具有自動調節機構的地質勘探繩索鉆具的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種具有自動調節機構的地質勘探繩索鉆具，屬于地質勘探鉆具技術領域。
【背景技術】
[0002]目前，在地質勘探中，巖心鉆探是地質找礦的重要手段，取上的巖心或礦心與所鉆孔段長度之比即巖心或礦心采取率是衡量鉆孔質量的重要指標之一。影響巖心或礦心采取率的因素很多，除鉆進參數、地層因素、卡簧與鉆頭內徑匹配等外，取心鉆具的機構的設置、加工質量對巖心或礦心采取也起到重要的影響，特別是對于構造破碎帶的巖心或礦心采取影響尤為嚴重。而礦石貯藏部位往往都在構造破碎帶或其上下盤上，所以在巖心鉆探施工中復雜地層鉆進工作量，占整個巖心鉆探施工中的比重很大。
[0003]以往的繩索取心鉆具要求彈卡板與彈卡擋頭之間的間隙控制在δ =2?3毫米之間，施工中卡簧座與鉆頭內臺階之間的間隙要求α =3?5毫米。由于彈卡板與彈卡擋頭之間的間隙是可手動調節的所以加工時的軸向精度不高，出廠時δ最大可達10多毫米，使用時需自行調節，但很多情況下機臺工人或技術員都忽視該間隙的調整。實際應用中正常鉆進情況下卡簧座與鉆頭內臺階之間的間隙實際在δ + α毫米之間。一旦遇到破碎地層，進入內管的巖心或礦心阻力增大就會推動內管總成上行直到彈卡板頂到彈卡擋頭為止，卡簧座與鉆頭內臺階之間的間隙就會增大，沒有進入卡簧座的破碎巖心或礦心就會堆積在鉆頭和卡簧座之間隨著鉆頭旋轉相互摩擦造成巖心或礦心的損耗。如果該破碎層較薄破碎的巖心或礦心消耗盡后完整的巖或礦心就會通過卡簧座、卡簧進入內管。完整的巖心或礦心與卡簧、內管的阻力相對較小，內管總成在外管總成的震動和自身重力作用下，下行到懸掛環與座環接觸狀態，這種間歇性的浮動易在薄層裂隙性破碎巖層中發生，所取出的巖心或礦心雖然比較完整，但巖心或礦心塊與塊之間接觸面有磨損現象，巖心或礦心采取率相對比較低。如果破碎層厚，使用δ + α數值較大的鉆具鉆進孔段較長，就會使該施工孔段采不上巖心或礦心，或只采上少量巖心或礦心。
[0004]在使用繩索取心孔底局部反循環鉆具時，由于存在彈卡板與彈卡擋頭之間的間隙，同樣使內管總成浮動造成泄壓使反循環失效，起不到提高巖心或礦心采取率的效果。另夕卜，在破碎孔段有時會產生憋泵的同時卡鉆現象俗稱“群粒封門”，該現象會給鉆探施工造成很大麻煩，甚至造成鉆孔報廢。以往處理“群粒封門”時主要采用超小操作規程，并用現有鉆具磨碎大顆粒巖石。所用時間長，還經常憋泵使本來不穩定的巖層遭到進一步的破壞。
【發明內容】
[0005]為了克服上述技術上的不足，本實用新型提供一種具有自動調節機構的地質勘探繩索鉆具，該鉆具有效的解決了間隙過大使內管總成浮動造成巖心損耗問題，同時解決了“群粒封門”的問題。
[0006]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:該自動調節機構設置在彈卡板與懸掛環之間；該鉆具由內管總成和外管總成組成。其中內管總成組成為:撈矛頭內裝有彈簧一和限位球并由彈性圓柱銷一聯接在錐軸上，由圓螺母一將密封圈固定在錐軸上；錐軸下通過彈性圓柱銷二插裝有收卡管。收卡管下部插裝有螺旋彈卡架，螺旋彈卡架的槽中裝有可張開和收縮的彈卡板并由彈性圓柱銷四鉸接。彈卡板上分別鉆有盲孔，卡板彈簧兩末端插入盲孔。
[0007]螺旋彈卡架下部插裝芯軸由圓柱銷垂直插在螺旋彈卡架和芯軸對應的孔中固定。芯軸上插入與螺旋彈卡架相對應螺旋端面的螺旋伸縮接頭，并通過彈簧由螺母一緊固。螺旋伸縮接頭通過螺紋與通水接頭聯接。通水接頭上通過螺紋裝有懸掛環并由圓螺母二固定。通水接頭下部通過螺紋連接有單動軸，并由螺母三固定。
[0008]單動軸上端裝有軸承座，軸承座內安有單向推力球軸承一，單向推力球軸承一下端裝有單動滑套組件，單動滑套組件下端裝有單向推力球軸承二和彈簧三并由螺母四緊固。單動滑套組件下端由螺紋聯接內管上接頭。內管上接頭下端由螺紋連接內管，內管螺紋連接卡簧座，卡簧座內裝有卡簧。內管上接頭下部由內螺紋安有閥座，其中裝有球閥。
[0009]外管總成部分從上到下依次為:鉆桿由螺紋聯接彈卡擋頭，彈卡擋頭螺紋聯接彈卡室，彈卡室螺紋聯接外巖心管，外巖心管螺紋聯接擴孔器，擴孔器螺紋聯接鉆頭。外巖心管內上部插有座環，下部插有扶正環，并由彈卡室和擴孔器通過外巖心管螺紋緊固。內管總成插入外管總成后，通過懸掛環支撐在座環上。
[0010]所述具有自動調節機構的地質勘探繩索鉆具的另一個實施例為:該自動調節機構設置在彈卡板與懸掛環之間；該鉆具由內管總成和外管總成組成。其中內管總成組成為:撈矛頭內裝有彈簧一和限位球并由彈性圓柱銷一聯接在錐軸上，由圓螺母一將密封圈固定在錐軸上；錐軸下通過彈性圓柱銷二插裝有收卡管。收卡管下部插裝有平彈卡架，平彈卡架的槽中裝有可張開和收縮的彈卡板并由彈性圓柱銷四鉸接。彈卡板上分別鉆有盲孔，卡板彈簧兩末端插入盲孔。
[0011]平彈卡架下部插裝左螺旋軸，左螺旋軸通過圓柱銷與平彈卡架相連，左內螺旋伸縮接頭螺紋連接左螺旋軸，由彈簧和螺母一緊固。左內螺旋伸縮接頭通過螺紋與通水接頭聯接。通水接頭下部通過螺紋連接有單動軸，并由螺母三固定。
[0012]單動軸上端裝有軸承座，軸承座內安有單向推力球軸承一，單向推力球軸承一下端裝有單動滑套組件，單動滑套組件下端裝有單向推力球軸承二和彈簧三并由螺母四緊固。單動滑套組件下端由螺紋聯接內管上接頭。內管上接頭下端由螺紋連接內管，內管螺紋連接卡簧座，卡簧座內裝有卡簧。內管上接頭下部由內螺紋安有閥座，期中裝有球閥。
[0013]外管總成部分從上到下依次為:鉆桿由螺紋聯接彈卡擋頭，彈卡擋頭螺紋聯接彈卡室，彈卡室螺紋聯接外巖心管，外巖心管螺紋聯接擴孔器，擴孔器螺紋聯接鉆頭。外巖心管內上部插有座環，下部插有扶正環，并由彈卡室和擴孔器通過外巖心管螺紋緊固。內管總成插入外管總成后，通過懸掛環支撐在座環上。
[0014]本實用新型的有益效果是:
[0015]第一、避免了手工調解彈卡擋頭與彈卡板之間的間隙問題，使卡簧座與鉆頭之間的間隙一次性調節成功。
[0016]第二、使繩索取心孔底局部反循環鉆具座環與懸掛環得到密封，避免噴嘴上部沖洗液泄露而造成反循環失效從而提高巖心采取率。
[0017]第三、使基于本方案設計的三種沖洗液循環方式的特種鉆具得以實施。從而解決難于采取的巖心、撈取大顆粒巖粉從而處理“群粒封門”問題。
[0018]第四、由于本發明消除了彈卡擋頭與彈卡板之間的間隙，S卩δ=0。所以，通過調節單動軸深入通水接頭的多少來調節卡簧座與鉆頭內臺階之間的間隙α，其α即為施工中卡簧座與鉆頭內臺階之間的間隙。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型具有自動調節機構的地質勘探繩索鉆具總結構示意圖。
[0020]圖2是本實用新型具有自動調節機構的地質勘探繩索鉆具上節結構示意圖。
[0021]圖3是本實用新型具有自動調節機構的地質勘探繩索鉆具中節結構示意圖。
[0022]圖4是本實用新型具有自動調節機構的地質勘探繩索鉆具下節結構示意圖。
[0023]圖5是本實用新型具有自動調節機構的地質勘探繩索鉆具第二實施例中節結構示意圖。
[0024]圖中1、撈矛頭，2、彈簧一，3、限位球，4、彈性圓柱銷一，5、錐軸，6、密封圈，7、圓螺母一，8、彈性圓柱銷二，9、收卡管，10、卡板彈簧，11、彈性圓柱銷三，12、彈卡板，13、彈性圓柱銷四，14、圓柱銷一，15、螺旋彈卡架，16、芯軸，17、螺旋伸縮接頭，18、彈簧二，19、螺母一，20、通水接頭，21、懸掛環，22、圓螺母二，23、螺母三，24、單動軸，25、軸承座，26、單向推力球軸承一，27、單動滑套組件，28、單向推力球軸承二，29、彈簧三，30、螺母四，31、內管上接頭，32、球閥，33、球閥座，34、內管，35、卡簧，36、卡簧座，37、打撈器總成，38、鉆桿，39、彈卡擋頭，40、彈卡室，41、座環，42、外巖心管，43、扶正環，44、擴孔器，45、鉆頭，46、平彈卡架，47、左螺旋軸，48、左內螺旋伸縮接頭。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖和實施方式對本實用新型進一步說明:
[0026]自動調節機構設置在彈卡板12與懸掛環21之間，為方便說明將該鉆具分為三段即上節、中節、下節描述。
[0027]實施例1
[0028]如圖1-圖4所示，該鉆具由內管總成和外管總成組成。其中內管總成組成為:攜矛頭I內裝有彈簧一 2和限位球3并由彈性圓柱銷一 4聯接在錐軸5上，由圓螺母一 7將密封圈6固定在錐軸5上；錐軸5下通過彈性圓柱銷二 8插裝有收卡管9。收卡管9下部插裝有螺旋彈卡架15，螺旋彈卡架15的槽中裝有可張開和收縮的彈卡板