[發明專利]一種鉆探取心施工的環保分離除塵回收方法

在審

• 申請號: 201711192357.4
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107893638A
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 朱西平
• 申請（專利權）人: 四川品億科技有限公司
• 主分類號: E21B21/06
• 分類號: E21B21/06;E21B21/07;E21B21/16;E21B21/015
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技術領域

本發明涉及鉆探環保領域，具體地講，涉及的是一種鉆探取心施工的環保分離除塵回收方法。

背景技術

鐵路工程勘察在鐵路建設中占有非常重要的地位，是整個鐵路建設工程中最基礎的工作，它不僅直接影響到整個設計方案的合理性，而且直接關系到整個鐵路工程的預算，它通過鉆探取心方法直接獲取地層巖樣，為工程設計、決策等提供第一手資料，因此，最大可能的從鉆孔內獲得完整、準確、可靠的巖心資料就顯得特別重要。

在鐵路工程勘察中，經常會遇到由風化和搬運等地質現象形成的堆積地層，如風化、河床、冰川冰水、滑坡、工程回填等堆積地層，這類地層普遍為砂卵礫石、塊石、碎石和沙泥等充填物的堆積體，地層松散、膠結性差、礫石或塊石大小不均、硬度懸殊、可鉆性1～10級且無規律分布。這類地層傳統鉆進方法主要采用金剛石和硬質合金回轉鉆進、泥漿護壁、單動雙管(包括半合管)鉆具取心，但由于地層結構及其巖性復雜，普遍存在巖心采取困難、鉆孔漏失和孔壁坍塌掉塊等技術難題。

國內一些單位采取“取心鉆進-孔底爆破-錘擊跟管”工藝方法，結合植物膠泥漿，在含粘性泥質充填物(如粘土、亞粘土、輕亞粘土等)的堆積地層中鉆進，使巖心采取率提高到70％以上，而對鉆進效率則無明顯提高；對于含松散泥沙充填物(如淤泥、耕土和河床泥沙等)的堆積地層，采取巖心仍然很困難，采取率一般低于60％，給鐵路建設勘察設計帶來比較嚴重的影響。沖擊取心跟管鉆進技術正是針對堆積地層鉆探技術現狀而提出來的，目的是將沖擊跟管鉆進與傳統的回轉取心鉆進技術進行組合，發揮沖擊跟管鉆進速度快、套管同步跟進護孔壁的優點，提高鉆進效率和巖心采取率。

但沖擊鉆探破碎巖石時出現大量的破碎顆粒及粉塵，在地下水豐富的地層中有大量的水從套管頂部噴出，這對施工環境和操作人員的健康都帶來了不利的影響，現有技術中缺乏行之有效的回收處理方案。

發明內容

為克服現有技術存在的上述問題，本發明提供一種鉆探取心施工的環保分離除塵回收方法。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種鉆探取心施工的環保分離除塵回收方法，包括如下步驟：

(1)為鉆探取心的鉆桿和套管配置環保回收系統，該環保回收系統包括通過管道依次連接的回收接口裝置、雜物分離裝置和粉塵收集裝置，該回收接口裝置套置于鉆桿和套管上并與套管頂部完全對接；

(2)所述粉塵收集裝置通過其上設置的液壓馬達驅動與之連接的排風葉輪，在環保回收系統內產生負壓，使回收接口裝置在套管頂部形成吸力；

(3)鉆桿鉆進時產生的碎渣、粉塵及液體物質沿套管內從頂部噴出，進入與之對接的回收接口裝置內，并在該吸力的引導下經管道以一定速度進入雜物分離裝置；

(4)所述碎渣、粉塵及液體物質在重力和離心力作用下進行分離，其中較重的物質在雜物分離裝置內壁設置的螺旋葉片的導向下回轉匯集于雜物分離裝置底部，較輕的物質隨環保回收系統內的負壓吸力經管道進入粉塵收集裝置；

(5)所述較輕的物質在粉塵收集裝置內經其內設置的帆布濾網阻隔過濾，沉積匯集在粉塵收集裝置底部，并由粉塵收集裝置上的排風葉輪排出干凈氣體；

其中，所述較重的物質包括碎渣、固體顆粒、液體，所述較輕的物質包括粉塵。

進一步地，所述雜物分離裝置和粉塵收集裝置的底部均設有排廢口，并在排廢口上連接橡膠袋，用以回收所匯集的雜物。

具體地，所述環保回收系統內產生的負壓使所述橡膠袋被吸緊貼合，從而封閉排廢口；

當雜物分離裝置或粉塵收集裝置底部匯集的雜物重量超過對應排廢口的吸力時，該匯集的雜物落入相應的橡膠袋內，且在雜物落下后該橡膠袋在吸力的作用下再次封閉對應排廢口。

并且，當該環保回收系統停止工作后，排風葉輪停止工作，不再產生吸力，此時堆積在排廢口的雜物在其自身重力作用下自動落下進入橡膠袋。

進一步地，當所述粉塵收集裝置內的帆布濾網附著的粉塵雜物影響氣體過濾時，反轉液壓馬達驅動排風葉輪逆向通氣，將帆布濾網表面附著的粉塵雜物抖落。

具體地，所述回收接口裝置包括兩個相互扣合并形成一回收腔室的扣合殼，與一個扣合殼連接并與回收腔室連通的用于連接管道的接頭管，以及設置于扣合殼下部并與回收腔室連通的用于連接套管的安裝管，其中，安裝管的內徑與套管外徑匹配，且安裝管的管壁上設有至少2個螺栓孔，并在每個螺栓孔內都設有用于連接套管的緊固螺栓，所述扣合殼的上端設有與鉆桿匹配的鉆桿通道孔，并在該鉆桿通道孔內設有鉆桿保持套；兩個所述扣合殼的一側通過固定鉸鏈鉸接，另一側通過活動鉸鏈鉸接。