基于钻探取心施工的分离除尘回收系统技术方案

基于钻探取心施工的分离除尘回收系统，以有效对冲击钻探施工中所产生水、泥、粉尘进行分离回收，有效地保护施工现场的环境和操作人员的健康。它包括：回收装置，套于钻杆并固定安装在跟管套管的上端部，具有回收壳体和与其回收腔室相通的回收出口端、回收进口端；分离装置，具有分离壳体和与其分离腔室相通的分离进口端、分离出口端和固液排放端；除尘装置，具有收集壳体和与其收集腔室相通的收集进口端、排风通道和粉尘收集口；吸力发生装置，在排风通道内产生吸力；所述回收出口端通过第一管道与分离进口端相连接，分离出口端通过第二管道与收集进口端相连接。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及工程勘察钻机，具体涉及一种基于钻探取心施工的分离除尘回收系统。
技术介绍
铁路工程勘察在铁路建设中占有非常重要的地位，是整个铁路建设工程中最基础的工作，它不仅直接影响到整个设计方案的合理性，而且直接关系到整个铁路工程的预算，它通过钻探取心方法直接获取地层岩样，为工程设计、决策等提供第一手资料，因此，最大可能的从钻孔内获得完整、准确、可靠的岩心资料就显得特别重要。在铁路工程勘察中，经常会遇到由风化和搬运等地质现象形成的堆积地层，如风化、河床、滑坡、工程回填等堆积地层，这类地层普遍为砂卵砾石、块石、碎石和沙泥等充填物的堆积体，地层松散、胶结性差、砾石或块石大小不均、硬度悬殊、可钻性I?10级且无规律分布。这类地层传统钻进方法主要采用金刚石和硬质合金回转钻进、泥浆护壁、单动双管(包括半合管)钻具取心，但由于地层结构及其岩性复杂，普遍存在岩心采取困难、钻孔漏失和孔壁坍塌掉块等技术难题。国内一些单位采取“取心钻进-孔底爆破-锤击跟管”工艺方法，结合植物胶泥浆，在含粘性泥质充填物(如粘土、亚粘土、轻亚粘土等)的堆积地层中钻进，使岩心采取率提高到70%以上，而对钻进效率则无明显提高；对于含松散泥沙充填物(如淤泥、耕土和河床泥沙等)的堆积地层，采取岩心仍然很困难，采取率一般低于60%，给铁路建设勘察设计带来比较严重的影响。冲击取心跟管钻进技术正是针对堆积地层钻探技术现状而提出来的，目的是将冲击跟管钻进与传统的回转取心钻进技术进行组合，发挥冲击跟管钻进速度快、套管同步跟进护孔壁的优点，提高钻进效率和岩心采取率。但冲击钻探破碎岩石时出现大量的破碎颗粒及粉尘，在地下水丰富的地层中有大量的水从套管顶部喷出，这对施工环境和操作人员的健康都带来了不利的影响。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种基于钻探取心施工的分离除尘回收系统，以有效对冲击钻探施工中所产生水、泥、粉尘进行分离回收，有效地保护施工现场的环境和操作人员的健康。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案如下:本技术基于钻探取心施工的分离除尘回收系统，其特征是它包括:回收装置，套于钻杆并固定安装在跟管套管的上端部，具有回收壳体和与其回收腔室相通的回收出口端、回收进口端；分离装置，具有分离壳体和与其分离腔室相通的分离进口端、分离出口端和固液排放端；除尘装置，具有收集壳体和与其收集腔室相通的收集进口端、排风通道和粉尘收集口 ；吸力发生装置，在排风通道内产生吸力；所述回收出口端通过第一管道与分离进口端相连接，分离出口端通过第二管道与收集进口端相连接。本技术有益效果是，有效对冲击钻探施工中所产生水、泥、粉尘进行分离回收，有效地保护施工现场的环境和操作人员的健康；操作简单，自动性高，非常适合冲击钻探施工中应用，具有广阔的应用前景。【附图说明】本说明书包括如下八幅附图:图1是本技术基于钻探取心施工的分离除尘回收系统的结构示意图；图2是本技术基于钻探取心施工的分离除尘回收系统中回收装置的安装方式示意图；图3是本技术基于钻探取心施工的分离除尘回收系统中回收装置的结构示意图；图4是本技术基于钻探取心施工的分离除尘回收系统中回收装置的俯视图；图5是本技术基于钻探取心施工的分离除尘回收系统中分离装置的结构示意图(局部剖视)；图6是本技术基于钻探取心施工的分离除尘回收系统中分离装置的俯视图；图7是本技术基于钻探取心施工的分离除尘回收系统中除尘装置的结构示意图(局部剖视)；图8是本技术基于钻探取心施工的分离除尘回收系统中除尘装置的俯视图。图中示出构件、部位名称及所对应的标记:钻杆1、跟管套管2 ;第一管道10 ;回收装置20、左半部20a、右半部20b、回收壳体21、安装管22、紧固螺栓22a、回收出口端23、钻杆保持套24、铰链25a、锁紧机构25b、回收进口端26、环形限位台阶26a ;分离装置30、分离壳体31、螺旋叶片3la、分离进口端31、分离出口端33、固液排放端34、固液回收橡胶袋35 ；第二管道40 ;除尘装置50、收集壳体51、收集进口端52、排风通道53、液压马达54a、排风叶轮54b、气体过滤构件55、粉尘收集口 56、粉尘收集橡胶袋57、粉尘沉积腔58、封闭门59。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。参照图1，本技术的基于钻探取心施工的分离除尘回收系统包括:回收装置20，套于钻杆I并固定安装在跟管套管2的上端部，具有回收壳体21和与其回收腔室相通的回收出口端23、回收进口端26 ;分离装置30，具有分离壳体31和与其分离腔室相通的分离进口端31、分离出口端33和固液排放端34;除尘装置50，具有收集壳体51和与其收集腔室相通的收集进口端52、排风通道53和粉尘收集口 56 ;吸力发生装置，在排风通道53内产生吸力。所述回收出口端23通过第一管道10与分离进口端31相连接，分离出口端33通过第二管道10与收集进口端52相连接。本技术通过回收装置20回收钻探作业时产生的固、液、气体物质，通过分离装置30使固液态物质与气态物质相分离，通过除尘装置50除去气态物质的粉尘，吸力发生装置则为整个系统提供吸力。本技术能有效地对冲击钻探施工中所产生水、泥、粉尘进行分离回收，因此能有效地保护施工现场的环境。参照图2、图3和图4，所述分离壳体31的上端具有供钻杆通过孔，该钻杆通过孔上固定设置有纵向延伸的钻杆保持套24，钻杆保持套24与钻杆I形成基本密封。分离壳体31上在回收进口端26外固定设置有纵向延伸的安装管22，该安装管22的内径与跟管套管2的外径相适配，在安装管22与跟管套管2之间基本形成密封。安装管22通过环向间隔设置在其外壁上的紧固螺栓22a与跟管套管2形成可拆卸连接，通过紧固螺栓22a将回收装置20固定安装在跟管套管2的上端部。冲击钻探时产生的水、泥、砂、岩粉、粉尘、破碎颗粒、气体等大量固液气态物质均会在钻探作用下由跟管套管2上端喷出，经回收进口端26进入收壳体21的回收腔室内，并有向回收出口端23移动的趋势，此时再由吸力发生装置产生的吸力引导，即可准确地由回收出口端23进入第一管道10流向分离装置30。参照图3和图4，为方便操作，所述分离壳体31、钻杆保持套24和安装管22由相扣合的左半部20a和右半部20b构成，左半部20a和右半部20b通过设置于其横向一侧的铰链25a铰接，而在其横向另一侧设置有锁紧机构25b。参照图3，所述回收进口端26的口径小于安装管22的内径，在安装管22与回收壳体21的接合部形成环形限位台阶26a，通过该环形限位台阶26a限制回收装置20的安装位置。分离装置30主要用于进行气态物质与固液态物质分离，将水、泥、砂、大块颗粒等固液态物质滞留在本装置内，使气体、粉尘等气态物质流向除尘装置50。参照图5和图6，所述分离壳体31的下部呈锥形，分离壳体31内壁上设置有螺旋叶片31a。分离进口端31、分离出口端33位于分离壳体31的上部，固液排放端34位于其下端，固液排放端34上可拆卸套接有固液回收橡胶袋35。当回收装置20流来的大量固、液、气态物质由分离进口端31进入分离腔室后，固液态物质由于其本身的重力作用和离心力作用会尽量本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于钻探取心施工的分离除尘回收系统，其特征是它包括：回收装置(20)，套于钻杆(1)并固定安装在跟管套管(2)的上端部，具有回收壳体(21)和与其回收腔室相通的回收出口端(23)、回收进口端(26)；分离装置(30)，具有分离壳体(31)和与其分离腔室相通的分离进口端(31)、分离出口端(33)和固液排放端(34)；除尘装置(50)，具有收集壳体(51)和与其收集腔室相通的收集进口端(52)、排风通道(53)和粉尘收集口(56)；吸力发生装置，在排风通道(53)内产生吸力；所述回收出口端(23)通过第一管道(10)与分离进口端(31)相连接，分离出口端(33)通过第二管道(10)与收集进口端(52)相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：楼日新，张雨露，刘泽军，常兴旺，侯锦，吴俊猛，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：四川;51