本申请涉及钻探领域，尤其是涉及一种复合式深层喷射钻探装置，其技术方案要点是：复合式深层喷射钻探包括带有螺旋叶片的钻杆组以及用于驱动钻杆组围绕自身轴线定轴转动的动力头，钻杆组的端头设置有潜孔锤，钻杆组上设置有用于连通空压机以驱动潜孔锤沿钻杆组轴线方向冲击振动的高压进气管；达到了适用于不同深度深井的钻孔作业，并节省施工作业的时间以提高作业效率的目的。以提高作业效率的目的。以提高作业效率的目的。
【技术实现步骤摘要】
一种复合式深层喷射钻探装置
[0001]本申请涉及钻探领域，尤其是涉及一种复合式深层喷射钻探装置。
技术介绍
[0002]深井钻机是一种用于成孔作业的钻井设备，国内外深井钻孔作业的主要采用旋挖式钻机，即利用转盘带动拨杠，拨杠的中心四方孔与方钻杆配合进而驱动方钻杆旋转并钻进。
[0003]相关技术中记载的一种深井钻孔作业方法，采用上述深井钻机，地下10m深度范围内的土层土质较为均匀，多由干土、湿土、细沙或砂砾等成分组成，依靠深井钻机的钻杆以能够完成一定深度范围内的钻孔作业；但对于地下60
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70m或更深层的土层，往往存在较多的硬质且大体积岩石等，仅依靠钻杆已无法满足更深钻井的钻孔作业，因此需要将钻杆从深井中反旋退出，更换并安装潜孔锤以及配套潜孔锤使用的高压气驱动设备。
[0004]针对上述相关技术方案，专利技术人发现：更换或安装潜孔锤的过程中，需要反向退出钻杆，耗费了施工作业的时间并降低了作业效率。
技术实现思路
[0005]为了适用于不同深度深井的钻孔作业，并节省施工作业的时间以提高作业效率，本申请提供一种复合式深层喷射钻探装置。
[0006]本申请提供的一种复合式深层喷射钻探装置采用如下的技术方案：
[0007]一种复合式深层喷射钻探装置，包括带有螺旋叶片的钻杆组以及用于驱动钻杆组围绕自身轴线定轴转动的动力头，钻杆组的端头设置有潜孔锤，钻杆组上设置有用于连通空压机以驱动潜孔锤沿钻杆组轴线方向冲击振动的高压进气管。
[0008]通过采用上述技术方案，高压进气管连通空压机，在深井钻孔作业过程中，同时启动动力头以及空压机，以使钻杆组启动旋转，与此同时潜孔锤上下振动敲击深井的井底；钻杆组对深井进行钻探挖掘，潜孔锤对深井底部的硬质且大体积岩石进行破碎处理，钻探挖掘与岩石破碎同时进行，相比于反复更换安装潜孔锤，本申请适用于不同深度深井的钻孔作业，并节省了施工作业的时间且提高了作业效率。
[0009]可选的，还包括水龙头，钻杆组内部中空且钻杆组上设置有用于向钻杆组外部喷射气包水和气包浆的分浆器，水龙头上设置有与分浆器连通的第一进气管、第二进气管、进水管以及进浆管。
[0010]通过采用上述技术方案，第一进气管以及第二进气管均与高压气源连通，进水管连通高压水泵，进浆管连通高压浆泵，高压水与高压气一同进入到分浆器中形成气包水，对深井的井壁作用冲击力进而实现深井的直径扩充；高压水泥浆与高压气一同进入到分浆器中形成气包浆，一方面对对深井的井壁作用冲击力进而实现深井的直径扩充，另一方面水泥浆实现对深井井壁的加强加固。
[0011]可选的，分浆器包括分浆器本体以及设置在分浆器本体内部的排浆管，分浆器本
体内部开设有与第一进气管连通的第一气环槽以及与第一气环槽连通的第一气孔，第一气孔与分浆器本体外部连通，排浆管的管口设置在第一气孔内部。
[0012]通过采用上述技术方案，水泥浆通过排浆管向分浆器本体外部喷射，高压气通过第一气孔向分浆器本体外部输出，与此同时，由于排浆管的管口设置在第一气孔内部，进而喷出的水泥浆以及高压气将以气包浆的形式打击在深井的井壁上，高压气与水泥浆同时对深井井壁进行旋转切割，高压气对水泥浆起到压力补偿和辅助切割的作用。
[0013]可选的，分浆器本体内部还设置有与进水管连通的排水管，分浆器本体内部开设有与第二进气管连通的第二气环槽以及与第二气环槽连通的第二气孔，第二气孔与分浆器本体外部连通，排水管的管口设置在第二气孔内部。
[0014]通过采用上述技术方案，高压水通过排水管向分浆器本体外部喷射，高压气通过第二气孔向分浆器本体外部输出，与此同时，由于排水管的管口设置在第二气孔内部，进而喷出的高压水以及高压气将以气包水的形式打击在深井的井壁上，高压气与高压水同时对深井井壁进行旋转切割，高压气对高压水起到压力补偿和辅助切割的作用。
[0015]可选的，分浆器本体的外周面上固定有副螺旋叶片。
[0016]通过采用上述技术方案，分浆器本体随着钻杆组旋转的同时，副螺旋叶片对深井内部的土壤进行切割传送，除了钻杆组上的螺旋叶片，副螺旋叶片同样起到辅助切割和土壤输送的作用。
[0017]可选的，钻杆组包括一个或多个首尾相连的钻杆，多个钻杆之间可拆卸固接。
[0018]通过采用上述技术方案，可依据深井的深度对钻杆数量进行适应性的选择，以提高钻探的实用性和兼容性。
[0019]可选的，潜孔锤包括与钻杆组端部连接的滑移轴段，滑移轴段外部套设有旋切筒，旋切筒的外壁上固定有次螺旋叶片。
[0020]通过采用上述技术方案，潜孔锤以及滑移轴段随着钻杆组旋转的同时，次螺旋叶片对深井内部的土壤进行切割传送，除了钻杆组上的螺旋叶片以及分浆器本体上的副螺旋叶片，次螺旋叶片同样起到辅助切割和土壤输送的作用。
[0021]可选的，螺旋叶片、副螺旋叶片以及次螺旋叶片上均开设有用于沿轴向连通钻杆组的两端的排气孔。
[0022]通过采用上述技术方案，随着钻探在深井内部的深入，钻杆组的下端面将对深井底部的空气进行压缩，这部分空气将被挤压并向上排出，排气孔的设置能够使得钻杆组下端的空间与大气连通以使气体能够及时排出，降低钻杆组在旋转过程中由于积压气体而产生振动或晃动等不稳定情况发生的可能性。
[0023]可选的，钻杆组上设置有减振器。
[0024]通过采用上述技术方案，降低钻杆组由于潜孔锤的设置而产生的轴向和径向振动幅度。
[0025]可选的，潜孔锤的端部开设有多个螺旋状的切削槽，切削槽的槽边缘加工有外周刃，潜孔锤的端面上加工有底刃，底刃成型在切削槽的槽端。
[0026]通过采用上述技术方案，潜孔锤随着钻杆组转动的同时，外周刃以及底刃对土壤以及岩石进行研磨切割，通过切削槽以及次螺旋叶片将碎石以及土壤向上输送，进一步提高了深井的钻孔作业效率。
[0027]综上所述，本申请具有以下技术效果：
[0028]1.通过设置了钻杆组以及潜孔锤，钻杆组对深井进行钻探挖掘，潜孔锤对深井底部的硬质且大体积岩石进行破碎处理，钻探挖掘与岩石破碎同时进行，相比于反复更换安装潜孔锤，本申请适用于不同深度深井的钻孔作业，并节省了施工作业的时间且提高了作业效率；
[0029]2.通过设置了分浆器，向钻杆组外部喷射气包水和气包浆，一方面对对深井的井壁作用冲击力进而实现深井的直径扩充，另一方面水泥浆实现对深井井壁的加强加固；
[0030]3.通过在潜孔锤的端面加工切削槽、外周刃和底刃，潜孔锤随着钻杆组转动的同时，外周刃以及底刃对土壤以及岩石进行研磨切割，通过切削槽以及次螺旋叶片将碎石以及土壤向上输送，进一步提高了深井的钻孔作业效率。
附图说明
[0031]图1是本申请实施例中的复合式深层喷射钻探装置的整体结构示意图；
[0032]图2是本申请实施例中的潜孔锤的结构示意图；
[0033]图3是图1中A处的局部放大图；
[0034]图4是本申请实施例中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种复合式深层喷射钻探装置，其特征在于：包括带有螺旋叶片(11)的钻杆组(1)以及用于驱动钻杆组(1)围绕自身轴线定轴转动的动力头(2)，钻杆组(1)的端头设置有潜孔锤(3)，钻杆组(1)上设置有用于连通空压机以驱动潜孔锤(3)沿钻杆组(1)轴线方向冲击振动的高压进气管(4)。2.根据权利要求1所述的一种复合式深层喷射钻探装置，其特征在于：还包括水龙头(5)，钻杆组(1)内部中空且钻杆组(1)上设置有用于向钻杆组(1)外部喷射气包水和气包浆的分浆器(6)，水龙头(5)上设置有与分浆器(6)连通的第一进气管(7)、第二进气管(8)、进水管(9)以及进浆管(10)。3.根据权利要求2所述的一种复合式深层喷射钻探装置，其特征在于：分浆器(6)包括分浆器本体(607)以及设置在分浆器本体(607)内部的排浆管(601)，分浆器本体(607)内部开设有与第一进气管(7)连通的第一气环槽(602)以及与第一气环槽(602)连通的第一气孔(603)，第一气孔(603)与分浆器本体(607)外部连通，排浆管(601)的管口设置在第一气孔(603)内部。4.根据权利要求2所述的一种复合式深层喷射钻探装置，其特征在于：分浆器本体(607)内部还设置有与进水管(9)连通的排水管(604)，分浆器本体(607)内部开设有与第二进气管(8)连通的第二气环槽(605)以及与第二气环槽(605)连通的第...
【专利技术属性】
技术研发人员：何小飞，刘常有，仲建军，李红军，赵雪峰，景刘闯，宋有旭，
申请(专利权)人：北京城建华夏基础建设工程有限公司，
类型：新型
国别省市：
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