能源与可持续发展范例(3篇)

能源与可持续发展范文篇1

2004年10月27日的早晨，北京又一次笼罩在大气污染的阴霾之中，报纸上和电视、收音机里依旧传来关于煤电油运出现紧张的信息……

这一天，从世界22个国家和地区飞来了近400名能源专家汇集到北京友谊宾馆，探讨采用一种正在全世界兴起的新型能源利用方式--“分布式能源”技术能否帮助中国实现可持续发展的战略目标。

一座飞起的大山

许多年前，现任的北京市长曾经有一个经典的比喻，与中国相比四小龙是几块石头，石头飞过来虽然可怕，但一座山慢慢滚过来将会使你从心底震撼。然而，今天的中国已经不仅仅是一座滚动的大山，而是一座飞起来的大山，而且是一座比石头飞的更快的大山。

中国的崛起引起国际上的高度关注，全世界最想知道的就是这座飞起来的大山将按照什么轨迹，最终将飞向何方？正是因为某种担忧，能源专家们才从世界的四面八方聚集到北京。中国的资源能不能支撑中国的经济高速发展？实实在在已经成为全世界不得不面对的现实问题。长期以来，我们总是以为中国地大物博，资源丰富，国民和政府都未能树立资源危机的意识。然而，中国是世界上人口最多的国家，人均资源水平极低，几乎所有人均资源都低于世界的平均水平。中国矿产资源紧缺矛盾日益突出，石油、煤炭、铜、铁、锰、铬储量持续下降，缺口及短缺进一步加大，中国45种主要矿产的现有储量，能保证2010年需求的只有24种，能保证2022年需求的只有6种，资源瓶颈已经是一个不得不面对的现实。

“和平崛起”是我们对全世界的承诺，走可持续发展之路是我们确定无误的既定方针，但是，似乎全世界并不关注我们的目标和承诺，正像这次来北京参加《世界分布式能源联盟年会》的外国专家所言：关键是过程，你们将采用什么办法来实现你们的目标？

熵的世界观--一个无法回避的问题

我们传统的世界观是建筑在19世纪中叶，主要的科学基础是牛顿的三个机械定律和热力学第一定律，以及达尔文的“进化论”。基本的观念是“物质不灭”和“能量守恒”，“运动着物质的永远循环是宇宙的最终结论”，认为世界总的方向是从无序向有序发展。我们的目标是建立一个“物质极大丰富”的人类大同世界，地球上的资源和能量将随着技术的发展“取之不尽，用之不竭”。

1850年德国科学家克劳修斯总结并表述了热力学第二定律--即“熵定律”（加入的热量/绝对温度＝熵），他认为：热可以自发地从高温传向低温，而低温不会自发的传向高温。简单地说，一杯热水可以自己变冷，确不会自动变热，除非借助外部更多的能量。能量虽然守恒，但质量却发生了变化，一桶温水可能比一小锅开水所含的热量要多，但它永远煮不熟一个鸡蛋。熵会自发的越来越增加，而不会自动减少。热向何处去了？向更低的温度散去，直到绝对温度－273℃，一旦散去将难以重新聚积，一旦能量散尽，温差将消失，宇宙将热寂，能量实际上是从有序向无序发展。

进入20世纪，科学突飞猛进，人们对世界的认识也在不断加深，科学家发现热力学第二定律是一个具有普遍意义的真理，而并非是导师批判的“形而上学”。特别是俄罗斯出生的比利时科学家普利高津，对热力学第二定律进行了广泛的延伸，并创立了耗散结构理论。不仅能源科学进一步证实了这些理论的正确性，资源专家也相信尽管物质不灭，但资源的品位将逐渐失去，最终将无法再利用。宇宙天文学家肯定地认为：对于太阳和地球，熵定律是一切自然定律中的最高定律，因为对于宇宙和天体的研究，越来越证实这一定律的正确。物理学家也发现时间是不可逆的，如同熵增加的过程也不可逆转一样，时间和能量起源于一点，时间最终指向熵增加。生物学家发现生命的过程也在熵定律的涵盖之下，生命就是一个能量的过程，生命的能量过程就是整个宇宙的能量过程中的一部分，生命逝去的过程恰恰就是一个熵增的过程。而环境学家也认为熵增正是地球环境面临的规律性问题，甚至社会学家和经济学家也在沿用着这一定律来分析、认识和解释问题。

熵定律已经成为一种新的世界观，它为人类规范了一种行为界线，我们无法逆转熵的方向，就像无法逆转时间一样，但是可以减缓熵增加的速度和过程，通过我们对自身的生活方式和行为方式的调整和约束，通过科学技术进步和社会观念进步，来减缓有效资源和有效能量的耗散速度。20世纪70年代，先后两次石油危机之后使人们更加坚信不移，世界的资源不可能无限制地支持人类的高速发展和肆无忌惮的消费，“物质极大丰富”仅仅是一个梦想，社会、经济发展的有序性是由更多的无序作为代价的。因此，“可持续发展”、“绿色GDP”和“循环经济”等等观念开始成为人类文明的主题，影响人类的发展进程。实际上，这就是我们所说的“科学发展观”。

在熵的世界观的感召下，为了落实可持续发展的战略转变，一些以节约资源、保护环境、提高能效为核心的“行动浪潮”在西方发达国家迅速涌起，相应发展出“能源需求侧管理（DSM）”、“合同能源管理（EMC）”、“综合资源规划（IRP）”、“资源环境交易”、“温室气体减排机制”、“能源服务公司（ESCo）体系”等等，这些立足于需求侧的能源优化和以节能环保为盈利空间的市场化运作手段得到了社会和政府的支持，同时也提出了在需求侧和一些小规模资源综合利用现场直接建立相关的能源利用设施的必要性。从此，分布式能源（DE）得到了发展。

何谓“分布式能源”

所谓“分布式能源”是指：在用户附近的或小规模资源综合利用现场建立的能源系统，它包括：能源综合利用和可再生能源设施，以及蓄能系统。在需求或资源现场根据用户对各种能源的不同需求，按照“分配得当、各得所需、温度对口、梯级利用”的供能方式，尽力扩大资源和温度利用空间，将输送环节的损耗降至最低，从而实现能源利用效能与效率的最大化。

形象地说，如果有一个医院需要各种能源，例如：电力、消毒蒸汽、采暖、制冷、空调的除湿和加湿、生活热水、烘干热气，甚至花棚里的气体肥料等。传统的方式是从电网架设电线，保障供电，再安装一台小型应急发电机来保障万一断电时的电力供应；从热力公司铺设热力管道，建设换热站保障冬季供暖；从天然气公司铺设燃气管道，并安装蒸汽和热水锅炉，以及热风机，解决消毒和炊事蒸汽、卫生热水和洗衣房烘干，以及冬季空调加湿的需要；使用电力制冷机组在夏季制冷。而在发达国家最新的解决模式是采用分布式能源系统，他们在医院里安装一台或几台小型或微型模块化发电机组，利用天然气和医院污水处理设施的沼气发电，将发电之后的废热通过余热锅炉转换成为蒸汽，同时利用医院垃圾焚烧进行补充热量，用蒸汽解决消毒、炊事、采暖和加湿的需要，夏季采用蒸汽吸收式机组制冷，并利用更低温度的锅炉废热和制冷机组冷却水中的余热来供应卫生热水，再利用较低温度的余热锅炉排烟作为空调除湿、洗衣房烘干，最后将烟气注入花卉大棚利用其中的二氧化碳作为气体肥料，以及废热和烟气中的合成水。将天然气中的能量“吃光用尽”，把污染变为资源，以这种方式来控制资源的“耗散”和保护环境。使用传统方式，能源利用效率只要30～40％，而使用分布式能源可以将能源的利用效率越高到80～90％，甚至更高。

当然，分布式能源的形式是多种多样的。中国每年有数以千计矿工因为瓦斯爆炸而失去生命，如果允许采用分布式能源在矿区抽放瓦斯发电，而且给予比较优惠的电价收购，使投资抽放瓦斯发电比挖煤更赚钱，不仅可以充分利用资源，减少煤炭消耗；而且可以减少瓦斯中甲烷排空造成的温室气体效应，因为甲烷是二氧化碳温室效应的24.5倍；更重要的是可以挽救成千上万矿工的宝贵生命。

中国是全世界最大的焦炭生产国，每年估计有2亿吨优质煤炭用于生产焦炭。根据炼焦炉型和煤质不同的条件，每吨原煤转化为焦炭时可以产生300～400立方米热值当量1,500～4,500大卡/立方米的焦化煤气，全国每年在炼焦中伴生600－800亿立方米的焦化煤气，粗略估算折合约250－350亿立方米的天然气，超过西气东输工程的热值总量，相当3,000～4,000万吨标准煤。目前这些资源不是通过火炬头燃烧，就是直接放散，能够利用的非常有限，不仅造成资源的大量浪费，也严重污染环境。如果能将这些分散的焦化厂所产生的焦化煤气就近发电并实现热电联产，可以形成1500～2000万千瓦的发电能力，同时满足5亿平米建筑的采暖。

信息时代的能源系统

自20世纪80年代后期以来，信息技术的快速发展，特别是互联网技术的发展对于能源工业产生了巨大的启迪，那些分布在千家万户的微型计算机在与网络连接之后创造了一个崭新的时代--信息时代，它不仅代替了超级电脑，而且通过计算机和互联网将全世界的人脑连接起来，掀起了一场知识进步的“人民战争”。随着信息技术的发展，一场“分布式”的革命正在悄然而致，直接挑战后工业时代的“规模效益”的经济理念。

在人类信息整合能力不足时，只有通过规模经济来降低成本，增加效率。实现“大工业、大生产、大市场、大消费、大消耗”。当信息技术发展之后，我们可以更加清楚地了解生产销售和最终使用的全部过程，人们发现在大多数情况下，规模未必能够带来效益，反而增加更多的资源耗散和环境代价--熵增加。

电力工业就是最好的一个例子，传统上我们认为“大电厂、大电网、超高压”是效率最高的方式，但是这是在转换端来判断问题，而且在“电”这一单产品一条件下的分析结果，如果在需求一侧进行综合资源对比分析，可能结论未必如此，大电厂与小电厂比较当然发电效率是高的，但是由于燃料、排放的限制，大电厂只能远离城市，首先发电之后的余热无法利用，其次输变电和配电又要增加电网和线路的损失，到了终端用户的实际资源利用效率必然大打折扣。此外，建设输电走廊和变电站需要消耗大量土地资源，发电之后的灰渣因为远离城市无法制成建筑材料再加以利用。此外，城市不仅需要电力，同时还会需要热力，为解决需求不得不再建设热力厂，将宝贵的资源转换成为低品位的采暖能量进行利用，增加了各种资源的耗散和浪费。因此，在需求侧建立能源梯级利用设施被认为是解决问题的关键方法。1978年，美国为此修改的《公共事业法》允许这一类能效水平更高的用户热电联产设施并网发电。随之，欧洲、日本都相继效法修改法律，使他们的法律体系和政府的管理机制能够顺应这一时代的发展趋势。

此后，由于天然气的开发利用，使人们更加认识到应对天然气的能源设施并非越大越有效，首先因为天然气比煤更加昂贵，中间环节的浪费变的不可忍受，同时它被利用之后的环境代价更小。此外，对于天然气的利用技术非常灵活，人们可以根据用户对于热电冷多种能源的综合需求，按照综合效益最大化来确定规模，并向搭积木一样组合系统，实现了以效益定规模的理想化的飞跃。

为了利用一切可以利用的能源来有效降低资源的耗散速度，人们开始积极利用一些可再生能源，并对各种资源实现综合利用，由于资源量，能流密度和需求量的限制，社会需要一种更加便捷合理的系统来构筑我们的能源体系。例如，垃圾壜癯『臀鬯沓У恼悠捎汀⒘队椭械陌樯缶咚购兔翰闫こШ透殖У目扇挤掀约肮こХ先取⒀共畹鹊龋换褂刑裟埽厝饶埽⌒退埽缒埽镏誓艿瓤稍偕茉吹取I缁嵋笳匦虢⒁恢旨饶芄睦蠹一褂谜庑试矗帜鼙U鲜褂谜叩睦娴哪茉丛诵泄芾砘啤U庋桓龌剖紫仍谂分薜玫酵晟疲迸饭彝ü那恐聘稍ず徒⒒肪衬茉此笆栈频龋行Ф糁屏死醋约鹊美婕诺淖枇Γ拐庵窒冉哪茉蠢梅绞?-分布式能源成为一种时尚和荣耀。此后，日本和美国也在积极地进行社会观念上的转变。

在需求侧建设能源设施并非新鲜事，实际上世界上最早的电厂--爱迪生在纽约珍珠街建立的人类第一个发电厂就是一个需求侧电源。但是，今天的分布式能源已经是一种全新的概念，因为它融入信息技术的成果，将追求一个更新的目标。首先，分布式能源系统都拥有智能化的控制系统，并将多个系统或者各个子系统进行数据链接，其中包括发电设施、制冷换热设施、储能设施等等。这种链接一边与用户需求进行实时信息交互，实行互动优化运行；另一边，与相关的电网、燃气管网、甚至环境排放监控系统，以及周边的分布式能源设施进行链接，实现多元协同优化，这一目标的实现，不仅使用户的系统更加经济有效，也使整个能源环境系统随时可以得到优化。

也许有人认为这是天方夜谭，从你的口袋里掏出你的手机看看，就会知道这并不遥远，就信息技术而言，这根本算不了一会事，关键是我们是否决心朝着之一目标去努力。其实，无论我们是否选择分布式能源，它都将是我们的必经之路，因为资源快速耗散的现实是不以我们的意志为转移的。信息时代的关键是每一个人可以通过互联网和PC机直接参与其中，而分布式能源也是可以调动每一人、每一个家庭、每一个企业的积极性，让民众直接参与到资源的高效利用和环节污染的减排行动之中，分布式能源是一场人类可持续发展的“人民战争”。

分布式能源同时还依赖于社会化的服务体系的建立，由于它跨越了我们传统的工业化社会分工，将暖通空调、发电、供热制冷、燃气、配电等不同的学科进行横向整合，而每一个分布式能源项目又都很小，所以需要专业公司的支持，在国外这一产业被称之为“能源服务公司(ESCo)”。能源服务公司与用户签订节能服务合同，或者直接投资用户的能源设施并管理它们，用专家来解决用户的能源利用问题，通过信息和服务网络来运营用户的系统。将节能作为一个盈利市场加以经营，再靠竞争来优胜劣汰，实现节能工作的可持续发展。

分布式能源解决中国可持续发展问题的钥匙

最近，中国社会科学院和中国科学院的专家和科学家们不断向中国政府建议：应积极发展分布式能源技术，来解决中国的能源和环境问题。总理非常重视，先后两次批示有关部门认真研究，并将意见告知他本人。

国家发展与改革委员会能源局就此问题认真研究后，向温总理报告中指出：

分布式能源是近年来兴起的利用小型设备向用户提供能源供应的新的能源利用方式。与传统的集中式能源系统相比，分布式能源接近负荷，不需要建设大电网进行远距离高压或超高压输电，可大大减少线损，节省输配电建设投资和运行费用；由于兼具发电、供热等多种能源服务功能，分布式源可以有效地实现能源的梯级利用，达到更高能源综合利用效率。分布式能源设备起停方便，负荷调节灵活，各系统相互独立，系统的可靠性和安全性较高；此外，分布式能源多采取天然气、可再生能源等清洁能源为燃料。较之传统的集中式能源系统更加环保。热电联产是目前典型的分布式能源利用方式，在发达国家已得到广泛的推广利用。例如丹麦在八十年代前主要依靠几座大型电站供电，目前，丹麦电力的40％转由风电和分散的小型热电联产电厂供应，能源利用效率高达80％以上。

能源与可持续发展范文

考点一：能源家族

知识点：1.能源：像煤、石油、天然气、水流等，凡是可以提供能量的物质资源都叫做能源.2.一次能源和二次能源：化石燃料、水能、风能、太阳能等由自然界直接提供的能源叫做一次能源；由自然界的能源转化而来的能源是二次能源.3.常规能源和新能源：把化石燃料、水能、风能等人类早就应用的能源叫做常规能源；核能、太阳能、地热能、潮汐能等新近才开始利用的能源叫做新能源.

例1（2008年广东省）关于能源，下列说法正确的是（）.

A．煤、石油属于可再生能源B．天然气属于可再生能源

C．太阳能属于不可再生能源D．核能属于不可再生能源

解析：煤、石油、天然气、核能属于不可再生能源，太阳能属于可再生能源.

答案：D

考点二：核能

知识点：1.核能：由于原子核的变化而释放的巨大能量叫做核能，也叫原子能.2.释放核能的两条途径：重核的裂变――链式反应（如原子弹，核反应堆），轻核的聚变（如氢弹）.

例2（2007年威海市）今天，全世界已经建成了几百座核电站，核电发电量接近全球发电量的五分之一，核电站能给那些水力资源、化石能源缺乏的地区提供电能，也给人类解决能源危机带来希望.核电站利用____能发电，它的核心设备是核反应堆，核反应堆是通过可控____反应释放能量的.

解析：链式反应如果不加控制，大量原子核就会在一瞬间发生裂变，释放出极大的能量，所以核反应堆是通过可控链式反应释放能量的.

答案：核裂变（链式）

考点三：太阳能

知识点：1.太阳能的优点：①太阳能十分巨大；②太阳能的供应时间十分长久；③太阳能分布广泛，获取方便，无需挖掘开采和运输；④太阳能安全、不污染环境.2.直接利用太阳能的两条途径：①把太阳能转化成内能以供利用；②通过光电转换装置把太阳能直接转化成电能.

例3（2007年株洲市）目前，科学家正在研究太空电站，即地球同步轨道上的太阳能电站，其示意图如图1所示.下列说法中错误的是（）.

A．太阳能来自太阳内部的核聚变

B．太阳能收集板将太阳能转化为电能

C．利用微波传输，实现了“无缆输电”

D．以地面接收站为参照物，太阳能电站是运动的

解析：以地面接收站为参照物，太阳能电站是静止的.

答案：D

考点四：能源革命、能源与可持续发展

知识点：人类今天的文明与发展经历了三次能源革命.第一次：人工取火，使人类由“茹毛饮血”到“刀耕火种”.第二次：蒸汽机的发明推动了化石燃料工业的兴起，使人类进入工业化的社会，进入电气时代.第三次：可控核能的应用，以核燃料为主要能源，为人类提供了更安全、更经济、效率更高的能源.

例4（2007年济宁市）图2所示的曲线,表示的是从1750年以来世界能源消耗增长和发展的趋势，请你结合此曲线写一条有关能源的宣传广告：____.

能源与可持续发展范文

【关键词】钻孔设备和技术；能源；资源；地质灾害；基础工程；科学钻探

地球是我们人类可爱的家园。她的地下资源是人类赖以生存和发展的物质基础。我们在充分利用地下资源的同时，也必须科学地开发资源，保护资源。这个步入中年，已有47亿岁的地球，在人类仅有5000多年文明史中特别是近百年来的时间里，受到了严重的破坏，其资源的消耗，能源的枯竭，环境的污染，气候的恶化，地质灾害频发等，使人类的可持续发展面临严重的挑战。

资源、环境、可持续发展，上天、入地、下海、登极的宏伟计划，是人类社会关注并奋斗的永恒主题。人类社会在围绕上述活动中，都必不可少地采用“地下钻孔？”的工程手段，即通过机械设备和工具，在地球的表面包括陆地、南北极地，也包括占地球表面积70％以上的海洋，以及在外星球上进行钻孔作业，从而实现勘探资源，获取资源，开发利用能源，保护和治理环境，预防、监测和治理地质灾害等目的，同时更深入地了解和感知地球内部的信息，科学地利用并保护地球，实现人类社会的可持续发展。

1.地下钻孔技术与资源和能源

矿产资源包括固体矿产资源和流体矿产资源。地球内部蕴藏的资源总量是恒定的，不可再生。人类社会高速发展，对资源量的需求和依赖也越来越大。当今世界资源紧缺，价格大幅上涨，现已有45种矿产资源供给不足，亟待资源的进一步勘探和开发。前几十年，对易进入地区和浅表层资源勘探开发的程度较高，资源已近枯竭；而对边远、高原、复杂条件及深部地层资源勘探不足，有待于更大的投入和开发。矿产资源的不足，带来了地质勘探的第二个春天。现今世界高度重视资源的勘探与开发，我国政府也做出了加强地质工作的决定，矿业领域的改革和开放，极大地激发了人们开发矿业地热情。投资矿业，加速勘探和开发，已成为世界（包括中国）的经济热点。先进的钻孔设备，领先的钻孔技术，应是当前较长时期内急需研究和发展的对象。发明和创造先进的钻孔工艺方法，集成和综合多种钻孔工艺方法于一体，大幅度提高钻孔速度，降低钻孔成本，研究和开发全液压动力头式勘探钻机，深孔勘探钻机，大功率钻机，多功能智能化钻机等，将对人类社会的进步和可持续发展作出大的贡献。

以石油、天然气、煤炭、煤层气为表征的能源勘探开发工作量剧增。围绕能源勘探开发所需的钻孔技术需不断创新，钻孔设备需求量大，国内外的钻孔工程界都在积极努力工作，我国也在积极引进、吸收和再创新，研制开发适合国情的能源勘探开发设备，以满足当前能源勘探开发的需求。

天然气水合物（也称可燃冰）的勘探和研究，又为人类获取新能源开辟了更广大的领域。赋存于深海海底和永冻地层中的天然气水合物，其总量是已探明的能源――石油、天然气、煤炭等能源总量的2倍以上，世界各国均在竞相研究。随着天然气水合物勘探开发技术的进步和成熟，将需要大量的天然气水合物钻孔勘探与开采的机械装备。

上述能源均属于不可再生的且存在污染的传统能源。众所周知，地球由三个圈层组成，地球的中心既地核直径达几千公里，熔融状态的物质温度高达数万度。由地表向下钻孔，每公里深的温度梯度平均为30℃，几公里深处的地下钻孔内的温度可达一百多度，可直接用于发电。有资料报道，德国2006年曾施工二口用于试验研究的地下贯通井，井深6.2公里，二口井的水平距离为12公里。由一口井向下注水，另一口井则排出近200℃多度高温的蒸汽，直接用于发电。地球内部的地心热能，洁净无污染，是不会枯竭的永恒能源。充分利用地心热能，是解决人类能源不足的未来希望所在。深孔、大功率的钻孔机械加之先进的钻孔工艺技术，取得快速的钻井效率，实现低的施工成本和较短的施工周期，是开发地下热能的前提条件。

水井和地热井的钻凿，旨在解决我国大部分城市供水不足和利用地热异常寻找地热资源作为能源的地下钻孔工程。地下赋存着丰富的水资源，即便是干旱的沙漠地区，其地下水也往往丰富异常。我国西部地区，地域广袤，沙漠侵袭的面积大，因而人烟荒芜。地下水的开发和利用，可使沙漠变为绿洲。多数经济欠发达或落后的地区，其主要根源就是干旱缺水。充分开发和合理利用地下水资源，是使我国经济和社会快速发展的一个重要前提。水井钻机和地热井钻机，伴随着钻孔工艺技术的进步与发展，如潜孔锤反循环钻进技术，气举反循环钻进技术，喷射钻进技术及冲洗液技术的发展，其钻井速度将大幅提高，钻井成本大幅降低，成井质量优，完井速度快，将会有很大的发展空间。目前国内水井、地热井钻凿领域技术方法落后，钻进效率不高，施工周期很长。国外，例如非洲干旱地区的水井工程在世界各国的支持下，水井钻凿均已实现了潜孔锤钻进，钻井速度快，一天一口井，迅速改变着非洲干旱地区的面貌。先进的水井钻机，必须与先进的钻孔工艺方法相结合，方能显示出水井钻孔机械的施工能力。在该领域要做的工作和待研发的机械装备数量很大，工作任务重，随着我国经济的增长和社会的快速发展，其需求量将会迅速凸显出来。

生态建筑、环保建筑和智能化建筑的理念已在全球兴起。人类生产生活用房，既要节约能源，又要满足环保要求。浅层地热和地源热泵技术的成熟和发展，已为今后将其广泛用于房舍空调和供暖奠定了基础。每栋房屋，利用地温来调节室内温度，通过地源热泵与数十至数百个地下钻孔进行能量交换，使房间内永远保持理想适宜的温度，同时又大幅度减少能源消耗，对周边环境更是没有污染。该项技术的重点还是大量地下浅层（100米左右）钻孔的施工问题。对钻孔施工机械的要求仍然是快、好、廉的原则。国内已经开始并且有计划地对浅层地热进行开发利用，从而使建筑物节能环保，温暖舒适。此类钻孔的地下施工机械，应适应城区施工作业的条件，应满足成孔、下管（U形管）、灌注等工序的要求。截至目前，还没有形成专门化的钻孔工艺技术，还没有研发出专门的机械设备施工此类钻孔。

2.地下钻孔机械与环境和灾害防治

人类的生产和生活活动已严重污染并破坏了环境。地球数十亿年形成的能源被人类仅用数百年的时间将消耗殆尽，由此而形成的废弃物质飘逸在大气层，深入到地球表面，污染河流和海洋，使地球的气候灾害增多，地质灾害频发。地壳自身运动（板块漂移、隆升、挤压和褶皱等）、气候变暖加之人类生产生活对地球的破坏，使地球环境受到严重威胁，已经和严重影响了人类的生活。对地球环境的保护，除了充分利用太阳能、风能、水能外，还要大力开发利用地热能源。地热能、风能、太阳能等新能源是永恒、洁净、无污染的能源，可以与人类与时俱进，相依发展，满足人类可持续发展的需求。地热能源开发利用的程度如何，依赖于地下钻孔科学技术的发展和地下钻孔机械设备的研发水平。因此，我们应加大投入，快速研发，推向市场，势必会改变人类的生存条件，同时也保护了地球――我们的家园。

地震、滑坡、泥石流、高边坡塌落等地质灾害频繁发生，感知、预测、监控和治理地质灾害，是人类与自然界的挑战和较量。施工地震观测孔、沉降测量孔、挡土桩孔、锚索孔等，以预防和治理地质灾害，将地质灾害的损失减到最小，是我们的奋斗目标。深入研究钻孔科学技术，研制用于地质灾害防治的地下钻孔机械是人类社会发展所需，是人类挑战自然界的有力武器。

3.钻孔机械与基础工程

改革开放以来，我国的基础设施和建筑工程如雨后春笋，蓬勃发展。各类基础工程量剧增：钻孔灌注桩、地下连续墙、深基坑支护、防渗墙、帷幕灌浆孔、非开挖管线铺设等地下钻孔工程量巨大，全国煞然是一个大的建设市场。

80年代钻孔灌注桩技术日渐成熟。90年代初，江西地勘局在上海首先应用了钻孔灌注桩技术，原上海探矿机械厂适时研发了GPS型系列工程钻机和配套设备，其产品一举占领全国市场的半壁江山。近些年伴随环保对泥浆排放的高标准要求和钻孔灌注桩干式作业法的诞生，以及为满足快速施工作业的要求，旋挖钻机、连续墙钻机大批量进口，同时我国也开始了研发。从设备的全部进口到设备国产化程度的提高，我们国家走过了一个引进、消化、吸收、再创造的创新过程。我国多家大型工程机械制造企业顺应时代要求，坚持自主创新，研发出多种旋挖钻机和连续墙钻机，其销售遍布全国，迎来了我国地下工程施工的第二次腾飞，同时也提升了我国基础工程施工的实力和形象，使其与国际接轨，步入了国际先进行列。上海金泰公司又瞄准了大直径硬岩钻孔施工设备的研发，产、学、研相结合，有机组合旋挖钻机与大直径潜孔锤技术，走上自主创新的研发之路，将从根本上解决大直径桩孔嵌岩的工程难题，赶超世界先进水平。

为满足非开挖管线铺设的需求，近些年各类非开挖设备发展迅速：冲击矛、夯管锤、导向钻机等随之出现，适应了管线铺设工程的需求。可控冲击矛、油压夯管锤、硬岩导向钻进技术等新设备和新技术仍在不断发展中。

4.钻孔机械与科学钻探

人类要探知星球，就需要能够潜入到星球内部进行观察的望远镜――科学钻探。目前，地下钻孔工程的发展远落后于航天工程。陆地上最深的科学钻孔是前苏联位于科拉半岛的超深钻，孔深达12.66公里，与地球的直径相比宛如蚊虫的叮咬；南极冰钻孔深记录也是前苏联创下的3600米，至今仍未穿透冰层。我国2000～2005年实施的亚洲第一口科学钻探井――江苏东海科学钻探工程，完全利用国产钻孔设备、机具和钻探技术，胜利完成了预期钻进孔深5332米的任务，同时也实现了预期的科学目标，解读了大陆漂移和地壳板块碰撞理论，发现了新的矿产资源及其形成机制，通过钻孔通道提前捕捉到了地震和海啸的信息，为人类提前获取地下信息、预防地质灾害提供了手段。

国际大洋钻探计划已有十几个国家参加，我国是成员国之一。该计划将在全球五大洋遍布科学钻孔，预计最大孔深超过万米，其中海水深6000米，海底钻孔深6000米。为探索海洋资源和相关科学信息，经济发达国家已投巨资建造钻探船，创新研发海上作业的钻孔设备，研究新的钻孔技术方法，以适应大洋钻探的需求。随着陆地资源的日益匮乏，开发海洋资源是必然趋势。研究海洋钻孔科学技术，超前进入研发阶段，是抢占市场先机的有识之举。

世界大国的星球探测计划和我国已经开始实施的嫦娥探月计划，最终目标都是要实现在外星球上钻孔取心，了解外星球的内部信息，勘探外星球的资源，为人类获取外星球的资源、建设人类的第二个家园而努力，而星球钻孔工艺技术和机械是实现人类梦想的必不可少的工具和手段。

让我们的地下钻孔科学技术在人类发展史上做出更多、更大的贡献！

参考文献

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