月球钻孔取心机具研制与试验.pdf

《月球钻孔取心机具研制与试验.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第42卷第2期探矿工程(岩土钻掘工程)V01．42No．22015年2月ExplorationEngineering(Rock&SoilDrillingandTunneling)Feb．2015：1—7月球钻孔取心机具研制与试验李大佛，雷艳，许少宁(中国地质大学长江钻头有限公司，湖北武汉430074)摘要：对月壤形成过程和物质组成进行了介绍，并将实际月壤基本物理力学指标与CUG一1型模拟月壤和普通干砂进行对比，认为在月球钻探取样过程中可能遇到具有一定胶结强度的硬质团块。我国探月工程三期的核心任务是实现月球钻探取样

2、和返回，并明确要采用钻孔取样方式来获取能保持原始层理结构的较深层月壤样品。月表处于无水、高真空、微重力、日夜温差悬殊的极端环境，因此月球钻探取样采用的钻孔取心机具应结构简单，以减少钻进故障几率和拓宽对所钻月壤层的适应性。针对模拟月壤，分别对传统钻孔取心钻具、孔内取心钻具、孔外取心钻具、软袋翻转取心钻具、内外管联合(内管、外管)取心钻具进行了试验研究。试验研究结果表明，内外管联合取心钻具能更好地满足我国月球钻探取样返回的要求。关键词：月球钻孔取心；钻孔取心机具；钻孔取样；月壤；硬质团块中图分类号：P634．4文献标

3、识码：A文章编号：1672—7428(2015)02—0001—07DevelopmentofLunarCoringToolsandtheExperiment／L／Da-fo，LEIYah，XUShao—ning(ChangjiangBitsCo．，Ltd．，ChinaUniversityofGeosciences，WuhanHubei430074，China)Abstract：Theformationprocessoflunarregolithandthematerialcompositionareintrod

4、uced，bythecomparisonofbasicphysicalandmechanicalindexesoflunarregolithwithstimulatedCUG一1lunarregolithandcommondrysand，itisindica—tedthatinthelunarsampledrillingprocess，hardaggregate(briquettes)withcertaincementingstrengthmaybeencoun—tered．Thecoretaskofthethi

5、rdstagelunarexplorationprojcotofChinaistorealizelunardrillingandsamplingaswellasreturning，andobtainlunarregolithsamplesindeeplayerwithoriginalbeddingstructure．Becauseoftheextremeenviron—mentoflunarsurface，thestructureofcoringtoolsshouldbesimpletoreduceacciden

6、tratewithbroadenadaptabilitytoreg—olithlayerdrilling．Withthestimulatedlunarregolith，theexperimentalresearchisrespectivelymadeontraditionalbore—holedrilling，downholecoringtool，lunarsurfacesamplingtoo]，softbagoverturningcoringtoolanddouble—tube(innerandoutertub

7、es)coringtool，itshowsthecombinedcoringtoolwithinnerandoutertubescanmeettherequirementsofChina’Slunarsampledrillingandreturning．Keywords：lunarcoredrilling；coredrillingtool；sampledrilling；lunarregolith；hardaggregate我国探月工程三期的核心任务是实现月球钻探1月壤基本情况⋯取样与返回，并明确要求采用钻孔取样方

8、式来获取月壤成分、物理力学性质，以及月壤颗粒表面微能保持原始层理结构的较深层的月壤样品。月表处观结构特征，是探讨月壤形成演化过程和推动月球于无水、高真空、微重力、日夜温差悬殊的极端环境，科学研究的重要基础，对于实现月球资源开发利用并且月表钻探取样无人操作，地表遥控⋯。目标具有重要意义。月壤特性是什么、可钻性如何，要完成这个艰巨的任务，笔者认为主要有3个众说纷纭，没有具体描