Nghiên cứu, chế tạo và thử nghiệm máy phổ gamma liên tục, máy khoan thổi và thiết bị lấy mẫu địa chất khoáng sản biển

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TỔNG CỤC BIỂN VÀ HẢI ĐẢO VIỆT NAM
TRUNG TÂM ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN BIỂN
o0o


Tác giả:

KS. Nguyễn Minh Hiệp
ThS. Lê Anh Thắng
ThS. Vũ Bá Dũng
KS. Nguyễn Lương Huy
KS.Lê Văn Đức
ThS. Đào Bùi Din
KS. Nguyễn Văn Minh
KS. Văn Đức Nam
ThS. Nguyễn Quỳnh Chi
CN. Lê Đắc Tuấn
và nnk

BÁO CÁO KẾT QUẢ
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ

NGHIÊN CỨU, CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM MÁY PHỔ GAMMA,
MÁY KHOAN THỔI VÀ THIẾT BỊ LẤY MẪU ĐỊA CHẤT KHOÁNG
SẢN BIỂN

Thuộc Chương trình: Nghiên cứu khoa học và công nghệ phục vụ quản lý
tổng hợp, thống nhất về biển và hải đảo Việt Nam giai đoạn 2010 – 2015

Mã số Chương trình: TNMT.06/10-15


CƠ QUAN CHỦ TRÌ
(Ký tên, đóng dấu)





TS. Vũ Trường Sơn
CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI






KS. Nguyễn Minh Hiệp



HÀ NỘI, NĂM 2012
3

MỤC LỤC
MỤC LỤC 3
TÓM TẮT KẾT QUẢ 5
I. THÔNG TIN CHUNG ĐỀ TÀI 5
II. TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 6

MỞ ĐẦU 8
PHẦN I. TỔNG QUAN, PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG
PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 10
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI . 10
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ 10
1.2. MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ
22
1.3. CÁCH TIẾP CẬN 23
CHƯƠNG 2. PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU 24
2.1. PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU 24
2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 24
2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25
2.4. SẢN PHẨM CỦA ĐỀ TÀI 25
PHẦN II. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 27
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ CÔNG TÁC THIẾT KẾ, CHẾ TẠO, VẬN HÀNH
THỬ
NGHIỆM MÁY ĐO PHỔ GAMMA LIÊN TỤC 27
3.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THIẾT BỊ 27
3.2. KẾT QUẢ CÔNG TÁC THIẾT KẾ MÁY ĐO PHỔ GAMMA LIÊN TỤC
27
3.3. KẾT QUẢ CÔNG TÁC CHẾ TẠO MÁY ĐO PHỔ GAMMA LIÊN TỤC
42
3.4. KẾT QUẢ CÔNG TÁC VẬN HÀNH THỬ NGHIỆM 42
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ CÔNG TÁC THIẾT KẾ, CHẾ TẠO, VẬN HÀNH
THỬ NGHIỆM THIẾT B
Ị KHOAN THỔI TRÊN BIỂN 59
4.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THIẾT BỊ 59
4.2. KẾT QUẢ CÔNG TÁC THIẾT KẾ 60
4.3. KẾT QUẢ CÔNG TÁC CHẾ TẠO 60

4.4. CÔNG TÁC VẬN HÀNH THỬ NGHIỆM 63
CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ CÔNG TÁC THIẾT KẾ, CHẾ TẠO, VẬN HÀNH
THỬ NGHIỆM BẪY TRẦM TÍCH ĐIỀU KHIỂN TỪ XA 69
5.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THIẾT BỊ 69
5.2. KẾT QU
Ả CÔNG TÁC THIẾT KẾ BẪY TRẦM TÍCH ĐIỀU KHIỂN TỪ
XA 69
5.3. KẾT QUẢ CÔNG TÁC CHẾ TẠO BẪY TRẦM TÍCH 81
5.4. KẾT QUẢ CÔNG TÁC VẬN HÀNH THỬ NGHIỆM 84
4

5.5. QUY TRÌNH VẬN HÀNH VÀ LẮP ĐẶT BẪY TRẦM TÍCH ĐIỀU
KHIỂN TỪ XA 89
6.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THIẾT BỊ 93
6.2. KẾT QUẢ CÔNG TÁC THIẾT KẾ ỐNG PHÓNG PISTON 94
6.3. KẾT QUẢ CÔNG TÁC CHẾ TẠO ỐNG PHÓNG PISTON 96
6.4. KẾT QUẢ CÔNG TÁC VẬN HÀNH THỬ NGHIỆM ỐNG PHÓNG
PISTON 101
6.5. QUY TRÌNH LẮP ĐẶT VẬN HÀNH ỐNG PHÓNG PISTON 103
CHƯƠNG 7. KẾT QUẢ CÔNG TÁC THIẾT KẾ, CH
Ế TẠO, VẬN HÀNH
THỬ NGHIỆM THIẾT BỊ LẤY MẪU NGUYÊN DẠNG 105
7.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THIẾT BỊ 105
7.2. KẾT QUẢ CÔNG TÁC THIẾT KẾ 105
7.3. KẾT QUẢ CÔNG TÁC CHẾ TẠO 109
7.4. KẾT QUẢ CÔNG TÁC VẬN HÀNH THỬ NGHIỆM 110
7.5. QUY TRÌNH LẮP ĐẶT VÀ VẬN HÀNH THIẾT BỊ LẤY MẪU
NGUYÊN DẠNG 113
CHƯƠNG 8. KẾT QUẢ CÔNG TÁC THIẾT KẾ
, CHẾ TẠO, VẬN HÀNH

THỬ NGHIỆM CẦN CẨU THỦY LỰC 116
8.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THIẾT BỊ 116
8.2. KẾT QUẢ CÔNG TÁC THIẾT KẾ CẦN CẨU THỦY LỰC 116
8.3. KẾT QUẢ CÔNG TÁC CHẾ TẠO CẦN CẨU THỦY LỰC 118
8.4. KẾT QUẢ CÔNG TÁC VẬN HÀNH, THỬ NGHIỆM CẦN CẨU THỦY
LỰC 121
KẾT LUẬN VÀ KIẾ
N NGHỊ 125
TÀI LIỆU THAM KHẢO 126


5

TÓM TẮT KẾT QUẢ
Đề tài “Nghiên cứu, chế tạo và thử nghiệm máy phổ gamma, máy khoan thổi và
thiết bị lấy mẫu địa chất khoáng sản biển”
I. THÔNG TIN CHUNG ĐỀ TÀI
1. Tên báo cáo: Nghiên cứu, chế tạo và thử nghiệm máy phổ gamma, máy khoan thổi
và thiết bị lấy mẫu địa chất khoáng sản biển
2. Cơ quan chủ trì: Trung tâm Địa chất và Khoáng sản biển
3. Cơ quan chủ quản: Tổng cục Biển và Hải đảo Vi
ệt Nam
4. Đơn vị phối hơp:
4.1. Công ty cổ phần công nghệ cơ khí Bách Khoa ;
4.2. Viện khoa học và Công nghệ Giao thông vận tải;
4.3. Trung tâm Triển khai Công nghệ Khoáng chất – Đại học Mỏ - Địa chất
4.4. Khoa Điện tử Viễn Thông – Đại học Quốc gia Hà Nội
5. Cấp quản lý đề tài: Bộ Tài nguyên và Môi trường
6. Thuộc chương trình: “Nghiên cứu khoa học và công nghệ phục vụ qu
ản lý tổng

hợp, thống nhất về biển và hải đảo Việt Nam giai đoạn 2010 – 2015” Mã số
TNMT.06/10-15
7. Chủ nhiệm đề tài: KS. Nguyễn Minh Hiệp
8. Cán bộ phối hợpThS. Lê Anh Thắng, KS. Nguyễn Lương Huy, ThS. Trịnh Nguyên
Tính, KS. Lê Văn Đức, KS. Văn Đức Nam, ThS Nguyễn Thị Quỳnh Chi, ThS Vũ Bá
Dũng, TS. Chử Đức Trình và những người khác
9. Lĩnh vực nghiên cứu: Kỹ thuật và Công nghệ
10. Thờ
i gian thực hiện: từ 05/2010 - 12/2012
11. Kinh phí thực hiện: 1 923 triệu đồng
12. Ngôn ngữ: Tiếng Việt
13. Mục tiêu: Làm chủ công nghệ và chế tạo được các thiết bị:
+ Máy phổ gamma công nghệ mới có thể đo liên tục và vận hành tốt ở độ sâu 100m
nước;
+ Thiết bị khoan biển: thiết bị khoan biển nông ven bờ theo công nghệ khoan thổi (air-
lift) vận hành an toàn đảm bảo lấy mẫu trầm tích đ
áy vùng biển có độ sâu đến 30m
nước;
+ Các thiết bị lấy mẫu địa chất khoáng sản biển: bẫy trầm tích điều khiển từ xa có khả
năng quan trắc dài ngày trên biển, ống phóng piston trọng lượng lớn, thiết bị lấy mẫu
nguyên dạng (box core) cùng hệ thống nâng thả thiết bị.
14. Nhiệm vụ:
14.1. Thu thập tổng hợp tài liệu trong và ngoài nước phục vụ chế tạo thi
ết bị
14.2. Xây dựng cơ sở khoa học cho việc thiết kế, chế tạo, vận hành các thiết bị
14.3. Thiết kế các loại thiết bị
14.4. Chế tạo, lắp đặt các loại thiết bị
14.5. Vận hành thử nghiệm
14.6. Xây dựng qui trình lắp đặt, sử dụng các loại thiết bị
14.7. Xây dựng báo cáo tổng kết đề tài

15. Sản phẩm của đề tài:
6

Đề tài đã hoàn thành các sản phẩm được đăng ký trong thuyết minh Đề tài gồm:
- Chế tạo được các thiết bị sau:
+ Thiết bị đo phổ gamma liên tục;
+ Bẫy trầm tích điều khiển từ xa;
+ Thiết bị khoan thổi;
+ Ống phóng piston;
+ Thiết bị lấy mẫu nguyên dạng;
+ Hệ thống nâng thiết bị.
Đồng thời đã hoàn thành các sản phẩm báo cáo gồm:
TT Tên sản phẩ
m
1
Báo cáo tổng quan về máy đo phổ gamma liên tục, bẫy trầm tích điều khiển
từ xa và hệ thống lấy mẫu trầm tích cùng cần cẩu (piston core và box core)
trên thế giới và Việt Nam
2
Báo cáo Tổng quan về điều kiện khí tượng thủy văn, hải văn đới biển ven bờ
Việt Nam (phục vụ nghiên cứu thiết kế máy đo phổ gamma liên tục, bẫy
trầm tích điều khiển từ xa)
3
Bộ bản vẽ thiết kế:
- Thiết bị đo phổ gamma liên tục:
- Bẫy trầm tích điều khiển từ xa:
- Thiết bị khoan thổi:
- Thiết bị lấy mẫu cùng cần cẩu: piston core và box core
4
Quy trình lắp đặt, sử dụng:

- Thiết bị đo phổ gamma liên tục:
- Bẫy trầm tích điều khiển từ xa:
- Thiết bị khoan thổi:
- Thiết bị lấy mẫu cùng cần cẩu: piston core và box core
5 Báo cáo kết quả của Đề tài
II. TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
1. Trong 3 năm 2010 - 2012, tập thể tác giả đã tiến hành thu thập, tham khảo các tài
liệu trong và ngoài nước để thiết kế, chế tạo được bộ các thiết bị theo thuyết minh đề
tài đã được duyệt gồm: Máy đo phổ gamma liên tục; Thiết bị khoan thổi; Bẫy trầm tích
điều khiển từ xa; Thiết bị lấy mẫu nguyên dạng; Ống phóng piston; Cẩu thủ
y lực.
2. Đã tiến hành thử nghiệm các thiết bị nói trên trong các điều kiện thử nghiệm khác
nhau gồm: điều kiện mô phỏng, điều kiện khảo sát thực tế (thử nghiệm tại các vùng
biển), một số thiết bị như thiết bị khoan thổi, ống phóng piston, cần cẩu thủy lực đã
được áp dụng vào điều tra khảo sát địa chất khoáng sả
n biển ngay sau khi chế tạo và
thử nghiệm thành công.
3. Đã xây dựng được quy trình lắp đặt, vận hành các thiết bị phù hợp phục vụ cho công
tác điều tra địa chất và khoáng sản biển.
4. Kết quả chế tạo, vận hành thử nghiệm các thiết bị như sau:
Tầm hoạt động Tính năng
STT Hạng mục thiết bị
Đề cương Chế tạo Đề cương Chế tạo
1 Máy phổ gamma liên tục
30 - 100m
nước
40m nước
Đo liên tục,
đa kênh
Đo liên tục,

T,K,U,Th
2
Bẫy trầm tích điều khiển từ
xa
30 - 100m
nước
30m nước
Tự động
nhả
Tự động nhả
7

Tầm hoạt động Tính năng
STT Hạng mục thiết bị
Đề cương Chế tạo Đề cương Chế tạo
3 Thiết bị khoan thổi
10 - 20m
nước
20m nước
Lấy mẫu
6m
Lấy mẫu 8m
4 Ống phóng piston 100m nước 100m nước
Lấy mẫu
2m
2m (bùn sét);
1,2m (cát)
5
Thiết bị lấy mẫu nguyên
dạng

100m nước 100m nước 40-60cm 50cm bùn sét
6 Hệ thống nâng hạ Cao 7m Cao 8m
Có thể lắp đặt ở các tầu khác
nhau
8

MỞ ĐẦU
Trên thế giới, hệ thống các thiết bị khảo sát biển đã được nghiên cứu và phát
triển từ thế kỷ 20 cho đến nay. Hệ thống thiết bị khảo sát biển rất phong phú và đa
dạng, phục vụ nhiều mục đích khác nhau trong công tác điều tra, khảo sát, nghiên cứu
tài nguyên môi trường biển. Trong hệ thống thiết bị nghiên cứu biển, các thiết bị lấy
mẫu trầm tích đ
áy biển có vai trò rất quan trọng trong việc góp phần nâng cao chất
lượng của hệ phương pháp nghiên cứu. Các thiết bị lấy mẫu trầm tích đáy được sử
dụng chủ yếu trong công tác điều tra cơ bản, nghiên cứu khoa học về địa chất –
khoáng sản, tài nguyên, môi trường biển. Các nhóm thiết bị lấy mẫu trầm tích đáy nhìn
chung có thể chia thành hai nhóm chính sau:
- Nhóm các thiết bị lấy mẫu tầng mặt: các mẫ
u thu thập được là mẫu tầng mặt
(độ sâu của mẫu đạt từ 10 - 30 cm tính từ bề mặt đáy biển xuống). Các mẫu trầm tích
tầng mặt bị xáo trộn, không giữ được tính nguyên dạng của trầm tích.
- Nhóm các thiết bị lấy mẫu lõi: các mẫu trầm tích đáy biển thu thập được ở
dưới dạng cột mẫu. Chiều dài của các cột mẫu cũng như tính nguyên d
ạng của các
trầm tích đáy biển phụ thuộc vào đặc tính của trầm tích đáy biển tại điểm lấy mẫu và
thiết bị lấy mẫu được sử dụng để thu thập mẫu.
Trong nghiên cứu biển tại các nước trên thế giới, các nhà khoa học chủ yếu
quan tâm đến việc thu thập các mẫu lõi. Những mẫu lõi với chiều dài đạt từ 2 – 12m,
đồng thời giữ
được tính nguyên dạng một cách tương đối sẽ là nguồn thông tin quý

báu cho các nghiên cứu địa chất – khoáng sản, trầm tích, môi trường biển…
Các thiết bị khảo sát địa chất, địa vật lý biển là các thiết bị chuyên dụng, nhiều
thiết bị sản xuất đơn chiếc, việc sửa chữa, thay thế linh kiện phụ thuộc nhiều vào hãng
sản xuất vì vậy giá thành đầu tư rất cao Việc làm chủ công ngh
ệ sản xuất một số
thiết bị là cần thiết giúp tiết kiệm vốn đầu tư của nhà nước.
Xuất phát từ tình hình trên, Trung tâm Địa chất và Khoáng sản biển đã mạnh
dạn đề xuất mở Đề tài khoa học công nghệ cấp Bộ "Nghiên cứu, chế tạo và thử nghiệm
máy phổ gamma, máy khoan thổi và thiết bị lấy mẫu địa chất khoáng sản biển" và đ
ã
được Bộ Tài nguyên và Môi trường phê duyệt tại quyết định số 834/QĐ-BTNMT ngày
4/5/2009.
Đề tài nêu trên đã được thực hiện trong 3 năm 2010 và 2012. Cho đến nay, tập
thể tác giả tham gia đề tài đã tiến hành đầy đủ các nội dung nghiên cứu, thiết kế, chế
tạo và thử nghiệm các thiết bị máy phổ gamma, khoan thổi, bẫy trầm tích, cẩu thủy
lực, thiết bị lấy mẫu nguyên dạng, ống phóng piston như thuy
ết minh đề tài đã được
phê duyệt.
9

Báo cáo kết quả nghiên cứu của đề tài được chúng tôi tổng hợp các kết quả
chính đạt được của các chuyên đề. Ngoài phần mở đầu và kết luận, báo cáo được trình
bày theo 8 chương như sau:
Phần I. Tổng quan, phạm vi, đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên
cứu của đề tài
Chương 1. Tổng quan về nội dung nghiên cứu của đề tài
Chương 2. Phạm vi, đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu
Phần II. Kết quả và thảo luận
Chương 3. Kết quả công tác thiết kế, chế tạo, vận hành thử nghiệm máy đo phổ
gamma liên tục

Chương 4. Kết quả công tác thiết kế, chế tạo, vận hành thử nghiệm thiết bị
khoan thổi trên biển
Chương 5. Kết quả công tác thiết kế, chế tạo, vận hành thử nghiệm bẫy trầm
tích điều khiển t
ừ xa
Chương 6. Kết quả công tác thiết kế, chế tạo, vận hành thử nghiệm thiết bị ống
phóng piston
Chương 7. Kết quả công tác thiết kế, chế tạo, vận hành thử nghiệm thiết bị lấy
mẫu nguyên dạng
Chương 8. Kết quả công tác thiết kế, chế tạo, vận hành thử nghiệm cần cẩu thủy
lực
Trong quá trình thực hiện đề tài, tập th
ể tác giả luôn nhận được sự quan tâm
giúp đỡ của các đồng chí lãnh đạo, các chuyên viên Bộ Tài nguyên và Môi trường,
Tổng cục Biển và Hải đảo Việt Nam; lãnh đạo, cán bộ công nhân viên Trung tâm Địa
chất và Khoáng sản biển. Nhân dịp này tập thể tác giả xin chân thành cảm ơn sự giúp
đỡ và cộng tác nói trên.

10

PHẦN I. TỔNG QUAN, PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Công tác nghiên cứu, chế tạo các thiết bị khảo sát địa chất - khoáng sản biển
được các nước trên thế giới chú trọng đầu tư phát triển. Ở Việt Nam, hầu hết các loại
thiết bị này đều được nhập khẩu, số ít hơn được chế tạo trong nước. Đối với 6 loại
thiết bị thuộc phạm vi nghiên cứu của đề tài, có thể
đánh giá khái quát tình hình
nghiên cứu trong và ngoài nước như sau:

1.1.1. NGOÀI NƯỚC
1.1.1.1. Đánh giá về tình hình nghiên cứu và ứng dụng các thiết bị khảo sát dị
thường phổ gamma đáy biển
Trên thế giới, hệ thống đo phổ gamma hoạt động trên biển chủ yếu phục vụ cho
công tác điều tra, tìm kiếm tài nguyên khoáng sản biển và đánh giá tác động môi
trường.
Dựa vào phương pháp đo, máy đo phổ gamma đáy biển
được phân thành hai
loại chính:
+ Máy đo phổ gamma tĩnh: là thiết bị đo phóng xạ dùng để dò các tia gamma tại
từng điểm khảo sát riêng biệt (đo điểm).
+ Máy đo phổ gamma liên tục: là thiết bị đo phóng xạ dùng để dò các tia
gamma, đo liên tục theo một tuyến khảo sát của tàu (đo liên tục).
Hiện nay, các máy đo phổ gamma đáy biển hiện đại thường có thiết kế linh
hoạt, tuỳ theo yêu c
ầu và đặc điểm địa hình mà có thể đo theo từng điểm khảo sát hoặc
đo liên tục kết hợp với hành trình khảo sát của tàu.
Ngoài ra, nếu dựa vào đặc điểm bộ phận phân tích phổ, máy đo phổ gamma có
thể chia thành hoặc là “tích phân” (integral) hoặc là “vi phân” (differential):
+ Máy đo phổ tích phân chỉ ghi lại những xung có biên độ vượt quá một
ngưỡng phân biệt (ngưỡng này có thể thay đổi để cho phép phân biệt các nuclit phóng
xạ riêng bi
ệt).
+ Máy đo phổ vi phân ghi lại các xung có biên độ nằm trong một khoảng biên
độ định trước (hay “kênh”), tương ứng với một dải năng lượng tia gamma riêng biệt.
Các khoảng năng lượng rộng hơn (bao gồm một vài kênh) được gọi là các cửa sổ năng
lượng.
Ngày nay, các bộ phân tích hiện đại sử dụng 256 hoặc 512 kênh, hoặc lớn hơn
nữa, với độ rộng vài keV mỗi kênh. Những hệ th
ống cũ hơn bị giới hạn, ghi số liệu

trên một vài cửa sổ năng lượng riêng.
a. Hệ thống đo phổ tia gamma liên tục “EEL”
Hệ thống EEL đo phổ tia gamma liên tục nhờ đầu dò được kéo trên mặt đáy
biển theo tuyến khảo sát của tàu. Ban đầu, EEL dùng trong các cuộc khảo sát của Anh
(năm 1977) hầu hết hoạt động ở các độ sâu nhỏ hơn 200m, mặc dù nó được thi
ết kế ở
độ sâu tối đa 600m. Những năm sau đó, hệ thống đã được cải tiến rất nhiều để thích
hợp cho nhiều độ sâu lớn hơn. Nó đưa đến định nghĩa “tàu áp suất” – “đóng gói” máy
dò với khả năng xuống 3000m, chuyển sang truyền số liệu dạng số, cho phép truyền
11

tín hiệu qua 6000m cáp, và cập nhật đầy đủ các thiết bị điều khiển điện tử cùng phần
mềm ghi số liệu. Hơn nữa, việc gắn thêm các sensor (bộ cảm biến) cần thiết vào đầu
dò đáy biển sẽ cho biết thêm các thông tin về áp suất (=độ sâu), nhiệt độ, và “nhiễu
tạp” (=độ lởm chởm). Một bộ điều khiển được dùng để
đo sức căng trên cáp kéo, đảm
bảo rằng nó vẫn nằm trong giới hạn hoạt động an toàn. Đồng thời kết hợp thêm một bộ
đo/đếm cáp để theo dõi độ dài cáp được triển khai.
Đầu dò của hệ thống EEL được kéo trên mặt đáy biển, được bảo vệ bên trong
một ống PVC (nhựa tổng hợp) dài 30m. Thiết bị dò tia gamma được dùng cho khảo sát
là một máy dò nhấp nháy BGO (bismuth germanate). Khi các tia gamma tác động t
ới
máy dò, các chớp sáng (nhấp nháy) sẽ được phát ra. Chúng sẽ được biến đổi thành các
xung điện thế, được khuếch đại và sau đó sắp xếp theo độ cao xung. Cường độ nhấp
nháy và độ cao xung là tỷ lệ với năng lượng của các tia gamma. Lưu ý, máy dò có thể
đo toàn bộ phổ tia gamma, giúp nhận dạng và xác định số lượng thành phần của các
phóng xạ tự nhiên và nhân tạo. Thiết bị đo các phát xạ gamma củ
a vật chất nằm trên
bề mặt đáy biển cách tối đa 30 cm.
Độ dài của cáp kéo có thể thay đổi, sử dụng 1 bộ điều khiển từ xa, để giữ cho

đầu dò nằm trên đáy biển khi độ sâu nước thay đổi hoặc để điều chỉnh thay đổi phù
hợp với tốc độ của tàu khảo sát. Tín hiệu suy giảm rất rõ nếu đầu dò “mất liên lạc”
(hay không tiế
p xúc) với đáy biển. Điều này là hiển nhiên đối với cả số liệu tia gamma
và tín hiệu âm thanh, và hãy làm cho máy dò được tiếp tục trên đáy biển ngay khi có
thể.
Mặc dù lúc đầu được phát triển cho thăm dò khoáng sản và đo vẽ bản đồ địa
chất, thiết bị này sau đó đã được sử dụng cho rất nhiều cuộc khảo sát môi trường, bao
gồm cả việc đo vẽ b
ản đồ các nuclit phóng xạ nhân tạo phát ra từ nhà máy hạt nhân
Sellafield ở biển Ai-len.
b. Hệ thống đo phổ tia Gamma “kết hợp”
Máy đo phổ gamma của Challenger Oceanic (Anh) có thể đo theo từng vị trí ,
triển khai bằng dây chão buộc cố định (ví dụ: dùng cho kiểm tra định lượng cửa sông),
hoặc đo liên tục theo tuyến khảo sát bằng cách triển khai trên xe ngầm dưới nước.
Hệ thống dùng cho công việc khảo sát các phát xạ gamma tự nhiên và nhân t
ạo
có trong trầm tích và đới nước. Cụ thể, thiết bị khảo sát phân bố các chất đồng vị “tự
nhiên” ở đáy biển, bao gồm: nhận dạng các lớp trầm tích; thăm dò khoáng sản bồi tích
và khai khoáng; theo dõi sự khoáng hoá ngoài khơi; đo vẽ bản đồ đá gốc Granitic; và
khảo sát đường ống và cáp ngầm. Ngoài ra, thiết bị cũng được ứng dụng trong việc xác
định sự nhiễm đồng vị
phóng xạ nhân tạo trên biển từ các nhà máy hạt nhân, bức xạ
nguyên tử khí quyển, các bãi rác thải, cửa cống các nhà máy tái xử lý…
Hệ thống có thiết kế hiện đại với nhiều tính năng nổi trội như:
• Tinh thể NaI (Tl) kích thước 150mm (chiều dài) x 100 mm (đường kính)
• Độ phân giải cao (độ rộng tối đa 60 keV, tối đa ½)
• Bộ phân tích đa kênh 1024 kênh tới 2 MeV
• Truyền số liệu dạ
ng số với tốc độ 32 kBaud

• Hiển thị số liệu thời gian thực (9 cửa sổ)
• Tốc độ kéo lên tới 4 knots
• Có các kiểu dùng cho nước nông và đáy biển sâu
• Độ sâu hoạt động có thể lên tới 4500m
12

• Có tời cáp và cáp cho các tàu tuỳ mục đích
• Có dây chão buộc cố định, cáp xuyên đại dương cho nguồn/số liệu
• Có thể triển khai từ tàu khảo sát, gắn trên tàu lặn hoặc AUV (xe lặn tự động
dưới nước) và ROV (xe lặn điều khiển từ xa).
Tinh thể NaI(Tl) lớn, bộ nhận quang điện, máy phân tích đa kênh, mạch vi xử
lý và hệ thống truyền số liệu dạ
ng số… tất cả đều được bọc trong một “vỏ bọc áp
suất”. Khi kéo xe trượt dưới đáy, tốc độ của tàu phụ thuộc vào sự lởm chởm của đáy,
độ sâu của dây kéo, và không gian được yêu cầu. Mục đích của xe trượt chủ yếu là để
bảo vệ thiết bị, đuôi tải trọng rất cần để giữ đầu dò luôn luôn “liên lạc”(tiếp xúc) với
đáy biển mọi thời điểm.
Thiết bị dựa trên nguyên lý chung của máy đo xạ phổ, có cải tiến thêm phần số
hoá số liệu (từ dạng tương tự sang số) giúp tăng chất lượng số liệu thu được, và cho
phép đo đồng thời nhiều kênh năng lượng.
Bộ phận chính của hệ thống đo dưới nước bao gồm một ống chịu áp su
ất được
giữ trong một xe trượt có vỏ bằng polypropylene. Tinh thể NaI bọc bằng vỏ titanium
được gắn ở đầu cuối của thiết bị. Ống áp suất cũng chứa bộ phân tích đa kênh 1024
kênh (độ rộng giới hạn, ½ chiều cao độ phân giải 60keV), bộ vi xử lý, bộ phận cấp
nguồn và một modem để truyền số liệu dạng số của quang phổ và để nhận l
ệnh từ máy
tính PC trên tàu.
Với các cuộc khảo sát trầm tích, một ống dài 15m chứa cáp dẫn và dây chịu lực
được gắn vào phía trước xe trượt. Phần này nhằm phục vụ 3 mục đích: đầu tiên là để

giữ cho các bộ cảm biến (sensor) luôn “giữ liên lạc” (tiếp xúc) với đáy biển, thứ hai là
để bảo vệ hộp sensor, và thứ ba là để tạo ra “sự tạo dòng” (stream-lining) trên địa hình
lởm chởm.
Lố
i ra của bộ phận đầu dò (gồm tinh thể NaI (Tl) và ống nhân quang điện bù
nhiệt) là các xung điện có biên độ tỷ lệ thuận với năng lượng của các tia gamma. Bộ
khuếch đại xung phục vụ cho hai mục đích cơ bản: khuếch đại tín hiệu từ đầu dò và
hình thành xung để có dạng thuận tiện cho xử lý tiếp theo. Máy phân tích đa kênh thực
chất là một máy phân tích biên độ nhiều kênh (multichannel analyzer - MCA), dùng để
phân chia biên độ
xung theo các “cửa sổ năng lượng” riêng.
Cáp dùng để truyền số liệu là cáp dẫn đơn Rochester 1-H-314D, đường kính
8mm. Tời cuốn cáp có thể được cung cấp khi có yêu cầu, ví dụ như khi đi khảo sát các
vùng nước nông (tới 400m).
Các lệnh số liệu (data commands) được gửi qua một modem số tới modem kết
nối giữa bộ vi xử lý của hệ thống dưới nước và máy tính PC của tàu. Việc sắp xếp này
sẽ đả
m bảo không có sự giảm sút tín hiệu.
Phần mềm là sự tích hợp các “gói” thương mại với phần mềm thu-phát, xử lý số
liệu, cùng chức năng quản lý file theo khối trong một máy chủ PC. Từ máy PC của tàu,
người vận hành hoàn toàn có thể điều khiển các chức năng thu nhận số liệu từ đáy
biển, cũng như điều khiển việc xử lý số liệu theo thời gian th
ực. Hình ảnh phổ độc lập
thu được từ đáy biển dựa trên một giới hạn thời gian hoặc tổng số đếm được. Việc tính
tổng phổ độc lập là cần thiết và kiểm soát liên tục các dải năng lượng chất đồng vị.
1.1.1.2. Đánh giá tổng quan về tình hình nghiên cứu bẫy trầm tích.
Trên thế giới, bẫy trầm tích được sử dụng khá phổ biế
n chủ yếu phục vụ cho
công tác nghiên cứu địa chất, địa chất môi trường và quan trắc chất lượng môi trường.
13

Tuy được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau, nhưng nhìn chung chúng đều có cấu
tạo tương đối giống nhau (đối với từng kiểu cụ thể) và đều nhằm thu các hạt vật chất
lơ lửng trong môi trường nước (sinking particle flux). Dựa vào khả năng di chuyển,
mức độ ổn định và phương pháp cố định ta có thể liệt kê được một số kiểu bẫy điể
n
hình như sau:
- Bẫy tự do (Freely drefting Buoyant Sediment Trap)
- Bẫy neo cố định (Moored Trap)
- Bẫy treo (Surface Tethered Trap)
Nhìn chung các các kiểu bẫy trên đều có kích thước lớn và dùng thi công tại các
vùng biển có độ sâu lớn (180 - 500m nước) và giá thành rất cao, mặt khác các các nhà
sản xuất đa phần chế tạo đơn chiếc phục vụ mục đích nghiên cứu riêng cho nên tính
thương mại không cao hoặc giá thành lớn.
a. Bẫy tự do (Freely drefting Buoyant Sediment Trap)
Là loại bẫy được thiết kế
để thu các vật chất lơ lửng tầng giữa và được thả trôi tự
do. Cấu loại bẫy này bao gồm 2 phần là thân bẫy và phao bẫy.


Mô hình và bẫy tự do được viện hải dương học Woods Hole (Mỹ) chế tạo
Nhìn chung các loại bẫy tự do thường được sử dụng chủ yếu cho các vùng nước
nông với độ sâu cột nước không lớn và có điều kiện thủy động lực không phức tạp,
khả năng thất lạc bẫy khá cao. Chỉ phù hợp trong điều kiện sông, hồ, vũng vịnh kín.
b. Bẫy neo cố
định (Moored Trap)
Là loại bẫy được thiết kế để thu các vật chất lơ lửng tầng đáy và được thả cố định
trên đáy biển. Cấu loại bẫy này bao gồm 3 phần là: phao nâng, thân bẫy và neo bẫy.

14

Mô hình và bẫy cố định do viện hải dương học Woods Hole (Mỹ) chế tạo.
Bẫy cố định có rất nhiều ưu điểm hơn so với bẫy tự do như tính ổn định làm việc
tốt, có thể thi công được tại những vùng có độ sâu lớn, đặt bẫy dài ngày mà không phụ
thuộc vào điều kiện thời tiết (sóng gió). Tuy nhiên nhược điểm là nó phụ thuộc rấ
t
nhiều vào cấu tạo địa chất của đáy biển. Bẫy cố định, về mặt cơ bản chỉ thích hợp đối
với các nền đáy biển có cấu tạo từ cát. Còn đối với các nền yếu (bùn nhão) thì rất khó
cố định bẫy và dẫn đến thất lạc bẫy.
c. Bẫy treo (Surface Tethered Trap)
Bẫy treo có cấu tạo gồm ba phần: phao tiêu, phao nâng và thân bẫy .
Phao tiêu nổi trên m
ặt biển. Phao nâng toàn bộ hệ thống bẫy nhưng không nổi
trên mặt biển mà thường nằm dưới mực nước khoảng 5-10m. Thân bẫy là các ống bẫy
gắn đối xứng trên một trục thẳng đứng.


Mô hình và bẫy treo do công ty KC Denmark (Đan Mạch) chế tạo
Bẫy treo có nhiều ưu điểm nổi bật là dễ thi công, chế tạo. Có thể lấy mẫu ở nhiều
tầng khác nhau có thể thay đổi độ sâu lấy mẫu tùy ý, tùy thuộc vào điều kiện địa hình
cụ thể. Nhược điểm của loại bẫy này là không cố định nên chịu nhiều tác động của
điều kiện khí t
ượng thủy văn ( chỉ thi công được trong điều kiện thòi tiết nhất định).
1.1.1.3. Đánh giá tổng quan về tình hình nghiên cứu và ứng dụng các thiết bị khảo
sát lấy mẫu trầm tích đáy biển
Trên thế giới, hệ thống các thiết bị khảo sát biển đã được nghiên cứu và phát
triển từ thế kỷ 20 cho đến nay. Hệ thống thiết bị khảo sát biển rất phong phú và
đa
dạng, phục vụ nhiều mục đích khác nhau trong công tác điều tra, khảo sát, nghiên cứu

tài nguyên môi trường biển. Trong hệ thống thiết bị nghiên cứu biển, các thiết bị lấy
mẫu trầm tích đáy biển có vai trò rất quan trọng trong việc góp phần nâng cao chất
lượng của hệ phương pháp nghiên cứu. Các thiết bị lấy mẫu trầm tích đáy được sử
dụng chủ yếu trong công tác đ
iều tra cơ bản, nghiên cứu khoa học về địa chất –
khoáng sản, tài nguyên, môi trường biển. Các nhóm thiết bị lấy mẫu trầm tích đáy nhìn
chung có thể chia thành hai nhóm chính sau:
- Nhóm các thiết bị lấy mẫu tầng mặt: các mẫu thu thập được là mẫu tầng mặt
15

(độ sâu của mẫu đạt từ 10 – 20 cm tính từ bề mặt đáy biển xuống). Các mẫu trầm tích
tầng mặt bị xáo trộn, không giữ được tính nguyên dạng của trầm tích.
- Nhóm các thiết bị lấy mẫu lõi: các mẫu trầm tích đáy biển thu thập được ở dưới
dạng cột mẫu. Chiều dài của các cột mẫu cũng như tính nguyên dạng của các trầm tích
đáy biể
n phụ thuộc vào đặc tính của trầm tích đáy biển tại điểm lấy mẫu và thiết bị lấy
mẫu được sử dụng để thu thập mẫu.
Trong nghiên cứu biển tại các nước trên thế giới, các nhà khoa học chủ yếu quan
tâm đến việc thu thập các mẫu lõi. Những mẫu lõi với chiều dài đạt từ 2 – 12m, đồng
thời giữ được tính nguyên dạng một cách tương
đối sẽ là nguồn thông tin quý báu cho
các nghiên cứu địa chất – khoáng sản, trầm tích, môi trường biển… Dựa vào cách thức
và khả năng lấy mẫu của trang thiết bị lấy mẫu lõi, người ta có thể liệt kê được một số
các thiết bị điển hình như sau:
- Thiết bị lấy mẫu bằng trọng lực:
+ Ống phóng trọng lực cỡ nhỏ;
+ Ống phóng trọng lực cỡ
lớn;
+ Ống phóng lấy nhiều lõi mẫu;
+ Ống phóng lấy mẫu nguyên dạng.

- Thiết bị lấy mẫu lõi kết hợp trọng lực và lực hút:
+ Ống phóng Piston;
+ Ống hút Piston tay.
- Thiết bị lấy mẫu lõi bằng lực rung: Ống phóng rung.
Nhìn chung các thiết bị khảo sát lấy mẫu lõi trầm tích đáy biển được nước ngoài
sử dụng trong nghiên cứu biển đều có giá thành rất cao (có những loại thiết b
ị có giá
thành lên tới hàng tỷ đồng Việt Nam), đồng thời những thiết bị này đòi hỏi phải có hệ
thống tàu nghiên cứu đồng bộ mới đủ điều kiện để vận hành một cách có hiệu quả.
1. Ống phóng trọng lực
a. Ống phóng trọng lực cỡ nhỏ
Loại ống phóng trọng lực nhỏ được dùng để lấy các mẫu trầm tích có tương đối
chắc (như trầm tích cát, cát hạt mịn…) và tại các vùng biển có độ sâu nhỏ (vùng biển
nông ven bờ, các vũng vịnh, đầm phá ven biển). Loại ống phóng trọng lực này được
làm hoàn toàn bằng thép không gỉ hoặc các kim loại chống gỉ khác, các ống phóng loại
nhỏ này chủ yếu phục vụ công tác điều tra khảo sát địa chất, môi trường và nghiên cứu
trầm tích tầng mặt.
Ống phóng có cấu tạo gồm những ph
ần sau:
- Phía trên của bộ ống phóng này có 4 cánh định hướng và quả nặng có thể gắn
được vào các cánh này (mỗi cánh gắn được 2 quả nặng loại 2 kg). Phía dưới các cánh
định hướng được treo 2 vật nặng loại 7 kg.
- Ống lấy mẫu được làm bằng thép không gỉ. Ở phần miệng của ống mẫu được
thiết kế một dao cắt và hệ thống chặn mẫu (hom hình quả cam) nhằm chặn không để
mất mẫu.
-Trọng lượng khi không có quả nặng là xấp xỉ 18 kg
- Trọng lượng bao gồm cả quả nặng là 48 kg
- Tổng chiều cao không có ống mẫu là 600 mm.
16

b. Ống phóng trọng lực cỡ lớn
Loại ống phóng trọng lực cỡ lớn này dùng lấy mẫu
trầm tích đáy biển ở các vùng biển có độ sâu lớn. Ở các
vùng trầm tích cát gắn kết tốt (hard sandy sendimentary)
thì chiều dài mẫu lấy được khoảng 6 m, với các trầm tích
mềm hơn và bùn thì chiều dài ống mẫu lấy được lớn nhất
là 12 m.
2. Ống phóng lấy nhiều lõi mẫu (multi- corer)
Thiết bị ống phóng lấy nhiều mẫu được sử dụng để lấy các mẫu hóa học, mẫu
địa hóa và các ứng dụng của sinh học. Đầu của ống phóng là các bộ phận chống rung
thủy lực đảm bảo mẫu lấy lân không bị xáo trộn. Những ống mẫu có thể thay đổi
nhanh chóng giúp đảm bảo cho việc làm việc với tốc độ
cao.
Thiết bị multi-corer gồm 6 ống mẫu có đường kính 100 mm, chiều dài 600mm,
chiều dài lấy mẫu là 370 mm. Thiết bị làm việc được ở độ sâu 6000m.
Bộ ống phóng mutil-corer được thiết kế với các chân tháo rời, hệ thống treo, 6
ống mẫu làm bằng polycabonat dài 600 mm, đường kính 100x2.5 mm, 6 quả nặng loại
10 kg và hệ thống chống rung thủy lực.
Trọng lượng lớn nhất của cả hệ thống là 550 kg
3. Thiết bị
lấy mẫu lõi nguyên dạng (Boxcore)
Thiết bị lấy mẫu lõi nguyên dạng (boxcore) được dùng để lấy các mẫu trầm tích
được giữ nguyên dạng có chiều cao cột mẫu đạt 0,4 – 0,6m. Mẫu được lấy nguyên
dạng, không bị xáo trộn nên rất có ý nghĩa trong nghiên cứu trầm tích, địa chất môi
trường, địa hóa môi trường, và địa chất khoáng sản (đặc biệt trong nghiên cứu tính
phân lớp của trầm tích).
4. Ống phóng piston
Ống phóng piston dùng để lấ
y mẫu trầm tích đáy biển. Nó có thể lấy mẫu tới 2 m
với trầm tích gắn kết yếu trong điều kiện yên tĩnh và hơn 4 m với trầm tích bùn.

Hệ thống nhả được thiết kế bởi Kullenberg được lắp đặt ở phía trên của ống
phóng. Hệ thống quả nặng được trang bị gồm hơn 10 quả nặng loại 28 kg. Phần phía
trên được làm bằng thép không gỉ AISI 316.
Chiều dài của ống mẫu là:
- Ống nhựa PVC: 5 m
- Ống thép AISI 316: 6 m
17

Một bộ ống phóng piston hoàn chỉnh gồm các phần sau: 1 thân ống phóng, phần
phía trên, 1 hệ thống nhả Kullenberg với trọng lượng 30 kg,một dây cáp, 5 quả nặng
(mỗi quả 28 kg), 1 khóa ống mẫu, tổng trọng lượng là 270 kg.
5. Ống phóng rung
Ống phóng rung rất thích hợp cho việc lấy mẫu từ các tập trầm tích không vững
chắc và ít gắn kết. Không giống như kỹ thuật khoan xoay thông thường ống phóng
rung sử dụng có khả
năng làm việc ngầm dưới nước, được trang bị động cơ điện, đầu
rung được gắn hộp ống mẫu cứng (thường là nhôm,76 mm ID, 80 mm OD) và được
điều khiển đưa xuống dưới đáy biển
Biện pháp kỹ thuật này có hiệu quả cao trong nước bão hoà trầm tích bởi sự
tăng áp suất lỗ và sự xuất hiện của một lớp dung dịch mỏng d
ọc theo ống mẫu. Bộ
phận giữ ống mẫu được gắn vào phần cuối của barrel, nó giữ cho trầm tích nằm bên
trong barrel khi thiết bị đạt được độ sâu lấy mẫu cực đại hay không thể lấy thêm mẫu
từ đáy biển được nữa. Mẫu được lấy liên tục, không xáo trộn, đúng vị trí mẫu của nền
đáy biển
Toàn bộ quá trình lấy mẫu, bao gồ
m cả triển khai và lắp ráp lại thiết bị mất
khoảng 30 phút tuỳ thuộc vào độ sâu của nước và kiểu triển khai như thế nào. Ống
phóng rung có thể được triển khai và lắp ráp theo một số cách khác nhau phụ thuộc
vào hình dạng của nền khoan như (cẩu khung chữ A, cẩu thuỷ lực, Hiab). Dây thừng

chịu lực tốt (25 mm) hoặc cáp làm bằng thép (10 mm) cùng với thiết bị nâng có công
suất ít nhất là 2 tấn làm nhiệ
m vụ nâng thiết bị từ boong tàu hay từ đáy biển trong suốt
quá trìnhtriển khai và thu thiết bị lại.
1.1.1.4. Đánh giá tổng quan về tình hình nghiên cứu và ứng dụng thiết bị khoan
biển.
Trên thế giới, hệ thống thiết bị khoan hoạt động trên biển chủ yếu phục vụ cho
công tác tìm kiếm, thăm dò, khai thác dầu khí, khoáng sản rắn. Phương tiện chủ yếu là
các giàn khoan và tàu khoan biển chuyên dụng, các thiết bị này th
ường có giá thành rất
cao.
Trên thế giới điển hình có các kiểu giàn khoan:
- Giàn cố định (Fixed Platform)
- Giàn tự nâng (Jack Up Platform)
- Giàn bán chìm (Semi Submersible Platform)
- Giàn neo đứng (TLP or Spar)
- Cụm kết cấu đa năng: Nổi, Sản xuất và Kho chứa (Floating Production &
Storage Units, FPSU)
Nhìn chung, công tác khoan biển trên thế giới đã được thực hiện nhiều và có
nhiều tiến bộ về khoa học, kỹ thuật. Tuy nhiên, chủ yếu là các giàn khoan lớn (phục vụ
tìm kiếm, thăm dò và khai thác dầu khí).
Đối với công tác khoan nông (
độ sâu vài chục mét) trên biển (chủ yếu để nghiên
cứu địa chất công trình phục vụ lắp đặt giàn khoan) thì hầu hết sử dụng tàu khoan. Tàu
khoan có cấu tạo (vỏ tàu) tương tự như các loại tàu khác, nhưng chúng có một khoảng
hở rất lớn để đặt các thiết bị khoan. Tàu khoan có thể được đóng mới hoặc được
chuyển đổi, nâng cấp từ các dạng tàu khác. Một đặc tính rõ ràng của tàu khoan là khả

năng cơ động cực kỳ cao, ngoài ra nó còn có thể mang theo một lượng hàng dự trữ lớn.
18

1.1.1.5. Đánh giá tổng quan về tình hình nghiên cứu và ứng dụng các thiết bị nâng
hạ
Máy nâng chạy điện đầu tiên được sử dụng vào năm 1887. Loại máy này mang
lại nhiều ưu điểm hơn, đặc biệt về kinh tế, đơn giản trong kêt cấu và vận hành. Sử
dụng truyền động điện, các thiết bị nâng vận chuyển phát triển nhanh chóng. Nó đáp
ứng được đầy
đủ các đòi hỏi về kinh tế kỹ thuật của công nghiệp phát triển. Ngày nay
nhiều máy cẩu đã có sức nâng trên 400 tấn và không có trở ngại nào trong việc chế tạo
thiết bị nâng có tải trọng lớn hơn khi cần thiết. Sự phát triển của máy nâng chua dừng
lại. Để đáp ứng yêu cầu phát triển và đòi hỏi của các ngành công nghiệp khác, kỹ thuật
nâng vận chuyển còn tiếp tục xuấ
t hiện nhiều loại máy nâng vận chuyển mới, luôn cải
tiến và hợp lý hóa phương pháp phục vụ, nâng cao hơn độ tin cậy làm việc, tự động
hóa các khâu điều khiển, tiện nghi và thỏa mãn mọi yêu cầu của người sử dụng, kết
hợp cùng các thiết bị nâng vận chuyển và thiết bị công tác khác nhau tạo nên dây
truyền kỹ thuật sản xuất đáp ứng ngày càng cao của đời sống và k
ỹ thuật.
1.1.2. TRONG NƯỚC
1.1.2.1. Thiết bị đo phổ gamma đáy biển
Năm 2002, Công ty Công nghệ Địa vật lý phối hợp cùng Xí nghiệp máy Địa vật
lý thuộc Cục Địa chất và Khoáng sản đã nghiên cứu và chế tạo thành công máy đo phổ
gamma tĩnh đáy biển nông GA12B. Thiết bị sử dụng phương pháp đo điểm cho các
điểm khảo sát cụ thể với độ sâu nước <50m.
Máy đo phổ Gamma tĩnh đáy biển nông GA12B là một bộ phân tích phổ
Gamma đo đồng thời 4 cửa sổ năng lượng, kết cấu theo dạng máy đo đạc thực địa.



Đầu thu được kết cấu trong một vỏ ống kín nước bằng vật liệu Teflon có độ bền

cơ học đủ cho mục đích đo tĩnh dưới đáy biển, bao gồm: các khối cảm biến (chất nhấp
nháy NaI và đèn nhân quang điện GBD76), bộ tiền khuếch đại, bộ tạo cao áp …
Bộ cảm biến phổ gamma có độ nhạy cao, độ phân giải xấ
p xỉ 60keV, gồm tinh
thể NaI hình trụ kích thước 75mm (chiều dài) x 75mm (đường kính), và đèn nhân
quang điện GBD76 do nhà máy Dụng cụ hạt nhân Bắc Kinh – Trung Quốc sản xuất.
Mỗi tia gamma đập vào tinh thể tạo ra 1 xung điện trên đèn nhận quang điện có biên
19

độ tỷ lệ thuận với năng lượng của tia gamma. Ở đầu bộ cảm biến có gắn một nguồn
Cs137 phát tia gamma đơn năng dùng để theo dõi sự lệch phổ cho mạch ổn định phổ
tự động điều chỉnh hệ số khuếch đại khiến cho phổ năng lượng luôn được ổn định.
Bộ tiền khuếch đại với đi
ện trở lớn có nhiệm vụ thích ứng trở kháng giữa đèn
nhân quang điện có trở kháng ra lớn với các mạch xử lý tín hiệu tiếp theo. Xung ra từ
bộ tiền khuếch đại theo dây cáp dẫn lên bảng điều khiển.
Bộ tạo cao áp tạo ra điện áp ổn định cung cấp cho đèn nhân quang điện làm
việc.
Nguồn nuôi cho bộ tiền khuếch đại và bộ tạo cao áp là 15V một chi
ều dẫn từ
bảng điều khiển theo dây cáp. Các cuộn cảm và tự điện được bố trí để cách li tín hiệu
một chiều cung cấp với tín hiệu xung cùng dẫn trên một dây cáp.
Phía trên đầu thu có một cơ cấu nối cáp cho phép nối cáp vào đầu thu mà vẫn
đảm bảo kín nước. Khi vận chuyển có thể tháo rời đầu thu với cáp.
Cáp đầu thu có độ dài 50m, là cáp cao su 2 ruột dẫn tín hiệu và đồng thời chịu
l
ựa khi thả và kéo xuống đáy nước. Tời cuốn cáp chỉ để thu gọn và bảo quản cáp,
không nhằm mục đích thả và kéo đầu thu.
Bộ điều khiển là một khối hình chữ nhật có vỏ bọc kim loại, bao gồm các bảng
mạch khuếch đại và ổn định xung, bộ phân tích phổ, bộ đếm 4 kênh và bộ chỉ thị 5

hàng số.
Xung điện ứng với các tia gamma từ
đầu thu được khuếch đại và tạo dạng trên
bộ khuếch đại và ổn định phổ, rồi đưa vào bộ phân tích phổ. Bộ phân tích phổ là một
bộ phân tích biên độ có 9 cửa sổ, các tổ hợp lấy ra:
- 2 cửa sổ theo dõi đỉnh Cesi (Cs thấp và Cs cao)
- 1 cửa sổ ghi nhận các tia gamma nằm trong phổ Kali, quanh đỉnh 1,46MeV
- 1 cửa sổ ghi nhận các tia gamma nằm trong phổ Uran, quanh đỉnh 1,76MeV
- 1 cửa sổ ghi nhận các tia gamma nằm trong phổ Thori quanh
đỉnh 2.62MeV
- Các cửa sổ còn lại được tổ hợp để tạo thành kênh tổng (TC)
Như vậy, từ bộ phân tích phổ sẽ có 4 lối ra ứng với 4 kênh đo: K, U, Th và TC.
Trong bảng mạch phân tích phổ còn có bộ biến đổi nguồn từ nguồn 1 chiều 12V
thành các nguồn +15V +9V và -9V ổn định cung cấp cho các bảng mạch khác.
Xung ra từ 4 kênh của bộ phân tích phổ được đưa vào bảng mạch bộ đếm xung.
Bộ đế
m xung gồm 4 bộ đếm xung ứng với 4 kênh, mỗi bộ có 5 hàng số thập phân
dung lượng đếm là 99999. Một bộ gốc thời gian dao động thạch anh tạo ra các khoảng
thời gian lấy mẫu cần thiết và thay đổi được nhờ một chuyển mạch chọn thời gian lấy
mẫu.
Vì có 4 kênh đếm tích luỹ trong khi chỉ có một bộ chỉ thị nên trong bảng mạch
đếm còn có phần điều khiển ch
ỉ thị để chỉ thị lần lượt các kết quả đo sau khi dừng
đếm.
Đánh giá chung về máy đo phổ gamma:

So sánh với các máy đo xạ phổ tia gamma của nước ngoài, ta thấy máy GA12B có
những ưu nhược điểm sau:

Máy sản xuất trong nước GA12B Máy của nước ngoài hiện nay

- Chỉ đo được tối đa 04 kênh: TC
(tổng), K, U, và Th.
- Là máy phổ đa kênh (512 kênh, 1024
kênh … tuỳ theo bộ phân tích phổ nhiều
kênh MCA)
- Xử lý tín hiệu dạng tương tự nên độ
chính xác không cao, bỏ qua nhiều số
- Xử lý tín hiệu dạng số, độ chính xác cao
và sử dụng toàn bộ số liệu thu được.
20

Máy sản xuất trong nước GA12B Máy của nước ngoài hiện nay
liệu.
- Tốc độ truyền tín hiệu thấp, thích hợp
cho khảo sát các vùng nước nông.
- Truyền tín hiệu dạng số tốc độ cao, độ
phân giải cao, sử dụng được cả ở vùng
nước nông và đáy biển sâu.
- Là máy đo phổ từng điểm
- Có thể đo theo từng điểm khảo sát hoặc
đo liên tục, kết hợp trên đường đi khảo sát
của tàu.
- Kết cấu cồng kềnh, mẫu mã thô
không gọn nhẹ, chưa phù hợp với công
tác thực địa
- Kết cấu hiện đại gọn nhẹ, chắc chắn, phù
hợp với điều kiện khảo sát thực địa theo
các địa hình khác nhau.
- Không có màn hình đồ hoạ để người
sử dụng có thể nhìn được toàn phổ khi

đo đạc thực địa
- Hiển thị kết quả bằng màn hình đồ hoạ,
có thể kèm theo các thông số bổ sung (áp
suất(=độ sâu), nhiệt độ, “độ lởm chởm của
đáy” v v )
Đối với người sử dụng:
- Thao tác sử dụng máy còn phức tạp
(thao tác hoàn toàn bằng tay)
- Giao tiếp bằng bàn phím, hoạt động theo
Menu chức năng tuỳ chọn.
- Phải ghi chép lại số liệu tại mỗi điểm
khảo sát
- Có bộ nhớ trong, lưu trữ toàn bộ số liệu
thu được trong suốt quá trình khảo sát
- Thông số các kênh (chỉ có 4 kênh) là
cố định, được cài đặt trước bên trong
máy, người dùng không thể can thiệp.
- Có thể điều chỉnh, cài đặt thông số cho
nhiều kênh tuỳ chọn (VD: cài đặt các
ngưỡng “cửa sổ năng lượng” cho mỗi
kênh tương ứng với mỗi phổ cần đo )

- Có thể thiết đặt các tham số đo như chế
độ đo (chế độ lặp, đo theo từng khoảng
thời gian, hay đo liên tục …), thời gian lấy
mẫu …
- Kết nối dễ dàng với PC, máy in …

- Có thể xử dụng phần mềm xử lý số liệu
theo thời gian thực.

Với nhiều thiếu sót như trên của máy đo phổ gamma GA12, việc nghiên cứu, chế tạo
máy đo phổ gamma là rất cần thiết nhằm nâng cao chất lượng trong nghiên cứu, điều
tra cơ bản về tài nguyên – môi trường biển.
1.1.2.2. Tình hình nghiên cứu bẫy trầm tích.
Từ trước đến nay, công tác điều tra, khảo sát có lấy mẫu bằng thiết bị bẫy trầm
tích ở Việt Nam được một số
tổ chức, cá nhân trong và ngoài nước thực hiện. Tuy
nhiên, việc điều tra cơ bản mới chỉ được thực hiện tại Trung tâm Địa chất và Khoáng
sản biển (trước đây là Liên đoàn Địa chất biển) trên các vùng biển 0-30m nước bằng
thiết bị sedimentraps do hãng KC của đan Mạch sản xuất. Cụ thể gồm các đề án, dự án
sau:
- Đề án “Khảo sát đánh giá tiềm năng tài nguyên khoáng sản vùng biể
n ven bờ
Sóc Trăng tỷ lệ 1/100.000” do TS. Vũ Trường Sơn làm chủ nhiệm. Đề án đã tổ chức
quan trắc 08 trạm trong đó 05 trạm (QTST-4; QTST-5; QTST-6; QTST-7; QTST-8) ở
đới 10-30m nước có tiến hành thả các thiết bị bẫy trầm tích (7 ngày và 2 ngày) trong 2
năm (2006 và 2007), mỗi năm 2 mùa (mùa mưa và mùa khô).
- Dự án “Điều tra đặc điểm địa chất, địa động lực, địa chất khoáng sản, địa chất
21

môi trường và tai biến địa chất các vùng biển Việt Nam” do TS. Đào Mạnh Tiến làm
chủ nhiệm. Đã tiến hành một loạt các trạm quan trắc tại Hải Phòng - Quảng Ninh, Phú
Quốc - Hà Tiên. Các trạm này cũng tiến hành thả bẫy trầm tích.
- Dự án "Điều tra đánh giá hiện trạng môi trường biển Phú Quốc từ 0-20m nước
tỷ lệ 1/50.000" phục vụ cho đề án "Điều tra tổng thể xây d
ựng các biện pháp bảo vệ
môi trường đảo Phú Quốc đến năm 2010 và định hướng đến năm 2020". Cũng đã tiến
hành thả bẫy trầm tích tại khu vực An Thới (07 ngày).
Trong quá trình thực hiện các dự án, đề án nêu trên, các bẫy trầm tích được thả
đều thu được mẫu rất tốt tuy nhiên các thiết bị bẫy chỉ được thả trong thời gian quan

trắc (2-7 ngày), bẫy có phao tiêu nổi nên phải đặt thuyền trông giữ
nên rất tốn kém,
khả năng thất lạc bẫy cao (do vướng vào lưới, thuyền của ngư dân). Mặt khác các thiết
bị bẫy này chỉ thích hợp với các vùng nước nhỏ hơn 30m nươc, bẫy chưa có hệ thống
điều khiển nên chỉ lấy được mẫu liên tục, không lấy được mẫu theo chu kỳ.
Đánh giá chung về thiết bị bẫy trầm tích:
Với điều như trên có thể thấy rằng
việc quan trắc có sử dụng bẫy trầm tích còn rất nhiều hạn chế, đặc biệt là việc thu
thập mẫu theo chu kỳ và thi công trong vùng nước sâu.
Những hạn chế cụ thể:
- Độ sâu quan trắc mẫu nhỏ (10-30m nước)
- Không thu thập được mẫu theo chu kỳ.
- Dễ thất lạc bẫy (vướng phải lưới và thuyề
n bè hoạt động trên mặt biển)
- Chi phí thi công cao (do phải thuê thuyền và người canh giữ).
- Chỉ thi công được trong những điều kiện thời tiết nhất định (sóng không quá
cấp 4, gió không quá cấp 5).
Như vậy, việc nghiên cứu, thiết kế chế tạo bẫy trầm tích điều khiển là việc làm
cần thiết, phù hợp trong hoàn cảnh hiện nay. Ở giai đoạn đầu, tập thể tác giả chỉ
đề
xuất tiến hành chế tạo bẫy đơn (01 phễu thu mẫu), sử dụng đến 100m nước. Tiến tới sẽ
chế tạo các loại bẫy đa năng có thể kết hợp với các dạng quan trắc khác và sử dụng
được ở độ sâu lớn hơn. Kết quả của đề tài cũng là tiền đề để Trung tâm Địa chất và
Khoáng sản biển xin phép đầu tư ch
ế tạo một số bẫy trầm tích có điều khiển này.
1.1.2.3. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng các thiết bị khảo sát lấy mẫu trầm tích
đáy biển
Các hệ thống thiết bị lấy mẫu lõi trầm tích đáy biển hiện đang sử dụng ở Việt
Nam chủ yếu là các sản phẩm được nhập nguyên bộ từ nước ngoài và một số sản phẩm
tự

chế khác. Các thiết bị này nhìn chung còn rất thô sơ, mới chỉ đáp ứng được một
phần nhỏ nhu cầu lấy mẫu phục vụ điều tra,khảo sát tài nguyên, môi trường biển, đặc
biệt là công tác lấy các mẫu lõi dưới sâu và đảm bảo tính nguyên dạng của chúng.
* Các thiết bị hiện được sử dụng lấy mẫu lõi trầm tích đáy:
- Ống phóng trọng lực cỡ nhỏ : ống phóng
được Trung tâm Địa chất chế tạo theo
thiết kế của nước ngoài. Ống phóng trọng lực cỡ nhỏ được lắp đặt trên các tàu khảo sát
cỡ nhỏ, thường sử dụng tại các vùng biển nông ven bờ (độ sâu mực nước biển nhỏ hơn
30m). Ống phóng trọng lực cỡ nhỏ chỉ lấy được các mẫu trầm tích hạt mịn, có hợp
phần sét trong trầm tích. Chiều dài củ
a cột mẫu dài nhất thu được từ 1.0 – 1.1m.
- Ống phóng trọng lực cỡ lớn: ống phóng cỡ lớn được Trung tâm Địa chất chế
tạo theo thiết kế của nước ngoài. Ống phóng trọng lực cỡ lớn được lắp đặt trên các tàu
khảo sát có chiều dài từ 40 – 60m, có mặt sàn thích hợp cho công tác vận hành và triển
khai lấy mẫu, thường sử dụng tại các vùng biển nông ven bờ và vùng biển sâu (độ sâu
mự
c nước biển nhỏ hơn 100m). Ống phóng trọng lực cỡ lớn lấy được các mẫu trầm
tích đáy biển với chiều dài của cột mẫu từ 1.0 – 2.2 m.
22

- Ống phóng piston: Bộ ống phóng piston hiện đang được sử dụng khảo sát
nghiên cứu địa chất – khoáng sản, tài nguyên môi trường biển được mua nguyên bộ từ
Mỹ. Bộ thiết bị được hãng Benthos – Mỹ sản xuất và được sử dụng, quản lý bởi Trung
tâm Địa chất và Khoáng sản biển. Đây là bộ thiết bị ống phóng piston hiện có duy nhất
tại Việt Nam. Các mẫu trầm tích đ
áy biển thu thập được bằng ống phóng piston là các
trầm tích có độ gắn kết yếu (bùn cát, cát bùn, cát mịn, cát sạn…). Chiều dài cột mẫu
lớn nhất thu được hiện nay bằng ống phóng piston là 2,0 – 2,2m.
1.1.2.4. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng thiết bị khoan biển
Các thiết bị khoan biển trong nước chủ yếu là do nước ngoài chế tạo được các

công ty dầu khí (trong và ngoài nước) khai thác, sử dụng. Một số giàn khoan, tàu
khoan do các công ty nước ngoài vận hành hiện đ
ang thăm dò và khai thác dầu khí ở
vùng biển Việt nam:
- Energy Searcher là tàu khoan có chiều sâu hoạt động khoảng 620m.
- Ensco 057 là giàn tự nâng có chiều sâu hoạt động khoảng 90m.
- Key Gibralta là giàn tự nâng có chiều sâu hoạt động khoảng 90m.
- Ocean Epoch là giàn bán chìm có chiều sâu hoạt động khoảng 1850m.
Trong những năm gần đây, Việt Nam đã ngày càng có nhiều tiến bộ trong công
tác nghiên cứu, chế tạo các giàn khoan phục vụ thăm dò, khai thác dầu khí:
* Trong năm 2003, Liên doanh Công ty Dịch vụ Kỹ thuật Dầu khí (PTSC) và
J.Ray McDermott đ
ã hạ thủy thành công khối thượng tầng giàn công nghệ đầu giếng
WHP-A từ bãi chế tạo của PTSC tại Vũng Tàu xuống xà lan để đưa ra lắp đặt tại mỏ
Sư Tử Đen thuộc lô 15-1 thềm lục địa Việt Nam.
* Năm 2008, tại Cảng dịch vụ dầu khí Vũng Tàu, Tổng công ty Cổ phần Dịch vụ
Kỹ thuật dầu khí (PTSC) đã phối hợp với các công ty trong và ngoài n
ước hạ thủy an
toàn giàn khai thác giếng dầu Sông Đốc A (SDA).
Đối với công tác khoan nông (độ sâu vài chục mét) trên biển (chủ yếu để nghiên
cứu địa chất công trình phục vụ lắp đặt giàn khoan) thì ngành dầu khí ở Việt Nam
thường sử dụng tàu khoan.
Năm 2001, trong khuôn khổ chương trình hợp tác giữa Cục Địa chất và Khoáng
sản Việt Nam với Công ty Timah (Indonesia), công ty Timah đã đưa tàu khoan
GEOTIN I khảo sát ở vùng biển ven bờ các tỉnh Hà Tĩnh, Thừa Thiên Huế
, Bình
Thuận, đã khoan trên 2000m khoan với độ sâu vài mét đến 62m ở độ sâu 5-20m nước.
Tuy nhiên, đối với các giàn khoan, tàu khoan dạng này đòi hỏi chi phí cao (chi
phí chế tạo cũng như chi phí vận hành, khai thác, bảo dưỡng).
Để nghiên cứu địa chất công trình phục vụ xây dựng cảng biển, một số công ty

tại Việt Nam đã tiến hành khoan biển nông, khoan trên sông trên cơ sở lắp đặt giàn
khoan trên các kết cấu nổi (xà lan, tàu gỗ hay ghép nối các phao nổi). Công việ
c này
đã được tiến hành ở các dự án xây dựng cảng Dung Quất, Cái Lân, cầu Cần Thơ,
Tuy đã được thực hiện ở một số nơi, nhưng hiện chưa có một đề tài cụ thể về nghiên
cứu, chế tạo thiết bị khoan thổi sử dụng công nghệ air-lift. Các công ty, cá nhân thực
hiện công tác khoan này trên cơ sở vừa làm vừa đúc rút kinh nghiệm.
Tóm lại, các thiết bị khảo sát
địa chất của chúng ta đa phần là nhập ngoại với giá
thành rất là cao, mặt khác do luật sở hữu trí tuệ và các nhà sản xuất luôn luôn giữ bí
quyết công nghệ nên khiến chúng ta phải phụ thuộc vào họ. Việc nghiên cứu, chế tạo
các thiết bị khảo sát địa chất sẽ giúp chúng ta chủ động hoàn toàn trong việc khảo sát
và dần dần làm chủ hoàn toàn công nghệ nguồn trong lĩnh vực này.
1.2. MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ
23

1.2.1. Mục tiêu
Làm chủ được công nghệ, chế tạo thành công các thiết bị sau:
- Máy phổ gamma liên tục công nghệ mới, đo liên tục và vận hành tốt ở độ sâu
30m nước;
- Thiết bị khoan thổi vận hành tốt, đảm bảo lấy mẫu trầm tích đáy ở vùng biển
có độ sâu đến 25m nước;
- Bẫy trầm tích điều khiển từ xa có thể hoạt động dài ngày trên biển ở
độ sâu
đến 30m nước.
- Các thiết bị lấy mẫu địa chất khoáng sản (ống phóng piston, thiết bị lấy mẫu
nguyên dạng và cẩu thủy lực) lấy mẫu trầm tích đáy biển ở độ sâu 100m nước.
1.2.2. Nhiệm vụ
- Thu thập tài liệu về các thiết bị điều tra tương ứng trên thế giới, các yếu tố đặc
thù của Việt Nam ảnh hưởng đến các thi

ết bị nghiên cứu;
- Nghiên cứu thiết kế và chế tạo các thiết bị;
- Vận hành thử nghiệm, đúc rút kinh nghiệm và hoàn thiện thiết bị;
- Xây dựng báo cáo tổng kết.
1.3. CÁCH TIẾP CẬN
- Tiếp cận tổng hợp, thu thập tài liệu về công tác đo phổ gamma, bẫy trầm tích,
thiết bị khoan thổi và các thiết bị lấy mẫu trầm tích đáy biển.
- Tiếp cận chuyên gia: tham khảo kinh nghi
ệm từ các đơn vị, cá nhân đã tiến
hành các công tác có liên quan đến đề tài.
- Tiếp cận đa ngành: việc nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đòi hỏi nhiều chuyên môn,
kỹ thuật trong các lĩnh vực khác nhau. Các nhà thiết kế, địa chất, chế tạo cần phối hợp
thực hiện nhằm tạo ra sản phẩm đạt yêu kỹ thuật đề ra.
- Tiếp cận hệ thống: phân tích hệ th
ống cơ khí để xác định kết cấu, vật liệu sử
dụng chế tạo máy phổ gamma, bẫy trầm tích, thiết bị khoan thổi và các thiết bị lấy mẫu
trầm tích đáy biển (piston core, box core).

24

CHƯƠNG 2. PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1. PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU
2.1.1. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu
Phạm vi nghiên cứu của Đề tài là các thiết bị nghiên cứu, điều tra địa chất và khoáng
sản biển. Trong đó, lựa chọn 03 nhóm thiết bị gồm:
- Thiết bị đo phổ gamma đáy biển;
- Thiết bị khoan thổi;
- Bộ thiết bị lấy mẫu địa chất biển:
+ Bẫy trầ

m tích điều khiển từ xa;
+ Ống phóng piston;
+ Thiết bị lấy mẫu nguyên dạng;
+ Cẩu vận hành các thiết bị lấy mẫu.
2.1.2. Thời gian nghiên cứu
Thời gian thực hiện đề tài là 03 năm (từ 5/2010 đến 12/2012).
2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
1. Thu thập tổng hợp tài liệu trong và ngoài nước phục vụ chế tạo thiết bị

1.1. Thu thập tổng hợp tài liệu về các loại máy phổ gamma, khoan biển, các loại
bẫy trầm tích, các dụng cụ lấy mẫu địa chất biển của các nước trên thế giới.
1.2. Thu thập tổng hợp tài liệu về các loại máy phổ gamma, khoan biển, các loại
bẫy trầm tích, các dụng cụ lấy mẫu địa chất trên biển, hồ, cửa sông tại Việt Nam
1.3. Xây dựng báo cáo tổng quan về công tác các loạ
i máy phổ gamma, khoan
biển, các loại bẫy trầm tích, các dụng cụ lấy mẫu địa chất biển biển, sông, hồ trên thế
giới và Việt Nam
2. Xây dựng cơ sở khoa học cho việc thiết kế, chế tạo, vận hành các thiết bị

2.1. Tổng quan về điều kiện khí tượng thủy văn, hải văn đới biển ven bờ Việt Nam
phục vụ nghiên cứu thiết kế khoan thổi, đo phổ gamma, bẫy trầm tích đo dài ngày.
2.2. Xây dựng các yêu cầu kỹ thuật, an toàn vận hành của các thiết bị:
- Máy đo phổ gamma;
- Bẫy trầm tích;
- Hệ thống khoan thổi;
- Ống phóng piston;
- Thiết bị lẫy mẫu nguyên dạng;
- Cần cẩu thủy lực.
3. Thiết kế các loại thiết bị

4. Chế tạo, lắp đặt các loại thiết bị

5. Vận hành thử nghiệm

25

6. Xây dựng qui trình lắp đặt, sử dụng các loại thiết bị

7. Xây dựng báo cáo tổng kết đề tài

2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.3.1. Phương pháp kế thừa
Thu thập, tổng hợp, phân tích, đánh giá các tài liệu có liên quan đến nội dung
nghiên cứu của đề tài từ các nghiên cứu trước, kế thừa có chọn lọc những tài liệu này.
Các tài liệu thu thập gồm:
- Tài liệu về các dạng máy đo phổ gamma, bẫy trầm tích, thiết bị khoan thổi và
các thiết bị lấy mẫu trầm tích đáy biển (piston core, box core). Nhằm đưa ra các đị
nh
hướng cơ bản cho việc nghiên cứu, thiết kế.
- Tài liệu về khí tượng – hải văn, địa hình, địa mạo nhằm đưa ra các đánh giá
phục vụ nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy đo phổ gamma liên thục và bẫy trầm tích
điều khiển từ xa
- Tài liệu về cấu trúc và thành phần vật chất tầng nông đáy biển làm cơ sở thiết
kế thiế
t bị khoan thổi và lựa chọn các vị trí khoan thử nghiệm phù hợp.
2.3.2. Nhóm các phương pháp thiết kế
- Các phương pháp phân tích hệ thống.
- Các phương pháp tính toán và thiết kế kết cấu.
- Sử dụng phần mềm đồ họa thể hiện các bản vẽ kỹ thuật
2.3.3. Các phương pháp chế tạo

2.3.4. Kỹ thuật sử dụng
- Sử dụng công nghệ tin học (CAD/CAM) để thành lập các bản vẽ thiế
t kế, tính
toán.
- Sử dụng công nghệ tin học lập trình hệ thống điều khiển bẫy trầm tích từ xa.
- Sử dụng các kỹ thuật của ngành cơ khí: khoan, hàn, tiện, phay để gia công,
chế tạo các chi tiết của thiết bị.
- Sử dụng công nghệ điện tử chế tạo mạch điện tử trong máy đo phổ gamma
liên tục.
2.4. SẢN PHẨM CỦA ĐỀ TÀI
Đề tài đã hoàn thành các sản phẩm được đăng ký trong thuyết minh Đề tài
gồm:
- Chế tạo được các thiết bị sau:
+ Thiết bị đo phổ gamma liên tục;
+ Bẫy trầm tích điều khiển từ xa;
+ Thiết bị khoan thổi;
+ Ống phóng piston;
+ Thiết bị lấy mẫu nguyên dạng;
+ Hệ thống nâng thiết bị.
Đồng thời đã hoàn thành các sản phẩm báo cáo gồm:
26

TT Tên sản phẩm
1
Báo cáo tổng quan về máy đo phổ gamma liên tục, bẫy trầm tích điều khiển từ
xa và hệ thống lấy mẫu trầm tích cùng cần cẩu (piston core và box core) trên thế
giới và Việt Nam
2
Báo cáo Tổng quan về điều kiện khí tượng thủy văn, hải văn đới biển ven bờ
Việt Nam (phục vụ nghiên cứu thiết kế máy đo phổ gamma liên tục, bẫy trầm

tích điều khiển từ xa)
3
Bộ bản vẽ thiết kế:
- Thiết bị đo phổ gamma liên tục:
- Bẫy trầm tích điều khiển từ xa:
- Thiết bị khoan thổi:
- Thiết bị lấy mẫu cùng cần cẩu: piston core và box core
4
Quy trình lắp đặt, sử dụng:
- Thiết bị đo phổ gamma liên tục:
- Bẫy trầm tích điều khiển từ xa:
- Thiết bị khoan thổi:
- Thiết bị lấy mẫu cùng cần cẩu: piston core và box core
Các sản phẩm được xây dựng và giao nộp với khối lượng đầy đủ, đúng theo
thuyết minh Đề tài đã được phê duyệt.