[發(fā)明專利]一種跟管取芯鉆具及鉆探施工工藝

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111360783.0
• 申請(qǐng)日: 2021-11-17
• 公開（公告）號(hào): CN114086902A
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于會(huì)友;王兆民;姜海明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江海聚科技有限公司
• 主分類號(hào): E21B25/00
• 分類號(hào): E21B25/00;E21B25/10;E21B25/02
• 代理公司: 杭州宇信聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33401
• 代理人: 朱焰楓

本發(fā)明涉及一種工程設(shè)備，具體公開了一種跟管取芯鉆具及鉆探施工工藝。其中的跟管取芯鉆具至少包括取芯跟管、鉆孔組件、隨動(dòng)組件和取芯內(nèi)管，所述的取芯跟管包括取芯鉆頭和套管；所述的取芯跟管內(nèi)沿軸向設(shè)有取芯通道；所述的鉆孔組件包括鉆桿和深孔鉆頭，所述深孔鉆頭的刃徑可調(diào)；所述的隨動(dòng)組件包括設(shè)置在取芯通道內(nèi)的內(nèi)隨動(dòng)件、及設(shè)置在鉆孔組件上的外隨動(dòng)件；鉆孔工作狀態(tài)下，內(nèi)隨動(dòng)件和外隨動(dòng)件配合，推動(dòng)取芯跟管伴隨鉆孔組件軸向前進(jìn)；所述取芯內(nèi)管的外徑小于套管內(nèi)徑。以上所述的跟管取芯鉆具可以降低取芯跟管的拆裝頻率，進(jìn)而提高施工效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種工程設(shè)備，具體涉及一種跟管取芯鉆具及鉆探施工工藝。

背景技術(shù)

在隧道掘進(jìn)、地下礦開采、地質(zhì)勘探等工程施工過程中，都要通過鉆探方式了解地下地層結(jié)構(gòu)、巖石特性等信息，為后續(xù)施工提供保障。為了更好的獲知地質(zhì)信息，通常采用鉆孔取芯方式獲取特定深度的地質(zhì)樣本。

常用巖芯鉆取技術(shù)包括全程取芯和分段取芯，但由于全程取芯的效率較低，在鉆探深度較大時(shí)，通常會(huì)采用分段取芯方式。分段取芯方式通常為鉆進(jìn)和取芯交替進(jìn)行模式，也即先采用鉆頭鉆取預(yù)定深度的勘探孔，然后取出鉆頭，更換取芯鉆頭從勘探孔伸入取芯，之后繼續(xù)重復(fù)鉆進(jìn)和取芯操作。

眾所周知，在進(jìn)行較大深度的鉆探過程中，采用的是分段鉆桿逐節(jié)增加的方式，其中鉆桿的連接和拆卸會(huì)耗費(fèi)較多的時(shí)間。因此在分段取芯過程中，鉆桿及取芯套管的頻繁連接與拆卸在很大程度上影響了施工效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種跟管取芯鉆具及鉆探施工工藝，降低取芯跟管的拆裝頻率，進(jìn)而提高施工效率。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：一種跟管取芯鉆具，至少包括：

取芯跟管，包括取芯鉆頭和套管；所述的取芯跟管內(nèi)沿軸向設(shè)有取芯通道；

鉆孔組件，包括鉆桿和深孔鉆頭，所述深孔鉆頭的刃徑可調(diào)；最大刃徑狀態(tài)下，所述深孔鉆頭的刃徑大于取芯跟管的外徑；最小刃徑狀態(tài)下，所述深孔鉆頭的刃徑小于取芯通道直徑；

隨動(dòng)組件，包括設(shè)置在取芯通道內(nèi)的內(nèi)隨動(dòng)件、及設(shè)置在鉆孔組件上的外隨動(dòng)件；鉆孔工作狀態(tài)下，內(nèi)隨動(dòng)件和外隨動(dòng)件配合，推動(dòng)取芯跟管伴隨鉆孔組件軸向前進(jìn)；

取芯內(nèi)管，所述取芯內(nèi)管的外徑小于套管內(nèi)徑。

在鉆孔過程中，深孔鉆頭的刃徑大于取芯跟管的外徑，因此深孔鉆頭鉆取的孔徑大于取芯跟管的外徑，在內(nèi)隨動(dòng)件和外隨動(dòng)件的配合下，取芯跟管伴隨鉆孔組件軸向前進(jìn)。在鉆進(jìn)至預(yù)定深度后，深孔鉆頭的刃徑縮小，并可從取芯跟管內(nèi)退出，此時(shí)取芯跟管留置在孔內(nèi)，只需插入取芯內(nèi)管即可進(jìn)行取芯操作。

與現(xiàn)有分段取芯方式相比，取芯跟管采用伴隨滲透鉆頭鉆進(jìn)方式，并在深孔鉆頭退出時(shí)留置在孔內(nèi)，可以節(jié)省取芯跟管的頻繁拆裝步驟，大大提高加工效率。另外取芯跟管的留置也可以對(duì)孔起到維持作用，防止深孔鉆頭取出后孔部分或全部塌陷，為取芯和再次鉆進(jìn)提供保障。

作為優(yōu)選，所述的深孔鉆頭為甩塊式、滑塊式或卡環(huán)式。

作為優(yōu)選，所述的深孔鉆頭為水錘式。

作為優(yōu)選，所述的深孔鉆頭與鉆桿分體設(shè)置并可拆連接。

作為優(yōu)選，所述的取芯鉆頭與套管分體設(shè)置并可拆連接。

作為優(yōu)選，鉆孔工作狀態(tài)下，所述的鉆孔組件與取芯通道之間設(shè)有排渣空間。

作為優(yōu)選，所述的取芯內(nèi)管內(nèi)設(shè)有儲(chǔ)存腔，所述儲(chǔ)存腔的一端開口；所述的儲(chǔ)存腔內(nèi)設(shè)有巖芯卡簧，所述的巖芯卡簧靠近儲(chǔ)存腔的開口端設(shè)置。

作為優(yōu)選，所述的內(nèi)隨動(dòng)件為設(shè)置在取芯管道內(nèi)壁的承接部，所述的外隨動(dòng)件為設(shè)置在鉆孔組件外側(cè)的抵接部，鉆孔工作狀態(tài)下，所述的抵接部與承接部接觸。