,保证可靠的导向钻进和平衡反扭矩效果;
3)研究水压力平衡,提高机械仓密封的可靠性;
4)研究孔底岩心打印控制装置,实现电机工作状态的自动控制;
5)研制微型金刚石钻头,以保证定向取心器孔底打印可靠性;
6)研究定向取心技术,在泥浆护壁钻孔中解析岩矿层产状。
课题三:钻孔设计与轨迹动态监控技术研究
1)钻孔弯曲规律分析,预测待钻钻孔的轨迹形态变化规律;
2)钻孔轨迹设计及钻孔轨迹形态绘制;
3)钻孔轨迹空间位置计算及中靶精度预测;
4)探矿、地质综合设计书编制;
5)钻孔综合资料整理及其电子文档自动生成;
6)钻孔轨迹三维可视化动态显示。
课题四:深部岩心钻探钻进工艺方法研究
1)关键装备优化选择与配置;
2)钻孔结构及套管设计;
3)特殊地层钻进取心技术;
4)高效、长寿命金刚石钻头研制与使用;
5)泥浆与护壁技术;
6)钻孔轨迹控制技术;
7)孔内事故预防与处理;
8)钻头成本与技术指标分析。
(三)项目研究主要成果
经过几年的研究与实践,“深部矿体勘探钻探技术方法及设备研究”项目按任务书设计要求完成了FYD-2200型分体塔式全液压动力头钻机及配套机具、高强度绳索取心钻杆(N、H系列,施工深度3000m以内)、地质勘探钻孔摄像及定向取心技术、钻孔设计与轨迹动态监控技术、深部岩心钻探钻进工艺方法的研究与开发。完成了“江淮下游新生代晚期环境变化研究”与“湖北神农架晚期第四纪环境研究”不扰动样环境科学钻探孔、“汶川地震断裂带科学钻探”WFSD-3孔、“深部矿体勘探钻探技术方法及设备研究”ZK1725孔等科学钻探试验孔,国家深部探测3000m科学钻探“华南于都 赣县矿集区科学钻探选址预研究”NLSD-1孔与“华东庐枞盆地科学钻探选址预研究”LZSD-1孔、安徽寿县正阳关铁及多金属潜力资源预查项目和滁州明光盐矿勘探孔等深部找矿钻孔的钻探任务,并在安徽霍邱铁矿、金寨沙坪沟钼矿、泥河铁矿、庐枞铁矿、琅琊山铜矿以及山东、浙江、江西、甘肃、四川、北京、上海等地不同地层、不同口径、不同钻进方法的深孔地质找矿和科学钻探中加以应用,取得了良好的效果。
项目研究共获得8项国家专利(其中发明专利3项)、1项国家计算机软件著作权。项目四个课题全部通过国内外科技查新及安徽省科学技术厅组织的专家技术鉴定。项目全面总结的小口径深部岩心钻探工艺及配套机具体系,对地质岩心钻探、科学钻探、环境地质勘探、水文地质水资源勘探施工等项目具有指导意义。项目研究成果总体评价为达到国际先进、国内领先水平。