[發(fā)明專利]氣體作為流體介質(zhì)的坑道取芯方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010738877.6
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111894502B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高明忠;趙樂;陳領(lǐng);楊明慶;余波;李佳南;李聰;何志強(qiáng);胡云起;黃偉
• 申請（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號: E21B25/00
• 分類號: E21B25/00;E21B21/16;E21B19/22;E21B47/00;E21B47/06;E21B47/07;E21B33/06;E21B34/02
• 代理公司: 成都熠邦鼎立專利代理有限公司 51263
• 代理人: 李曉英

1.氣體作為流體介質(zhì)的坑道取芯方法，其特征在于：利用連續(xù)導(dǎo)管作業(yè)設(shè)備下放和提升取芯器；利用地面鉆機(jī)驅(qū)動取芯器進(jìn)行取芯作業(yè)；在取芯器鉆進(jìn)時向井內(nèi)注入氣體；

所述連續(xù)導(dǎo)管作業(yè)設(shè)備包括傳遞裝置，傳遞裝置包括注入頭、坑道鉆機(jī)；

所述取芯器包括內(nèi)管總成和外管總成，外管總成通過鉆桿連接坑道鉆機(jī)，內(nèi)管總成連接連續(xù)導(dǎo)管，注入頭用于下放/提拉連續(xù)導(dǎo)管，內(nèi)管總成和外管總成卡合連接；

所述內(nèi)管總成包括內(nèi)管組件和中心組件，

所述內(nèi)管組件包括頂部的彈卡機(jī)構(gòu)和底部的巖芯外筒，外管總成頂部內(nèi)壁設(shè)有彈卡室，彈卡機(jī)構(gòu)外壁設(shè)有鎖閂槽，鎖閂槽內(nèi)安裝有鎖閂，鎖閂底部轉(zhuǎn)動連接鎖閂槽內(nèi)壁，鎖閂頂部與鎖閂槽之間設(shè)有彈簧，鎖閂適配彈卡室；

所述中心組件包括中心桿和巖芯內(nèi)筒，中心桿頂端連接連續(xù)導(dǎo)管，中心桿底部插入巖芯內(nèi)筒，中心桿與巖芯內(nèi)筒滑動配合，巖芯外筒與巖芯內(nèi)筒組成巖芯筒；

巖芯內(nèi)筒包括自頂至底依次固連的補(bǔ)償管段、定位管段和儲存筒，定位管段內(nèi)安裝有固定管段，固定管段套裝在中心桿上；

所述坑道取芯方法包括以下步驟：

S1、安裝連續(xù)導(dǎo)管作業(yè)設(shè)備；

S2、裝配外管總成，連接外管總成和中空的鉆桿，下放外管總成至取芯位置；

S3、裝配內(nèi)管總成，連接連續(xù)導(dǎo)管和內(nèi)管總成的中心桿；

S4、通過連續(xù)導(dǎo)管作業(yè)設(shè)備下放連續(xù)導(dǎo)管，在鉆桿內(nèi)下放內(nèi)管總成至指定位置；

S5、啟動地面鉆機(jī)，轉(zhuǎn)動鉆桿驅(qū)動裝置并加壓鉆進(jìn)，內(nèi)管總成與外管總成配合向下鉆進(jìn)，開始取芯作業(yè)；

S6、取芯作業(yè)過程中，停止下放連續(xù)導(dǎo)管，保持連續(xù)導(dǎo)管在鉆桿內(nèi)的位置不變，中心組件保持靜止，巖芯進(jìn)入巖芯內(nèi)筒；

S7、取芯完成后，巖芯充滿巖芯內(nèi)筒，中心桿的活塞移動到定位管段處，二者之間的傳感器發(fā)出報警信號，顯示取芯完成；

S8、上提連續(xù)導(dǎo)管，連續(xù)導(dǎo)管通過中心桿向上拉巖芯筒，巖芯內(nèi)筒端部的防滑凸楞卡斷巖芯，將巖芯提入巖芯筒內(nèi)，巖芯筒下端自重力閥門關(guān)閉；

S9、上提連續(xù)導(dǎo)管，當(dāng)上提力大于F時，彈卡機(jī)構(gòu)收縮，將內(nèi)管總成從外管總成內(nèi)提出；

S10、在鉆桿下部安裝有內(nèi)防噴接頭，上提內(nèi)管總成的過程中，通過內(nèi)防噴接頭后，防噴閥蓋關(guān)閉，孔底與鉆桿分隔；

S11、內(nèi)管總成提出鉆桿后，拆卸連續(xù)導(dǎo)管。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體作為流體介質(zhì)的坑道取芯方法，其特征在于：所述步驟S1包括以下子步驟：

S101、將傳遞裝置運(yùn)送至取芯地點，將卷盤裝置運(yùn)送至傳遞裝置后方；

S102、使用鉆機(jī)液壓缸豎起液壓缸支架，注入頭一同豎起；

S103、驅(qū)動翻轉(zhuǎn)裝置，注入頭變?yōu)樗綘顟B(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體作為流體介質(zhì)的坑道取芯方法，其特征在于：所述步驟S4包括以下子步驟：

S401、驅(qū)動翻轉(zhuǎn)裝置，注入頭變?yōu)樨Q直狀態(tài)；

S402、折疊液壓桿動作，多個拱粱伸展，導(dǎo)向拱抬起；

S403、連續(xù)導(dǎo)管從卷盤裝置通過排管裝置總成伸入導(dǎo)向拱；

S404、連續(xù)導(dǎo)管從導(dǎo)向拱伸入注入頭，注入頭內(nèi)傳送鏈運(yùn)動，傳送鏈上的夾持塊夾在連續(xù)導(dǎo)管外部，夾持塊隨傳送鏈運(yùn)動，夾持在連續(xù)導(dǎo)管外周的夾持塊在液壓夾緊機(jī)構(gòu)的作用下夾緊連續(xù)導(dǎo)管，連續(xù)導(dǎo)管向下運(yùn)動；

S405、裝配內(nèi)管總成，通過快速接頭連接連續(xù)導(dǎo)管和內(nèi)管總成的中心桿。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體作為流體介質(zhì)的坑道取芯方法，其特征在于：內(nèi)防噴接頭安裝在鉆桿底部，內(nèi)防噴接頭包括閥門管段、連接管段，閥門管段與連接管段可拆卸連接，閥門管段底端為公頭，連接管段頂端為母頭，

連接管段頂部為母頭段，連接管段底部為出口段，母頭段內(nèi)徑大于出口段，出口段內(nèi)徑大于內(nèi)管總成外徑，

閥門管段底部為公頭段，閥門管段底端為防噴閥座，閥門管段底面設(shè)有防噴閥蓋，防噴閥蓋邊沿轉(zhuǎn)動連接閥門管段底面邊沿，防噴閥蓋底面設(shè)有扭簧，扭簧一端連接防噴閥蓋，扭簧另一端連接母頭段內(nèi)壁，防噴閥座的密封面為自頂至底直徑逐漸增大的第五斜面，防噴閥蓋的密封面為第六斜面，第五斜面適配第六斜面。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體作為流體介質(zhì)的坑道取芯方法，其特征在于：步驟S3中，連續(xù)導(dǎo)管和內(nèi)管總成的中心桿通過快速接頭連接。