[發(fā)明專利]一種帶原位探測裝置的水平鉆機

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• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112459720A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設計）人: 萬步炎;金永平;彭奮飛;王佳亮;劉歡
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04;E21B15/04;E21B25/16;E21B19/10;E21B19/00;E21B31/20;E21B3/02;E21B47/12
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所(普通合伙) 43108
• 代理人: 烏景瑞

本發(fā)明公開了一種帶原位探測裝置的水平鉆機，包括支撐架、鎧裝電纜、直管機構、送管機構、沖洗水泵、馬達、動力頭、鉆桿、旋轉卡盤、夾持器、全面鉆進鉆具內(nèi)管總成、原位測試裝置、打撈器及推進油缸、光電滑環(huán)、數(shù)據(jù)采集裝置及電腦；所述直管機構、送管機構、旋轉卡盤、夾持器從左至右依次固定在支撐架上；推進油缸一端與支撐架鉸接，另一端與動力頭連接，動力頭的主動鉆桿連接鉆桿，能驅動鉆桿轉動；推進油缸也能推動動力頭實現(xiàn)壓入；鎧裝電纜一端與鉆桿內(nèi)的打撈器連接，打撈器的打撈頭能與全面鉆進鉆具的撈矛頭連接，實現(xiàn)鉆具下放與回收。本發(fā)明提高了原位測試裝置對復雜地層的探測深度，本發(fā)明還具有結構簡單緊湊、操控方便的優(yōu)點。

技術領域

本發(fā)明屬于地質勘探設備技術領域，尤其是涉及一種帶原位探測裝置的水平鉆機。

背景技術

近些年,我國非開挖技術的飛速發(fā)展，水平鉆機作為一種常用且最具活力的工程地質勘探設備，在地質勘探以及地下工程建設中發(fā)揮著重要作用。水平鉆機是一種利用動力裝置驅動對一定曲率半徑范圍內(nèi)的地下資源以及地下工程地質進行勘探的工具, 具有施工速度快, 效率高,穿越長度長 ,深度深的特點。

現(xiàn)有的探測裝置在探測過程，包括以下步驟：（1）利用鉆孔設備對所探測地層進行鉆孔；（2）在將原位探測裝置安裝到鉆桿上送入孔底進行探測；（3）測試完畢，退出鉆桿；（4）拆分儀器，讀取探測數(shù)據(jù)。現(xiàn)有探測裝置能夠滿足短距離以及輔助作業(yè)時間較短的探測作業(yè)需求，但是存在以下問題：現(xiàn)有的原位探測裝置的一個完整投送、打撈拆分儀器以及讀取測試數(shù)據(jù)時間過長，其次原位測試裝置安裝在鉆桿上，在退出鉆桿時存在儀器脫落的風險。隨著探測深度的加大，特別是當探測深度達到數(shù)百米和數(shù)千米后，其探測作業(yè)時間將變得非常長，且提鉆讀取數(shù)據(jù)嚴重制約了探測的深度以及探測的時效性。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種結構簡單緊湊、操控方便，可大幅度提升探測深度的帶原位探測裝置的水平鉆機。

本發(fā)明采用的技術方案是：一種帶原位探測裝置的水平鉆機，包括支撐架、鎧裝電纜、直管機構、送管機構、沖洗水泵、馬達、動力頭、鉆桿、旋轉卡盤、夾持器、全面鉆進鉆具、原位測試裝置、打撈器及推進油缸、光電滑環(huán)、數(shù)據(jù)采集裝置及電腦；所述直管機構和送管機構固定在支撐架上；推進油缸一端與支撐架鉸接，另一端與動力頭連接，動力頭置于支撐架上的滑軌上，推進油缸的活塞桿伸縮能帶動動力頭在滑軌上移動；動力頭通過主動鉆桿連接鉆桿，驅動鉆桿轉動；所述鎧裝電纜繞在存儲架上，鎧裝電纜的一端通過光電滑環(huán)與數(shù)據(jù)采集裝置連接，數(shù)據(jù)采集裝置與電腦連接；鎧裝電纜另一端穿過直管機構、送管機構、密封接頭與鉆桿內(nèi)的打撈器連接；密封接頭安裝在動力頭上，密封接頭連通主動鉆桿的內(nèi)腔；打撈器的打撈頭與全面鉆進鉆具的撈矛頭連接實現(xiàn)堅硬巖石地層鉆進，或打撈器的打撈頭與原位測試裝置的撈矛頭連接實現(xiàn)松軟地層貫入路徑上采集地層的錐尖阻力、側壁摩擦力、孔隙水壓力的測試；沖洗水泵的出水口通過旋轉給水裝置與主動鉆桿內(nèi)腔連通，旋轉給水裝置設置在動力頭上。

上述的帶原位探測裝置的水平鉆機中，所述直管機構包括多組滾動輪，多組滾動輪固定安裝在支撐架上，每組滾動輪包括兩個滾動輪，兩個滾動輪的軸線位于一豎直平面內(nèi)，多組滾動輪軸線所在的平面平行。

上述的帶原位探測裝置的水平鉆機中，所述送管機構包括箱體、上摩擦輪和下摩擦輪，上摩擦輪和下摩擦輪固定安裝在箱體內(nèi)，上摩擦輪和下摩擦輪軸線平行，且上摩擦輪和下摩擦輪軸線位于一豎直平面內(nèi)，該豎直平面與每組滾動輪的軸線所在的豎直平面平行；箱體上設有供鎧裝電纜通過的通孔，下摩擦輪的輪軸通過減速器與馬達連接。

上述的帶原位探測裝置的水平鉆機中，還包括旋轉卡盤、夾持器，旋轉卡盤、夾持器設置在支撐架上，位于支撐架靠近鉆孔的一端；夾持器夾持鉆桿，旋轉卡盤用于實現(xiàn)鉆桿與主動鉆桿連接。