纳米复合水泥材料(NC)
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2022-10-12 15:40:33
成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室、成都理工大学岩土钻掘实验室,依托国家自然科学基金、国家重点研发计划、国家重点实验室基金等科研项目,通过十余年持续攻关研究,成功研发纳米复合水泥系列材料(NC)。所研发的系列材料应用于若尔盖铀矿勘探、阳山金矿勘探、马尔康锂辉石矿勘探、冻土钻探、川藏铁路勘查、引黄工程隧道开挖、河北地热井等典型工程中。有效地解决了复杂地质和气候条件下钻孔孔壁垮塌和恶性漏失、隧道堵水加固、高(低)温护壁堵漏、地热高导热固井等技术难题,具有广阔的市场应用前景和良好的推广应用价值。
创新研发的纳米复合水泥材料主要分为如下5个系列产品,分别具有如下性能特点:(1) NC-1快硬早强型具有凝结时间可控、稳定性好、早期强度高等特点,可以很好解决水电、交通、基础工程、地质灾害等工程中软弱岩土体的注浆加固和钻孔护壁堵漏技术难题;(2) NC-2抗动水冲刷型具有凝结时间可控、快硬早强、稳定性好、早期强度高、抗动水冲刷等特点,可以很好解决钻探工程护壁堵漏与隧道防渗堵水加固技术难题。(3) NC-3耐低温型具有低温环境下(-10ºC)快硬早强、凝结时间可调、后期强度高等特点,可以很好解决高寒山区和冻土地区的钻探工程护壁堵漏、隧道防渗堵水加固、软弱岩土体注浆加固等技术难题。(4) NC-4耐高温型具有高温环境下(100 ºC、150 ºC、200ºC)稳定性好、稠化时间可调、早期强度高、后期强度不衰退等特点,可以很好解决高温地热(干热岩)、深部钻井等护壁堵漏、固井等技术难题。(5) NC-5高导热型具有流变性能好、凝结时间可调、早期强度高、后期强度不衰退、导热系数高等特点,可以很好解决地热储层普通固井水泥导热系数低、热能利用效率地下等技术难题。
钻探技术应用领域广阔,护壁堵漏问题突出,对水泥基材料需求量很大,纳米复合水泥材料市场空间大。依托国家自然科学基金、国家重点研发计划、国家重点实验室基金等科研项目,通过10余年持续攻关研发的纳米复合水泥材料系列(NC)产品性能优越,市场竞争优势突出。研究成果曾获中国公路交通协会一等奖(2021年)、第八届四川省国际“互联网+”大学生创新创业大赛(2022年)金奖等系列奖项,其产品得到探矿工艺研究所、中铁二院、中铁二局、四川省402地质队、四川省403地质队、武警黄金部队、华锋钻探公司、四川煤田地质局、金核公司、金钻公司、西施公司等单位的好评,在工程现场应用中取得良好的应用效果。研发的系列材料应用前景广阔,具有良好的推广应用价值。
研发团队带头人王胜,成都理工大学地质工程专业博士,教授,博导。钻探教研室主任,地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室智能钻探团队带头人,珠峰科学研究计划钻探团队带头人,澳大利亚CSIRO访问学者,四川省学术和技术带头人后备人选,四川省钻探工程专委会副主任委员,四川省仪器及力学类专业教指委秘书长,《钻探工程》等编委。主要研究方向为钻探新技术与新材料。致力于构建“智能-高效-绿色钻探技术新体系”。近年来,主持与主研科研项目20余项(主持国家自然科学基金3项)。发表论文40余篇(以第1作者发表SCI论文15篇),获国家发明专利授权7项。参编《地质钻探手册》、《地质钻探护壁堵漏技术规程》、《绿色勘探技术》等。
团队研发的纳米复合水泥材料(NC)是依托国家自然科学基金、国家重点研发计划、四川省教育厅重点科研项目以及地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室基金,积极围绕国家重点工程建设需求,向低污染低能耗的方向而研发得系列先进复合工程新材料,性能优越,效果显著。系列产品得到探矿工艺研究所、中铁二院、中铁二局、四川省402地质队、四川省403地质队、武警黄金部队、华锋钻探公司、四川煤田地质局、金核公司、金钻公司、西施公司等单位的一致好评,在川藏铁路、固体矿产资源勘探、地热井、隧道工程、软弱岩土体加固等典型工程现场应用中取得良好的应用效果,有效解决了传统水泥材料凝结时间长、早期强度低、复杂环境适应性差等缺点,大大缩短工程周期,有效提升了水泥基材料的性能与应用范围,产生了显著的社会经济效益。
研究成果在钻探工程、水电工程、隧道工程、堵水加固工程、地灾快速治理、地热钻采等工程领域具有良好转化价值,欢迎采用多种方式进行成果转移转化,具体转化方式可细谈。