【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钻孔取芯，具体而言，涉及一种围岩破碎区钻孔保真取芯装置以及方法。
技术介绍
1、钻孔取芯是矿井地质条件分析常用的勘探方法。通过对岩芯的观察、鉴定、测试和分析，可以了解岩体的厚度、产状、分布规律、物理及化学性质等参数，为矿井生产提供数据支持。钻孔取芯流程主要为利用环状取芯钻头切割岩体，通过取芯管保护岩芯并逐段取芯钻进，最后将岩芯取出进行测试。2.受断层、节理、松软地层等地质条件及采掘活动等因素的影响，矿井巷道围岩易变形破坏形成破碎区。在破碎区内钻孔取芯较困难，导致大量钻探工作量报废并降低优质孔率。
2、传统取芯钻头在取芯过程中会对破碎区造成较大扰动，易引发破碎区塌陷、垮落，同时取芯筒摇晃造成钻杆摆动进而对破碎区造成更强烈的冲击，稳定性较差，导致难以取到反应真实岩体的岩芯,有时甚至取不到岩芯。
技术实现思路
1、为了弥补以上不足，本专利技术提供了一种围岩破碎区钻孔保真取芯装置以及方法，旨在改善传统取芯钻头在取芯过程中会对破碎区造成较大扰动，易引发破碎区塌陷、垮落，同时取芯筒摇晃造成钻杆摆动进而对破碎区造成更强烈的冲击，稳定性较差，导致难以取到反应真实岩体的岩芯,有时甚至取不到岩芯问题。
2、本专利技术实施例提供了一种围岩破碎区钻孔保真取芯装置，包括钻杆，所述钻杆的一侧固定有连接套管，所述连接套管的一侧设置有钻筒，所述钻筒内固定有取芯管，且一侧固定有固定座，所述固定座插装在所述连接套管内，所述钻筒顶端外围呈环形安装有多个金刚石薄壁钻齿；
4、在上述实现过程中，钻筒较薄薄壁，安装的多个金刚石薄壁钻齿相比于传统的钻头，壁厚更小，在钻进过程中，对岩层扰动程度更小，不易引发破碎区塌陷、垮落，能够更好地保留岩芯的原始结构，采用螺旋杆稳定器配合取芯钻头，保证螺旋杆稳定器与岩壁贴合紧密，减少钻杆的摆动，随着钻杆深入钻孔，钻筒与钻孔壁紧密接触，保证钻杆稳定推进，防止钻杆甩杆对破碎区岩层破坏，提高保真取芯的成功率，不甩杆，进一步防止对破碎区围岩的破坏，保护岩芯质量，实现在破碎区稳定可靠取芯的目标。
5、在一种具体的实施方案中，所述钻杆中间处以及所述取芯管的底部均设置有第一进水通孔，所述连接杆的中间处设置有第二进水通孔，所述第一进水通孔与所述第二进水通孔相连通。
6、在上述实现过程中，通过设置的第一进水通孔与第二进水通孔，可在钻孔时进行注水，可对钻筒进行降温，提高钻孔的效率。
7、在一种具体的实施方案中，所述螺旋状翅片的外径与所述钻筒的外径相同。
8、在上述实现过程中，螺旋状翅片的外径与钻筒的外径相同时，能够抵止在钻孔的内壁上在钻进过程中，对岩层扰动程度更小，不易引发破碎区塌陷、垮落，减少钻杆的摆动，保证钻杆稳定推进，防止钻杆甩杆对破碎区岩层破坏，提高保真取芯的成功率。
9、在一种具体的实施方案中，所述连接杆的长度为50～60cm，采用42crmo合金钢。
10、在上述实现过程中，42crmo合金钢的连接杆结构强度高，受力较好，减小形变。
11、在一种具体的实施方案中，所述螺旋状翅片之间的空隙为岩粉排渣通道，采用42crmo合金钢。
12、在上述实现过程中，岩粉排渣通道可快速将岩石粉末排出，减小堵塞，42crmo合金钢的螺旋状翅片结构强度高，使用寿命长，形变小。
13、在一种具体的实施方案中，所述螺旋杆稳定器按照每1-2根钻杆连接一根。
14、在上述实现过程中，按照每1-2根钻杆连接一根螺旋杆稳定器，大大提高钻杆的稳定性能。
15、在一种具体的实施方案中，所述连接杆的一端设置有安装锥台，且另一端设置有锥形安装槽。
16、在上述实现过程中，安设置的安装锥台和锥形安装槽，方便连接杆与钻杆的两端依次进行连接，提高安装的便捷性能。
17、一种围岩破碎区钻孔保真取芯方法，包括以下具体步骤：
18、步骤1：选取有破碎岩体的位置，所述位置可以满足钻机进行取芯作业条件；
19、步骤2：把钻机固定；
20、步骤3：将钻杆固定在钻机上，螺旋杆稳定器按照每1-2根钻杆连接一根，钻杆一侧固定的连接套管与钻筒的固定座进行连接，并将金刚石薄壁钻齿固定在钻筒上；
21、步骤：启动钻机，在破碎岩体上进行钻芯作业，螺旋杆稳定器钻孔壁紧密接触，减少钻杆摆动，钻杆稳定推进，防止钻杆甩杆对破碎区岩层破坏，钻芯进入取芯管内当钻芯长度满足要求停止钻机工作；
22、步骤：钻机带动钻杆进行提升，钻筒提出钻孔，将钻芯从取芯管内取出。
23、在一种具体的实施方案中，所述钻杆工作过程中，将定量的水注入钻杆中，最终流入到钻筒中。
24、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
25、该围岩破碎区钻孔保真取芯装置中，钻筒较薄薄壁，安装的多个金刚石薄壁钻齿相比于传统的钻头，壁厚更小，在钻进过程中，对岩层扰动程度更小，不易引发破碎区塌陷、垮落，能够更好地保留岩芯的原始结构，采用螺旋杆稳定器配合取芯钻头，保证螺旋杆稳定器与岩壁贴合紧密，减少钻杆的摆动，随着钻杆深入钻孔，钻筒与钻孔壁紧密接触，保证钻杆稳定推进，防止钻杆甩杆对破碎区岩层破坏，提高保真取芯的成功率，不甩杆，进一步防止对破碎区围岩的破坏，保护岩芯质量，实现在破碎区稳定可靠取芯的目标。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种围岩破碎区钻孔保真取芯装置，其特征在于，包括钻杆(5)，所述钻杆(5)的一侧固定有连接套管(4)，所述连接套管(4)的一侧设置有钻筒(2)，所述钻筒(2)内固定有取芯管(8)，且一5侧固定有固定座(3)，所述固定座(3)插装在所述连接套管(4)内，
2.根据权利要求1所述的一种围岩破碎区钻孔保真取芯装置，其特征在于，所述钻杆(5)中间处以及所述取芯管(8)的底部均设置有第一进水通孔(10)，所述连接杆(9)的中间处设置有第二进水通孔(11)，所述第一进水通孔(10)与所述第二进水通孔(11)相连5通。
3.根据权利要求1所述的一种围岩破碎区钻孔保真取芯装置，其特征在于，所述螺旋状翅片(7)的外径与所述钻筒(2)的外径相同。
4.根据权利要求1所述的一种围岩破碎区钻孔保真取芯装置，其特征在于，所述连接杆(9)的长度为50～60cm，采用42CrMo合金0钢。
5.根据权利要求1所述的一种围岩破碎区钻孔保真取芯装置，其特征在于，所述螺旋状翅片(7)之间的空隙为岩粉排渣通道，采用42CrMo合金钢。
6.根据权利要求1
7.根据权利要求1所述的一种围岩破碎区钻孔保真取芯装置以及方法，其特征在于，所述连接杆(9)的一端设置有安装锥台(12)，且另一端设置有锥形安装槽(13)。
8.一种围岩破碎区钻孔保真取芯方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
9.根据权利要求8所述的一种围岩破碎区钻孔保真取芯方法，其特征在于，所述钻杆(5)工作过程中，将定量的水注入钻杆(5)中，最终流入到钻筒(2)中。
...【技术特征摘要】
1.一种围岩破碎区钻孔保真取芯装置，其特征在于，包括钻杆(5)，所述钻杆(5)的一侧固定有连接套管(4)，所述连接套管(4)的一侧设置有钻筒(2)，所述钻筒(2)内固定有取芯管(8)，且一5侧固定有固定座(3)，所述固定座(3)插装在所述连接套管(4)内，
2.根据权利要求1所述的一种围岩破碎区钻孔保真取芯装置，其特征在于，所述钻杆(5)中间处以及所述取芯管(8)的底部均设置有第一进水通孔(10)，所述连接杆(9)的中间处设置有第二进水通孔(11)，所述第一进水通孔(10)与所述第二进水通孔(11)相连5通。
3.根据权利要求1所述的一种围岩破碎区钻孔保真取芯装置，其特征在于，所述螺旋状翅片(7)的外径与所述钻筒(2)的外径相同。
4.根据权利要求1所述的一种围岩破碎区钻孔保真取芯装置，其特征在于，所述连接杆(...
【专利技术属性】
技术研发人员：于洋，于学雷，吕华，杜勇，侯顺顺，张洋，张源，甄正，师鹏，苟红，
申请(专利权)人：淮北矿业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。