[發明專利]高原永凍層鉆探施工防凍裝置

在審

• 申請號: 202211466894.4
• 申請日: 2022-11-22
• 公開（公告）號: CN116084851A
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 袁勝超;劉大金;李貴仁;張明科;王江龍;韓利輝;王建國;韓貴雷;朱志強;張昭輝;趙珍;楊宇鴻;郝海強;趙斌;劉洪微
• 申請（專利權）人: 華北有色工程勘察院有限公司
• 主分類號: E21B17/00
• 分類號: E21B17/00;E21B36/00;E21B47/07
• 代理公司: 河北國維致遠知識產權代理有限公司 13137
• 代理人: 趙寶琴

本發明提供了高原永凍層鉆探施工防凍裝置，屬于鉆探防凍技術領域，包括：井壁管、腔體外殼、兩個密封組件和多個加熱管。井壁管的底部用于定位在巖層內。腔體外殼套裝在井壁管上，腔體外殼與井壁管之間圍設為連接腔。兩個密封組件分別設置在腔體外殼頂部和底部，密封組件封堵井壁管與腔體外殼之間的間隙用于使連接腔密閉。多個加熱管定位在連接腔內，多個加熱管沿連接腔的周向設置用于提高連接腔內的溫度。本發明提供的高原永凍層鉆探施工防凍裝置通過井壁管和腔體外殼形成連接腔，而多個加熱管的加熱使腔體外殼能夠保持一定的溫度，達到了防凍的效果從而進行后續的水文地質的調查。

技術領域

本發明屬于鉆探防凍技術領域，更具體地說，是涉及高原永凍層鉆探施工防凍裝置。

背景技術

在高原礦區進行水文地質調查的時候，常常需要進行單孔、多孔和群孔等的抽水試驗來了解地下水的儲量，試驗施工完成以后，會有一個長期的地下水動態監測的過程。然而高原地區由于每年施工時間段比較短，常常在長期觀測液位時由于很早進入冬季，且最低氣溫可達零下35至45攝氏度，加之地表凍土深度較厚，且地層常常遇到永凍層的情況，導致一兩個月鉆孔內結冰無法進行觀測，最終會形成與永凍層對應深度的冰層，此冰層一旦形成，由于高原寒冷氣候及地質條件的局限性，永久性凍結，無法融化，導致無法進行觀測

目前，通常的做法是在來年施工季節到來時使用鉆機進行掃孔破冰，從而繼續進行監測作業，但是即便如此每年也只能觀測六個月時間，對礦區水文地質的數據掌握及變化趨勢也不完整，最終整個調查成本相當高昂。

發明內容

本發明的目的在于提供高原永凍層鉆探施工防凍裝置，旨在解決溫度較低永凍層結冰，無法進行后續調查的問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：提供高原永凍層鉆探施工防凍裝置，包括：

井壁管，所述井壁管的底部用于定位在巖層內；

腔體外殼，套裝在所述井壁管上，所述腔體外殼與所述井壁管之間圍設為連接腔；

兩個密封組件，分別設置在所述腔體外殼頂部和底部，所述密封組件封堵所述井壁管與所述腔體外殼之間的間隙用于使所述連接腔密閉；

多個加熱管，定位在所述連接腔內，多個所述加熱管沿所述連接腔的周向設置用于提高所述連接腔內的溫度。

在一種可能的實現方式中，所述連接腔內填充有導熱油，所述加熱管通過加熱所述導熱油用于提高所述連接腔的溫度。

在一種可能的實現方式中，所述密封組件包括上連接套和下連接套，且所述上連接套和所述下連接套分別固定在所述腔體外殼的頂部和底部。

在一種可能的實現方式中，所述連接腔內設有溫度傳感器，所述溫度傳感器的線纜自所述上連接套穿出；所述加熱管連接有連接線，所述連接線自所述下連接套穿出。

在一種可能的實現方式中，所述密封組件還包括密封螺母，所述密封螺母分別連接在所述上連接套和所述下連接套；所述密封螺母用于封堵所述線纜與所述上連接套之間的間隙以及所述下連接套與所述連接線之間的間隙。

在一種可能的實現方式中，所述上連接套和所述下連接套內側面定位在所述井壁管上，所述上連接套和所述下連接套相靠近的端部均固定在所述腔體外殼上。

在一種可能的實現方式中，所述連接線自所述腔體外殼向上延展并與光伏板連接。

在一種可能的實現方式中，所述腔體外殼的外側面涂覆有隔熱涂層。

在一種可能的實現方式中，所述光伏板電連接有蓄電池，所述蓄電池連接有溫控裝置，所述溫控裝置與所述線纜連接；所述蓄電池分別用于向所述加熱管和所述溫控裝置提供電能。

在一種可能的實現方式中，所述井壁管的底部套裝有膨脹套，所述膨脹套的外側面抵靠在巖層上用于定位所述井壁管。