專利名稱：一種坑道近水平孔用繩索取心鉆具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種坑道近水平孔用繩索取心鉆具。
背景技術(shù)：
坑道勘探相對于地表勘探能節(jié)省大量的鉆探工作量，在礦產(chǎn)資源勘探開發(fā)領(lǐng)域的 應(yīng)用也較為普遍，而繩索取心鉆進技術(shù)以其取心率高、鉆進效率高、地質(zhì)效果好等優(yōu)點得到 了廣泛的關(guān)注?？拥揽碧匠耸┕そ怪笨滓酝猓?jīng)常需要施工沿礦床層帶鉆進下斜孔、近 水平孔，甚至是上仰孔。地面鉆孔時，空間不受限制，鉆機行程可以做得大些，對應(yīng)的鉆具內(nèi) 管總成的長度也可以長些，標(biāo)準(zhǔn)的鉆具內(nèi)巖心管長度為3000mm，鉆機的長行程可以保證一 次性提出內(nèi)管總成，但在坑道內(nèi)鉆進，鉆機的行程偏短，地面鉆孔用的繩索取心鉆具內(nèi)管長 度過長，在坑道內(nèi)使用不便；當(dāng)施工時采用近垂直孔時，可以依靠重力自由下放內(nèi)管總成和 打撈器，而坑道內(nèi)近水平孔和上仰孔鉆進時無法實現(xiàn)內(nèi)管總成和打撈器的自由下放；繩索 取心鉆具的彈卡定位裝置通常采用靠張簧的張力使彈卡張開的機構(gòu)，實現(xiàn)內(nèi)管總成到位后 固定，防止內(nèi)管向上串動，該機構(gòu)鉆進近垂直孔時定位可靠，但在近水平孔鉆進時，受本身 重力作用的影響，容易產(chǎn)生單邊受卡的現(xiàn)象，定位功能失效。目前市場上并沒有近水平坑道 專用的繩索取心鉆具產(chǎn)品，僅有個別的施工大角度下斜孔的用戶單位將地面用繩索取心鉆 具加以改進勉強使用，沒有發(fā)揮出繩索取心鉆探技術(shù)的優(yōu)勢，使用效果差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種坑道近水平孔用繩索取心鉆具，保證鉆進時核心部件的 同心度，提高繩索取心鉆具在近水平孔施工中的適用性。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種坑道近水平孔用繩索取心鉆具，包含有外管總成、內(nèi)管總成、水力輸送器、鋼絲繩 索、水力打撈器、通纜式水接頭；其特征在于
所述的內(nèi)管總成中設(shè)置復(fù)合定位機構(gòu)，包含有心軸、墊塊、彈簧、張簧、彈卡、銷套、彈卡 座；心軸通過彈性圓柱銷與撈矛座相連接，墊塊和回收管通過銷子固定連接，心軸和墊塊之 間設(shè)置彈簧，心軸軸向設(shè)有滑移槽，心軸一端的形狀與彈卡的空腔腔形相吻合；
所述的內(nèi)管總成采用分段式結(jié)構(gòu)，其中部設(shè)置快速斷開機構(gòu)，包含有的彈簧套、彈簧、 滑動鎖套、銷軸、連接軸；連接軸和彈簧套通過銷軸相連，銷軸外圓設(shè)置了滑動鎖套，滑動鎖 套與彈簧套之間設(shè)置有彈簧，內(nèi)管總成上下兩部分通過滑動鎖套和銷軸連接。所述的撈矛頭在外圓表面設(shè)置有定位凸塊。采用泥漿泵泵送內(nèi)管總成，鋼絲繩索穿過通纜式水接頭，與水力輸送器的繩卡套 連接，泥漿泵的壓力水在水力輸送器上連接軸的密封作用下壓送水力輸送器。水力打撈器采用泥漿泵泵送方式下放，其上設(shè)置有打撈鉤，可與撈矛頭相咬合。水力輸送器采用分段式結(jié)構(gòu)，連接軸采用尼龍材質(zhì)，堵帽前端為球形。本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明在現(xiàn)有近垂直孔用繩索取心鉆具的基礎(chǔ)上進行技術(shù)改進，利用撈矛頭的凸塊設(shè) 計和彈卡張開、心軸定位的復(fù)合定位機構(gòu)，有效防止了近水平孔鉆進時單邊受卡現(xiàn)象的出 現(xiàn)；內(nèi)管總成采用分段式結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了內(nèi)管的快速連接和斷開，解決了鉆機的行程偏短與內(nèi) 管長度盡可能長之間的矛盾；泥漿泵泵送內(nèi)管總成和水力打撈器為近水平孔作業(yè)提供動 力。本發(fā)明有效解決了繩索取心鉆具在近水平孔作業(yè)時的適用性問題，提高了鉆探作業(yè)的 工作效率。


圖1是本發(fā)明內(nèi)外管的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明水力輸送器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明水力打撈器結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明通纜式水接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明撈矛頭的軸側(cè)圖。圖中，1-撈矛頭、2-彈卡檔頭、3-撈矛座、4-回收管、5-心軸、6_墊塊、7_彈簧、 8-張簧、9-彈卡、10-銷套、11-彈卡座、12-進水管、13-懸掛環(huán)、14-座環(huán)、15-出水管、16-扶 正器、17-滑套、18-外管、19-彈簧套、20-彈簧、21-滑動鎖套、22-銷軸、23-連接軸、24-調(diào) 節(jié)接頭、25-內(nèi)管、26-鉆頭、27-鋼絲繩索、28-繩卡套、29-繩卡心、30-連接軸、31-過渡接 頭、32-堵帽、33-撈鉤架、34-彈簧、35-打撈鉤、36-定位銷、37-接頭、38-密封墊、39-接頭、 40-過渡接頭、41-壓塊、42-橡膠墊、43-壓帽、44-定位凸塊。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進行詳細說明。本發(fā)明所涉及的一種坑道近水平孔用繩索取心鉆具，是在現(xiàn)有近垂直孔用繩索取 心鉆具的基礎(chǔ)上進行的技術(shù)改進。首先，本發(fā)明在內(nèi)管總成中設(shè)計了的復(fù)合定位機構(gòu)，即由心軸5、墊塊6、彈簧7、張 簧8、彈卡9、銷套10和彈卡座11組成的彈卡定位機構(gòu)和心軸定位機構(gòu)。張簧8和彈卡9 通過銷套10連接，彈卡兩翼的總厚度與彈卡座11的切槽寬度相等，利用彈性圓柱銷將 張簧8和彈卡9連接到彈卡座11上。當(dāng)內(nèi)管總成在鉆桿柱內(nèi)下放時，張簧8使彈卡9向 外張開一定角度，并沿鉆桿柱內(nèi)壁向下滑動，一旦到達合適部位，彈卡9在張簧8的作用下 繼續(xù)向外張開，使其兩翼貼附在鉆桿柱內(nèi)壁上。心軸5通過彈性圓柱銷連接到撈矛座1上， 墊塊6和回收管4通過銷子形成固死連接，心軸5和墊塊6之間設(shè)置彈簧7，心軸5軸向設(shè) 有滑移槽。當(dāng)彈卡9在張簧8的作用下完全張開時，心軸5可在彈簧7的作用下進入到彈 卡空腔內(nèi)。鉆具非垂直鉆進時，內(nèi)、外管及撈矛頭1很容易因非垂直下放而出現(xiàn)偏心現(xiàn)象， 而這樣的復(fù)合定位方式，有效的保證了內(nèi)、外管及撈矛頭1的同心度，防止下放過程中出現(xiàn) 的單邊受卡現(xiàn)象。本發(fā)明還在撈矛頭1的外圓表面設(shè)置了定位凸塊，作用也是防止在水平 孔鉆進時，撈矛頭1在自身重力作用下出現(xiàn)偏心想象，打撈時不能順利進入打撈器，提高下 放和打撈的可靠性。其次，本發(fā)明的內(nèi)管總成采用分段式結(jié)構(gòu)，即在內(nèi)管總成的中部設(shè)置彈簧套19、彈 簧20、滑動鎖套21、銷軸22、和連接軸23，組成內(nèi)管總成的快速斷開機構(gòu)。連接軸23和彈簧套19通過銷軸22相連，銷軸22外圓設(shè)置了滑動鎖套21，滑動鎖套21與彈簧套19之間設(shè) 置有彈簧20，使內(nèi)管總成作為一個整體使用；打撈內(nèi)管時，先將內(nèi)管總成提出至連接軸23 露出孔口，松開滑動鎖套21，打出銷軸22，便可將內(nèi)管總成分成上下兩部分，分別提出。鉆 機的長行程可以保證一次性提出內(nèi)管總成，但在坑道內(nèi)鉆進，鉆機的行程偏短，地面鉆孔用 的繩索取心鉆具內(nèi)管長度過長，在坑道內(nèi)使用不便。而本發(fā)明的分段式內(nèi)管總成設(shè)計，有效 的解決了鉆機的行程偏短與內(nèi)管長度盡可能長之間的矛盾。 另外，本發(fā)明采用泥漿泵泵送內(nèi)管總成和水力打撈器。泵送內(nèi)管總成時，將鋼絲繩 索27穿過通纜式水接頭，把鋼絲繩索27連接在水力輸送器的繩卡套28上，泥漿泵的壓力 水在水力輸送器上連接軸30的密封作用下壓送水力輸送器，從而推進內(nèi)管總成，連接軸30 采用尼龍材質(zhì)，便于水力的輸送，堵帽32前端設(shè)計為球形，降低在鉆桿柱孔內(nèi)被卡住的幾 率；打撈內(nèi)管總成時，水力打撈器在泥漿泵壓力水作用下下放到孔底，通過打撈鉤35撈住 撈矛頭1，提住內(nèi)管總成。鉆具近垂直作業(yè)時，內(nèi)管總成和打撈器是可以依靠自身重力下放 到孔底的，但在近水平作業(yè)的坑道角度條件下，內(nèi)管總成和打撈器借助外施動力到達指定 位置，本發(fā)明利用泥漿泵泵送的方式，有效地提高了下放速度，提高了鉆具的適用性。
權(quán)利要求
一種坑道近水平孔用繩索取心鉆具，包含有外管總成、內(nèi)管總成、水力輸送器、鋼絲繩索(27)、水力打撈器、通纜式水接頭；其特征在于所述的內(nèi)管總成中設(shè)置復(fù)合定位機構(gòu)，包含有心軸(5)、墊塊(6)、彈簧(7)、張簧(8)、彈卡(9)、銷套(10)、彈卡座(11)；心軸(5)通過彈性圓柱銷與撈矛座(3)相連接，墊塊(6)和回收管(4)通過銷子固定連接，心軸(5)和墊塊(6)之間設(shè)置彈簧(7)，心軸(5)軸向設(shè)有滑移槽，心軸(5)一端的形狀與彈卡(9)的空腔腔形相吻合；所述的內(nèi)管總成采用分段式結(jié)構(gòu)，其中部設(shè)置快速斷開機構(gòu)，包含有的彈簧套(19)、彈簧(20)、滑動鎖套(21)、銷軸(22)、連接軸(23)；連接軸(23)和彈簧套(19)通過銷軸(22)相連，銷軸(22)外圓設(shè)置了滑動鎖套(21)，滑動鎖套(21)與彈簧套(19)之間設(shè)置有彈簧(20)，內(nèi)管總成上下兩部分通過滑動鎖套(21)和銷軸(22)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種坑道近水平孔用繩索取心鉆具，其特征在于所述的撈 矛頭(1)在外圓表面設(shè)置有定位凸塊(44)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種坑道近水平孔用繩索取心鉆具，其特征在于采用泥漿 泵泵送內(nèi)管總成，鋼絲繩索(27)穿過通纜式水接頭，與水力輸送器的繩卡套(28)連接，泥 漿泵的壓力水在水力輸送器上連接軸(30)的密封作用下壓送水力輸送器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種坑道近水平孔用繩索取心鉆具，其特征在于水力打撈 器采用泥漿泵泵送方式下放，其上設(shè)置有打撈鉤(35)，可與撈矛頭(1)相咬合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種坑道近水平孔用繩索取心鉆具，其特征在于水力 輸送器采用分段式結(jié)構(gòu)，連接軸(30)采用尼龍材質(zhì)，堵帽(32)前端為球形。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種能提高繩索取心鉆具在近水平孔施工中的適用性的坑道近水平孔用繩索取心鉆具。目前市場上并沒有近水平坑道專用的繩索取心鉆具產(chǎn)品，僅有個別的施工大角度下斜孔的用戶單位將地面用繩索取心鉆具加以改進勉強使用，未發(fā)揮出繩索取心鉆探技術(shù)的優(yōu)勢。本發(fā)明利用撈矛頭的凸塊設(shè)計和彈卡張開、心軸定位的復(fù)合定位機構(gòu)，有效防止了近水平孔鉆進時單邊受卡現(xiàn)象的出現(xiàn)；內(nèi)管總成采用分段式結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了內(nèi)管的快速連接和斷開，解決了鉆機的行程偏短與內(nèi)管長度盡可能長之間的矛盾；泥漿泵泵送內(nèi)管總成和水力打撈器為近水平孔作業(yè)提供動力。本發(fā)明有效解決了繩索取心鉆具在近水平孔作業(yè)時的適用性問題，提高了鉆探作業(yè)的工作效率。
文檔編號E21B25/00GK101886528SQ20101024342
公開日2010年11月17日 申請日期2010年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月3日
發(fā)明者劉桂芹, 彭臘梅, 殷新勝, 石智軍, 許翠華, 魏歡歡 申請人:煤炭科學(xué)研究總院西安研究院