定向冲击岩孔施工设备制造技术

本发明专利技术属于岩孔施工技术领域，具体涉及定向冲击岩孔施工设备，包括：冲击组件、角度钻杆、普通钻杆、定向钻机和泥浆泵车，冲击组件包括：钎头、水力冲击器、回转轴和孔底泵，回转轴与孔底泵相连接，孔底泵驱动回转轴转动，水力冲击器的一端与回转轴相连接，水力冲击器的另一端设置有钎头，孔底泵背离回转轴的一端与角度钻杆相连接，角度钻杆通过普通钻杆与定向钻机相连接，普通钻杆的尾端设置有送水器，泥浆泵车通过高压管线与送水器相连接，本发明专利技术设置有冲击组件，与现有技术中凿岩机理只有钻进形式相比，水力冲击器采用了冲击形式的凿岩机理，设置于水力冲击器端部的钎头采用了冲击形式的凿岩机理，凿岩效率更高。凿岩效率更高。凿岩效率更高。

【技术实现步骤摘要】
定向冲击岩孔施工设备


[0001]本专利技术属于岩孔施工
，具体涉及定向冲击岩孔施工设备。

技术介绍

[0002]目前，岩层钻孔作业中，常使用定向钻机进行工作，现有的定向钻具主要包括：孔底泵、导向板及切割齿等，由于岩层的硬度高，在钻进时，需要钻杆提供较大的扭矩，且效率低下。

技术实现思路

[0003]本专利技术克服了现有技术存在的不足，提供了定向冲击岩孔施工设备。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：定向冲击岩孔施工设备，包括：冲击组件、角度钻杆、普通钻杆、定向钻机和泥浆泵车，所述冲击组件包括：钎头、水力冲击器、回转轴和孔底泵，所述回转轴与所述孔底泵相连接，所述孔底泵驱动所述回转轴转动，所述孔底泵驱动所述回转轴的工作原理同液压马达的原理相似，所述水力冲击器的一端与所述回转轴相连接，水力冲击器为采矿、地质勘探工程中常用的冲击回转凿岩机械元件，所述水力冲击器的另一端设置有钎头，所述孔底泵背离回转轴的一端与所述角度钻杆相连接，所述角度钻杆通过普通钻杆与所述定向钻机相连接，所述普通钻杆、角度钻杆内均设置有钻杆柱内通孔，所述普通钻杆的尾端设置有送水器，所述泥浆泵车通过高压管线与所述送水器相连接，所述泥浆泵车的压力水依次通过高压管线、送水器、钻杆柱内通孔，最后分别进入孔底泵和水力冲击器中，实际工作中，根据实际情况由角度钻杆的侧壁设置有高压水出口，高压水出口分别通过三通接口、两根高压水管道与孔底泵、水力冲击器相连接，并根据实际作业情况，设置高压水管的管径进而控制对孔底泵、水力冲击器的供水量。
[0005]进一步的，定向冲击岩孔施工设备，还包括：随钻测量系统，所述随钻测量系统包括：无磁钻杆、测量探管和数据处理主机，所述测量探管设置于所述无磁钻杆内部，所述无磁钻杆位于所述角度钻杆和普通钻杆之间，所述无磁钻杆的一端与所述角度钻杆相连接，所述无磁钻杆的另一端与所述普通钻杆同轴连接，所述无磁钻杆内也设置有钻杆柱内通孔，所述数据处理主机用于处理测量探管的测量数据。
[0006]进一步的，所述普通钻杆由多节子钻杆和扶正器按一定规律首尾拼接而成。
[0007]进一步的，所述普通钻杆通过主轴接头与所述定向钻机的机头相连接。
[0008]进一步的，所述角度钻杆与普通钻杆中心轴的夹角为0
‑3°
。
[0009]进一步的，所述测量探管为通过无线电磁波信号将测量数据传递至数据处理主机。
[0010]进一步的，所述无磁钻杆包括：依次相连的上无磁钻杆、仪器无磁钻杆和下无磁钻杆，所述下无磁钻杆的端部与所述角度钻杆相连接，所述上无磁钻杆的端部与普通钻杆相连接，所述测量探管设置于所述仪器无磁钻杆中。
[0011]本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果。
[0012]一、本专利技术设置有冲击组件，与现有技术中凿岩机理只有钻进形式相比，冲击组件中采用了钎头和水力冲击器的组合，实现了冲击形式的凿岩机理，本专利技术的凿岩效率更高。
[0013]二、本专利技术设置有随钻测量系统、角度钻杆和定向钻机，本专利技术通过随钻测量系统对钻进轨迹进行测量，可及时发现偏移情况，通过定向钻机和角度钻杆对前进方向进行调整。
附图说明
[0014]下面结合附图对本专利技术做进一步的说明。
[0015]图1为本专利技术的结构示意图。
[0016]图2为本专利技术冲击组件的结构示意图。
[0017]图3为本专利技术无磁钻杆的结构示意图。
[0018]图中：1为冲击组件，2为角度钻杆，3为普通钻杆，4为定向钻机，5为泥浆泵车，6为钻杆柱内通孔，7为无磁钻杆，8为测量探管，11为钎头，12为水力冲击器，13为回转轴，14为孔底泵，31为送水器，51为高压管线，71为上无磁钻杆，72为仪器无磁钻杆，73为下无磁钻杆。
具体实施方式
[0019]下面结合具体实施例做进一步的说明。
[0020]如图1、图2所示，定向冲击岩孔施工设备，包括：冲击组件1、角度钻杆2、普通钻杆3、定向钻机4和泥浆泵车5，所述冲击组件1包括：钎头11、水力冲击器12、回转轴13和孔底泵14，所述回转轴13与所述孔底泵14相连接，所述孔底泵14驱动所述回转轴13转动，所述孔底泵14驱动所述回转轴13的工作原理同液压马达的原理相似，所述水力冲击器12的一端与所述回转轴13相连接，所述水力冲击器12的另一端设置有钎头11，所述孔底泵14背离回转轴13的一端与所述角度钻杆2相连接，所述角度钻杆2通过普通钻杆3与所述定向钻机4相连接，所述角度钻杆2与普通钻杆3中心轴的夹角为0
‑3°
，所述普通钻杆3由多节子钻杆和扶正器按一定规律首尾拼接而成，所述普通钻杆3、角度钻杆4内均设置有钻杆柱内通孔6，所述普通钻杆3通过主轴接头与所述定向钻机4的机头相连接，所述普通钻杆3的尾端设置有送水器31，所述泥浆泵车5通过高压管线51与所述送水器31相连接，所述泥浆泵车的压力水依次通过高压管线、送水器、钻杆柱内通孔，最后分别进入孔底泵和水力冲击器中，角度钻杆的侧壁设置有高压水出口，高压水出口上连接有三通接口的一端，三通接口的另两端分别通过两根高压水管道与孔底泵、水力冲击器相连接，本专利技术中回转轴转动的目的是调整钎头的角度，以便于冲击的进行，回转轴的转动范围一般在90
°
以内，工作人员远程控制孔底泵的工作状态，进而控制回转轴的转动。
[0021]上述的定向冲击岩孔施工设备还包括：随钻测量系统，所述随钻测量系统包括：无磁钻杆7、测量探管8和数据处理主机，所述测量探管8设置于所述无磁钻杆7内部，所述无磁钻杆7位于所述角度钻杆2和普通钻杆3之间，所述无磁钻杆7的一端与所述角度钻杆2相连接，所述无磁钻杆7的另一端与所述普通钻杆3同轴连接，所述无磁钻杆7内也设置有钻杆柱内通孔6，所述数据处理主机用于处理测量探管8的测量数据。
[0022]如图3所示，所述无磁钻杆7包括：依次相连的上无磁钻杆71、仪器无磁钻杆72和下无磁钻杆73，所述下无磁钻杆73的端部与所述角度钻杆2相连接，所述上无磁钻杆71的端部与普通钻杆3相连接，所述测量探管8设置于所述仪器无磁钻杆72中，所述测量探管8为通过无线电磁波信号将测量数据传递至数据处理主机，测量数据的无线传输以电磁波为载体，无线传输的方式可降低对钻杆结构和密封性的要求，成本较低。
[0023]本专利技术可于普氏硬度F为6至20的岩层中使用。
[0024]钎头的直径可达200
‑
300mm，钻进的孔深大于700m。
[0025]本专利技术的工作原理如下：本专利技术中的冲击组件、角度钻杆、无磁钻杆、普通钻杆的前端伸入到孔道中，由泥浆泵车提供高压水，泥浆泵车的水依次通过高压管线、送水器、钻杆柱内通孔，最后分别进入孔底泵和水力冲击器中，高压水驱动水力冲击器工作，水力冲击器带动钎头进行冲击凿岩，实际工作中，由于钎头的齿形分布固定，每进行一定程度、次数的冲击后，转动钎头，孔底的被冲击部分也随之变化，使得冲击效果更好；工作人员远程启动孔底本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.定向冲击岩孔施工设备，其特征在于，包括：冲击组件（1）、角度钻杆（2）、普通钻杆（3）、定向钻机（4）和泥浆泵车（5），所述冲击组件（1）包括：钎头（11）、水力冲击器（12）、回转轴（13）和孔底泵（14），所述回转轴（13）与所述孔底泵（14）相连接，所述孔底泵（14）驱动所述回转轴（13）转动，所述水力冲击器（12）的一端与所述回转轴（13）相连接，所述水力冲击器（12）的另一端设置有钎头（11），所述孔底泵（14）背离回转轴（13）的一端与所述角度钻杆（2）相连接，所述角度钻杆（2）通过普通钻杆（3）与所述定向钻机（4）相连接，所述普通钻杆（3）、角度钻杆（4）内均设置有钻杆柱内通孔（6），所述普通钻杆（3）的尾端设置有送水器（31），所述泥浆泵车（5）通过高压管线（51）与所述送水器（31）相连接。2.根据权利要求1所述的定向冲击岩孔施工设备，其特征在于，还包括：随钻测量系统，所述随钻测量系统包括：无磁钻杆（7）、测量探管（8）和数据处理主机，所述测量探管（8）设置于所述无磁钻杆（7）内部，所述无磁钻杆（7）位于所述角度钻杆（2）和普通钻杆（3）之间，所述无磁钻杆（7）的一端与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：光喜贵，
申请(专利权)人：山西开源益通矿业设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：