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：
本實(shí)用新型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(duì)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(kāi)發(fā)領(lǐng)域的 應(yīng)用也較為普遍，而繩索取心鉆進(jìn)技術(shù)以其取心率高、鉆進(jìn)效率高、地質(zhì)效果好等優(yōu)點(diǎn)得到 了廣泛的關(guān)注?？拥揽碧匠耸┕そ怪笨滓酝?，經(jīng)常需要施工沿礦床層帶鉆進(jìn)下斜孔、近 水平孔，甚至是上仰孔。地面鉆孔時(shí)，空間不受限制，鉆機(jī)行程可以做得大些，對(duì)應(yīng)的鉆具內(nèi) 管總成的長(zhǎng)度也可以長(zhǎng)些，標(biāo)準(zhǔn)的鉆具內(nèi)巖心管長(zhǎng)度為3000mm，鉆機(jī)的長(zhǎng)行程可以保證一 次性提出內(nèi)管總成，但在坑道內(nèi)鉆進(jìn)，鉆機(jī)的行程偏短，地面鉆孔用的繩索取心鉆具內(nèi)管長(zhǎng) 度過(guò)長(zhǎng)，在坑道內(nèi)使用不便；當(dāng)施工時(shí)采用近垂直孔時(shí)，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(jìn)時(shí)無(wú)法實(shí)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(kāi)的機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)管總成到位后 固定，防止內(nèi)管向上串動(dòng)，該機(jī)構(gòu)鉆進(jìn)近垂直孔時(shí)定位可靠，但在近水平孔鉆進(jìn)時(shí)，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(chǎng)上并沒(méi)有近水平坑道 專用的繩索取心鉆具產(chǎn)品，僅有個(gè)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(jìn)勉強(qiáng)使用，沒(méi)有發(fā)揮出繩索取心鉆探技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，使用效果差。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型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(jìn)時(shí)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。本實(shí)用新型采用的技術(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(jī)構(gòu)，包含有心軸、墊塊、彈簧、張簧、彈卡、銷套、 彈卡座；心軸通過(guò)彈性圓柱銷與撈矛座相連接，墊塊和回收管通過(guò)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(kāi)機(jī)構(gòu)，包含有的彈簧套、彈 簧、滑動(dòng)鎖套、銷軸、連接軸；連接軸和彈簧套通過(guò)銷軸相連，銷軸外圓設(shè)置了滑動(dòng)鎖套，滑 動(dòng)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(guò)滑動(dòng)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(guò)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。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)
3[0013]本實(shí)用新型在現(xiàn)有近垂直孔用繩索取心鉆具的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，利用撈矛頭 的凸塊設(shè)計(jì)和彈卡張開(kāi)、心軸定位的復(fù)合定位機(jī)構(gòu)，有效防止了近水平孔鉆進(jìn)時(shí)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(shí)現(xiàn)了內(nèi)管的快速連接和斷開(kāi)，解決了鉆機(jī)的行程 偏短與內(nèi)管長(zhǎng)度盡可能長(zhǎng)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(dòng)力。本實(shí)用新型有效解決了繩索取心鉆具在近水平孔作業(yè)時(shí)的適用性問(wèn)題，提高了 鉆探作業(yè)的工作效率。

圖1是本實(shí)用新型內(nèi)外管的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型水力輸送器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型水力打撈器結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實(shí)用新型通纜式水接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本實(shí)用新型撈矛頭的軸側(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(jìn)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(dòng)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(guò)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(guò)渡接頭、41-壓塊、42-橡膠墊、43-壓帽、44-定位凸塊。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)用新型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(jìn)行的技術(shù)改進(jìn)。首先，本實(shí)用新型在內(nèi)管總成中設(shè)計(jì)了的復(fù)合定位機(jī)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(jī)構(gòu)和心軸定位機(jī)構(gòu)。張簧8和彈 卡9通過(guò)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(shí)，張簧8使彈 卡9向外張開(kāi)一定角度，并沿鉆桿柱內(nèi)壁向下滑動(dòng)，一旦到達(dá)合適部位，彈卡9在張簧8的 作用下繼續(xù)向外張開(kāi)，使其兩翼貼附在鉆桿柱內(nèi)壁上。心軸5通過(guò)彈性圓柱銷連接到撈矛 座1上，墊塊6和回收管4通過(guò)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(kāi)時(shí)，心軸5可在彈簧7的作用下進(jìn) 入到彈卡空腔內(nèi)。鉆具非垂直鉆進(jìn)時(shí)，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(guò)程 中出現(xiàn)的單邊受卡現(xiàn)象。本實(shí)用新型還在撈矛頭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(jìn)時(shí)，撈矛頭1在自身重力作用下出現(xiàn)偏心想象，打撈時(shí)不能順利進(jìn)入打 撈器，提高下放和打撈的可靠性。其次，本實(shí)用新型的內(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(dòng)鎖套21、銷軸22、和連接軸23，組成內(nèi)管總成的快速斷開(kāi)機(jī)構(gòu)。連接軸23
4和彈簧套19通過(guò)銷軸22相連，銷軸22外圓設(shè)置了滑動(dòng)鎖套21，滑動(dòng)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(gè)整體使用；打撈內(nèi)管時(shí)，先將內(nèi)管總成提出至連 接軸23露出孔口，松開(kāi)滑動(dòng)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(jī)的長(zhǎng)行程可以保證一次性提出內(nèi)管總成，但在坑道內(nèi)鉆進(jìn)，鉆機(jī)的行程偏短，地面 鉆孔用的繩索取心鉆具內(nèi)管長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，在坑道內(nèi)使用不便。而本實(shí)用新型的分段式內(nèi)管總 成設(shè)計(jì)，有效的解決了鉆機(jī)的行程偏短與內(nèi)管長(zhǎng)度盡可能長(zhǎng)之間的矛盾。 另外，本實(shí)用新型采用泥漿泵泵送內(nèi)管總成和水力打撈器。泵送內(nèi)管總成時(shí)，將鋼 絲繩索27穿過(guò)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(jìn)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(jì)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(shí)，水力打撈器在泥漿泵壓力水作用下下放到孔底，通過(guò)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(shí)，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(dòng)力到達(dá) 指定位置，本實(shí)用新型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(jī)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(guò)彈性圓柱銷與撈矛座(3)相連接，墊塊(6)和回收管(4)通過(guò)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(kāi)機(jī)構(gòu)，包含有的彈簧套(19)、彈簧(20)、滑動(dòng)鎖套(21)、銷軸(22)、連接軸(23)；連接軸(23)和彈簧套(19)通過(guò)銷軸(22)相連，銷軸(22)外圓設(shè)置了滑動(dòng)鎖套(21)，滑動(dòng)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(guò)滑動(dòng)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(guò)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。
專利摘要本實(shí)用新型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(chǎng)上并沒(méi)有近水平坑道專用的繩索取心鉆具產(chǎn)品，僅有個(gè)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(jìn)勉強(qiáng)使用，未發(fā)揮出繩索取心鉆探技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。本實(shí)用新型利用撈矛頭的凸塊設(shè)計(jì)和彈卡張開(kāi)、心軸定位的復(fù)合定位機(jī)構(gòu)，有效防止了近水平孔鉆進(jìn)時(shí)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(shí)現(xiàn)了內(nèi)管的快速連接和斷開(kāi)，解決了鉆機(jī)的行程偏短與內(nèi)管長(zhǎng)度盡可能長(zhǎng)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(dòng)力。本實(shí)用新型有效解決了繩索取心鉆具在近水平孔作業(yè)時(shí)的適用性問(wèn)題，提高了鉆探作業(yè)的工作效率。
文檔編號(hào)E21B25/00GK201753591SQ20102027992
公開(kāi)日2011年3月2日 申請(qǐng)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(qǐng)人:煤炭科學(xué)研究總院西安研究院