科技部正式發布的《國家綠色低碳先進技術成果目錄》包括18項水污染治理技術、15項大氣污染治理技術、23項固廢處理技術等共85項先進技術成果。
1. 技術名稱
高頻聲波振動鉆進取樣裝備及技術
2. 適用范圍
污染場地非卵石層取樣、巖土工程勘察、淺層礦產勘查。
3. 技術內容
3.1 技術原理
聲頻（或稱聲波，下同）振動鉆進技術原理如圖 1 所示，高速液壓馬達驅動一對偏心軸反向旋轉，橫向力相互抵消，向下則產生周期性激振力，當振動與鉆具自然諧振頻率疊合時，系統產生共振，具有最大鉆進能量。
技術路線為：采用高頻動力頭提供振動力，將鉆具貫入地層，不用泥漿，可連續快速鉆取地表至特定深度的原狀樣品；配合使用套管或螺旋中空管鉆進，可采集地下水樣或建造地下水監測井；配合使用污染物監測儀器和特質電纜，可在線采集不同位置的污染物濃度并傳輸至地面；配合使用注漿泵和注漿管，可將修復藥劑注入至目標層位。配合使用脫落錐，可完成物探爆破孔的施工。
鉆機振動頻率 50Hz～180Hz，液壓系統工作壓力 21MPa，振動力 140kN，給進行程＞3.0m，給進力＞32kN，提升力＞64kN，最大扭矩＞1800N·m，最大轉速＞250r/min。
3.2 主要創新點
（1）聲頻振動鉆進時不使用沖洗液，可在干旱無水環境及松散軟地層鉆探使用，對樣品和環境無污染，可獲得連續、弱擾動柱狀樣品。
（2）鉆具不回轉或僅做極低速旋轉以防松扣，使旋轉摩擦阻尼大幅減小，節省動力輸出；高頻振動鉆進（50Hz～200Hz）避開了土層固有頻率（＜30Hz），使鉆具周圍土粒完全液化，鉆進阻力小，鉆進速度大幅提高，尤其適合于砂層等松散地層取樣，克服了常規低頻振動和旋轉取樣導致樣品易散落的缺點。
4. 污染治理或環境修復效果
鉆進過程中不使用泥漿、泡沫等介質，對樣品和環境無污染，最大取樣直徑 130mm，鉆孔深度可達 50m 以上，優于直推式取樣鉆機。
5. 技術示范情況
該技術在復雜地層的無污染、弱擾動取樣效果顯著，已有 6個工程項目應用。以山西尾礦壩閉庫勘察工程為例，勘察完成1#、2#赤泥庫壩頂及黃土壩體 859 平臺 22 個勘探鉆孔，其中孔徑 115mm 的單孔最大鉆深 44m，累計進尺 600 多米，獲取了 300多組原狀土樣。取樣質量高，對土體擾動小，不需泥漿，鉆進速度較常規 SH30 鉆機快 1 倍，鉆孔深度大。
6. 投資估算
單臺設備投資約 75 萬元。
7. 投資回收期
設備靜態投資回收期約 1 年。
8. 技術成果轉化推廣前景
該技術取樣質量高，在土壤污染場地調查、治理與修復、高等級工程勘察、水溶性礦物勘探、淺層地源熱泵孔和物探爆破孔等方面具有良好的市場前景。此外，目前國外進口50m 聲波鉆機的價格約 300 萬元，國內通過進一步優化研發及批量生產，成本可控制在 50 萬～75 萬元，售后服務費用也顯著降低。預估該類鉆機的年需求量約 200 臺，市場前景良好。
