軟巖巖心定向器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于機械設備領域，特別涉及一種軟巖巖心定向器。
【背景技術】
[0002]在巖質邊坡的穩(wěn)定性分析工作中，邊坡的穩(wěn)定性除了與邊坡幾何形態(tài)、巖塊的強度、水等因素有直接關系外，邊坡巖體的結構面發(fā)育情況，特別是多組優(yōu)勢結構面的組合對邊坡的穩(wěn)定性至關重要。邊坡表層的破壞模式往往受優(yōu)勢結構面組合控制，深部巖體不利的貫通性結構面、甚至斷層往往是大型巖質滑坡產生的關鍵因素。
[0003]目前，公知的對邊坡巖體結構面產狀的采集主要為接觸測量和不接觸測量兩種。接觸測量主要使用地質羅盤，不接觸測量主要為激光掃描方式。上述兩種結構面的測量方式應用較為普遍，但深部巖體的結構面參數往往不易取得，其主要是采用一種從瑞典引進的CRAE — LIUS型定向器進行測量，實踐表明，該定向器對硬質巖石的定向有良好的效果，但鑒于該定向器端頭鐵質錐形體所產生的巨大壓力會對孔底結構面構成破壞，測量軟質巖石的結構面參數時存在定向結果失準的問題。

【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型的目的是為了提供一種結構簡單、拆裝方便的軟巖巖心定向器，將其固定于鉆桿中，利用鉆桿下行沖壓到鉆孔殘留巖心的頂部時，確定出定向器與巖心頂面的接觸狀態(tài)，而后通過鉆桿傾斜方位確定殘留軟巖巖心結構面參數。
[0005]本實用新型的技術方案是:
[0006]一種軟巖巖心定向器，其特征在于:包括鉆桿連接套、連接于鉆桿連接套下方的保護套筒、利用可脫落限位片I固定于保護套筒內的巖心筒、設于巖心筒內的伸縮筒，所述巖心筒靠近鉆桿連接套的一端為封閉端，且該封閉端內側設有支撐柱，所述支撐柱末端固定有與伸縮筒內壁相接觸的支撐板，所述支撐板與伸縮筒側壁和底面之間形成環(huán)形空腔且在環(huán)形空腔內設置鋼珠，所述伸縮筒底面另一側與巖心筒側壁之間形成敞口填料腔，所述敞口填料腔內填充有前置橡膠泥，所述支撐板對應鋼珠的一側設有后置橡膠泥，支撐柱側的巖心筒對應伸縮筒端部設有可脫落限位片II。
[0007]上述的軟巖巖心定向器，所述巖心筒與保護套筒對應前置橡膠泥的后方位置設有連通的排泥孔，以在前置橡膠泥受到壓力向后移動時，多余的橡膠泥由排泥孔排出。
[0008]上述的軟巖巖心定向器，所述伸縮筒側壁上設有排氣孔。
[0009]本實用新型的有益效果是:通過鉆桿連接套將定位器安裝在鉆探鉆桿底部，在回次鉆進完成后，沖壓到殘留軟巖巖心頂面時，前置橡膠泥擠壓變形確定巖心殘留巖心角度，而通過鋼珠在后置橡膠泥上的印痕可以確定傾斜鉆孔的最低點，然后通過鉆孔鉆桿的傾斜方位綜合確定殘留軟巖巖心結構面參數。其與現有CRAE—LIUS型定向器相比，該種定向器在準確定向的基礎上，避免了對軟質巖心造成破壞而使定向結果失準的后果。另外，其還具有結構簡單、拆裝方便、成本低、安全可靠等特點，具有較高的經濟效益和社會效益。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0011]圖2是利用本實用新型定向的后序處理不意圖。
[0012]圖中序號說明:1巖心、2保護套筒、3可脫落限位片1、4巖心筒、5前置橡膠泥、6排泥孔、7伸縮筒、8可脫落限位片I1、9可脫落限位片1、10鉆桿連接套、11支撐柱、12支撐板、13后置橡膠泥、14環(huán)形空腔、15排氣孔、16鋼珠、17托槽、18印痕、19基準線。
【具體實施方式】
[0013]如圖1所示，該軟巖巖心定向器，包括鉆桿連接套10、焊接于鉆桿連接套10下方的保護套筒2、利用可脫落限位片I 3、9固定于保護套筒2內的巖心筒4、設于巖心筒4內的伸縮筒7，所述巖心筒4靠近鉆桿連接套10的一端為封閉端，且該封閉端內側設有支撐柱11，所述支撐柱11末端固定有與伸縮筒7內壁相接觸的支撐板12，所述支撐板12與伸縮筒7側壁和底面之間形成環(huán)形空腔14且在環(huán)形空腔14內設置鋼珠16，所述伸縮筒7底面另一側與巖心筒4側壁之間形成敞口填料腔，所述敞口填料腔內填充有前置橡膠泥5，所述支撐板12對應鋼珠16的一側設有后置橡膠泥13,支撐柱11側的巖心筒4對應伸縮筒7端部設有可脫落限位片II 8。所述巖心筒4與保護套筒2對應前置橡膠泥5的后方位置設有連通的排泥孔6，以在前置橡膠泥5受到壓力向后移動時，多余的橡膠泥由排泥孔6排出。所述伸縮筒7側壁上設有排氣孔15。
[0014]工作原理:
[0015]在每一回次回采巖心后，先將前、后置橡膠泥5、13及鋼珠16放入定向器中，然后通過鉆桿連接套10連接到鉆桿，隨鉆桿一并放入鉆孔中。當定向器沖壓到孔底殘留軟巖巖心I的頂部時，前置橡膠泥5因壓縮而變形，前置橡膠泥5因接觸傾斜的巖心頂面而產生對應壓痕；鋼珠16在自重作用下總是處于最低位置，當壓力通過前置橡膠泥5后退變形傳遞于伸縮筒7，致使伸縮筒7底面后退迫使鋼珠16嵌入后置橡膠泥13中，鋼珠壓痕即為基準線定位標記。上述動作完成后，如圖2所示，將定向器中的前、后置橡膠泥5、13卸下放入半圓形托槽17內，將后置橡膠泥13上的印痕18與托槽17的一條側邊對齊，再將孔內與定向器接觸的巖心I取出放入托槽17中，調整其位置，使其端面與前置橡膠泥5吻合，由于鋼珠壓痕(基準線定位標記)位于托槽17邊線，沿托槽17的直邊在巖心I的圓柱面上畫一直線，形成基準線19。最后通過鉆桿方位及傾角即可換算出巖心結構面參數。
【主權項】
1.一種軟巖巖心定向器，其特征在于:包括鉆桿連接套、連接于鉆桿連接套下方的保護套筒、利用可脫落限位片I固定于保護套筒內的巖心筒、設于巖心筒內的伸縮筒，所述巖心筒靠近鉆桿連接套的一端為封閉端，且該封閉端內側設有支撐柱，所述支撐柱末端固定有與伸縮筒內壁相接觸的支撐板，所述支撐板與伸縮筒側壁和底面之間形成環(huán)形空腔且在環(huán)形空腔內設置鋼珠，所述伸縮筒底面另一側與巖心筒側壁之間形成敞口填料腔，所述敞口填料腔內填充有前置橡膠泥，所述支撐板對應鋼珠的一側設有后置橡膠泥，支撐柱側的巖心筒對應伸縮筒端部設有可脫落限位片II。
2.根據權利要求1所述的軟巖巖心定向器，其特征在于:所述巖心筒與保護套筒對應前置橡膠泥的后方位置設有連通的排泥孔。
3.根據權利要求1所述的軟巖巖心定向器，其特征在于:所述伸縮筒側壁上設有排氣孔。
【專利摘要】本實用新型涉及一種軟巖巖心定向器，其特征在于：包括鉆桿連接套、連接于鉆桿連接套下方的保護套筒、利用可脫落限位片Ⅰ固定于保護套筒內的巖心筒、設于巖心筒內的伸縮筒，巖心筒靠近鉆桿連接套的一端為封閉端，且該封閉端內側設有支撐柱，支撐柱末端固定有與伸縮筒內壁相接觸的支撐板，支撐板與伸縮筒側壁和底面之間形成環(huán)形空腔且在環(huán)形空腔內設置鋼珠，伸縮筒底面另一側與巖心筒側壁之間形成敞口填料腔，敞口填料腔內填充有前置橡膠泥，支撐板對應鋼珠的一側設有后置橡膠泥，支撐柱側的巖心筒對應伸縮筒端部設有可脫落限位片Ⅱ。其結構簡單、拆裝方便、成本低、安全可靠，在準確定向的基礎上，避免了對軟質巖心造成破壞。
【IPC分類】E21B25-16, E21B47-02
【公開號】CN204327019
【申請?zhí)枴緾N201420762679
【發(fā)明人】張寶才, 宮長亮, 代俊杰, 樊偉, 劉述棟, 崔廣建, 張建立
【申請人】鞍鋼集團礦業(yè)公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月8日