[發(fā)明專利]一種新型巖石取樣專用水鉆鉆頭

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810169422.X
• 申請(qǐng)日: 2018-02-28
• 公開（公告）號(hào): CN108119081A
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂大煒;張之輝;李增學(xué);王東東;李丹丹;劉海燕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號(hào): E21B25/00
• 分類號(hào): E21B25/00;E21B25/10;E21B25/16;G01N1/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種新型巖石取樣專用水鉆鉆頭，它包含鉆取系統(tǒng)、推出系統(tǒng)和切斷系統(tǒng)三個(gè)部分，所述的鉆取系統(tǒng)由鉆體、鉆爪和連接桿組成；所述的推出系統(tǒng)由推壓圈、推壓桿和推壓板組成；所述的切斷系統(tǒng)由側(cè)切刀頭、拉簧、拉索、銷軸、支撐桿、連桿、和磁鐵塊組成；該鉆頭可以通過側(cè)切刀頭將樣品與下部本體分離開來，取樣方式更加方便，靈活；推出系統(tǒng)的設(shè)置方便了鉆頭內(nèi)部樣品的取出，有效避免了擊打鉆頭取樣造成的破壞，保證了樣品的完整性；結(jié)構(gòu)緊湊，實(shí)用性極強(qiáng)，值得大范圍推廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種水鉆鉆頭，具體為一種新型巖石取樣專用水鉆鉆頭，屬于煤田地質(zhì)勘探專用設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

煤巖柱的采取是煤田地質(zhì)勘探的重要內(nèi)容，因?yàn)榭梢酝ㄟ^研究煤巖柱特征來確定成煤地質(zhì)環(huán)境、煤層賦存特征及其相關(guān)的科研工作。目前深部鉆探煤巖柱技術(shù)已較為成熟，煤田地質(zhì)勘探煤巖柱取煤芯工作主要集中在深部鉆井巖心取芯，而地表露天煤礦煤巖柱取心則一直是難點(diǎn)，原因有以下幾點(diǎn)：第一，如果采用傳統(tǒng)的水鉆鉆頭一體式結(jié)合進(jìn)行旋轉(zhuǎn)鉆探，鉆取的煤巖柱與水鉆壁一同被提出，采取煤巖柱困難，只能通過敲打或擠壓方法取出煤巖柱，致使煤巖柱很容易被破壞，采取樣品受到很大影響；第二，如果采用傳統(tǒng)的機(jī)械鉆探，則鉆探技術(shù)成本高，周期長(zhǎng)，而且采取煤巖柱不夠靈活便捷，為此，本次提出一種新的鉆頭，能夠在露天煤礦或者井下迅速快捷的對(duì)煤巖柱進(jìn)行取芯。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種新型巖石取樣專用水鉆鉆頭，以便于野外勘探時(shí)簡(jiǎn)單快速取芯。

為了解決背景技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種新型巖石取樣專用水鉆鉆頭，它包含鉆取系統(tǒng)、推出系統(tǒng)和切斷系統(tǒng)，所述的鉆取系統(tǒng)由鉆體、鉆爪和連接桿組成；所述的推出系統(tǒng)由推壓圈、推壓桿和推壓板組成；所述的切斷系統(tǒng)由側(cè)切刀頭、拉簧、拉索、銷軸、支撐桿、連桿、和磁鐵塊組成。

所述的鉆體為頂部封口的中空柱狀結(jié)構(gòu)，鉆體頂部中心處設(shè)有連接桿，鉆體底部設(shè)有均勻分布的鉆爪，水道貫穿連接桿和鉆體頂部；所述的鉆體內(nèi)側(cè)下部設(shè)有凹槽，所述的鉆體側(cè)壁內(nèi)部設(shè)有索道，索道頂端貫穿鉆體頂部，索道底端與凹槽連通。

所述的推壓板上部設(shè)有兩根對(duì)稱的推壓桿，推壓板位于鉆體的內(nèi)部，推壓桿貫穿鉆體頂部，推壓桿頂部與推壓圈連接，推壓圈嵌套在連接桿13外圍。

所述的側(cè)切刀頭位于凹槽內(nèi)部，側(cè)切刀頭通過銷軸與鉆體鉸接，側(cè)切刀頭左側(cè)中部通過拉簧與鉆體固接，側(cè)切刀頭右側(cè)中部與拉索固接，拉索穿過索道后與連桿右端連接，鉆體上表面左側(cè)設(shè)有支撐桿，支撐桿與連桿之間鉸接，支撐桿左側(cè)設(shè)有磁鐵塊。

作為本發(fā)明的鉆頭的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述鉆體外表面設(shè)有均勻分布的螺旋式溝槽，有效的解決了現(xiàn)有的水鉆鉆頭存在的排屑困難的問題，提高了鉆進(jìn)速度。

作為本發(fā)明的鉆頭的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述的磁鐵塊采用圓片狀的釹鐵硼磁鐵，其磁力較強(qiáng)，以便于連桿左端下壓時(shí)能夠穩(wěn)固吸附，從而通過拉索帶動(dòng)側(cè)切刀頭伸出對(duì)鉆體11內(nèi)部的巖樣進(jìn)行徑向切割。

所述的磁鐵塊與鉆體之間通過膠黏劑固定，安裝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)工藝要求低，操作方便。

作為本發(fā)明的鉆頭的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述的鉆體頂部與推壓桿連接處采用機(jī)械密封，既能保證推壓桿順利進(jìn)出鉆體內(nèi)部，同時(shí)確保了鉆體內(nèi)部的密閉性，有效防止水鉆使用時(shí)水會(huì)從鉆體和推壓桿之間的縫隙流出而喪失冷卻效果。

作為本發(fā)明的鉆頭的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述的拉索采用鋼絲繩，且拉索直徑比索道內(nèi)徑相等或略小，安裝時(shí)拉索與索道之間涂覆有高真空密封脂，有效防止水鉆使用時(shí)水會(huì)從拉索與索道之間縫隙流出。

作為本發(fā)明的鉆頭的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述的推壓板的內(nèi)徑比鉆體內(nèi)徑小2-10mm，確保推壓板和鉆體內(nèi)壁之間留有縫隙，注水鉆取樣品時(shí)水能夠沿鉆體內(nèi)壁順利向下流動(dòng)。