[发明专利]一种定向钻机气动式全断面岩石扩孔器及其扩孔工艺

说明书

技术领域

本发明涉及水平定向钻机岩石管道工程施工领域，尤其涉及一种定向钻机气动式全断面岩石扩孔器及其扩孔工艺。

背景技术

以往水平定向钻机岩石管道施工岩石扩孔器均采用传统牙轮扩孔器：三牙轮钻头导向生成导向孔，然后根据地质条件的不同，分别采用不同直径的牙轮扩孔器逐级往复回扩，并通过大量泥浆将回扩下来的渣石排出管道，直至扩孔达到回拖需要的管径为止。使用这种传统的牙轮扩孔器扩孔，不但速度慢而且成本高，排出的泥浆因为回收困难，还会造成环境污染。尤其是对于大孔径长输管道，因为一级一级往复回扩，回扩次数多，使用回扩器品种繁多，成本高，更换回扩器过程繁锁，浪费人力物力，工期增长，增加了施工风险。另外岩石地层中，经常遇上熔洞，需要泥浆量非常大，增加成本，同时因为泥浆回收难度大，造成更大的环境污染。

发明内容

本申请人针对以上缺点，进行了研究改进，提一种定向钻机气动式全断面岩石扩孔器及其扩孔工艺。

本发明所采用的技术方案如下：

一种定向钻机孔气动式全断面岩石扩孔器，扩孔器通过钻杆连接定向钻机，包括外壳，所述外壳中央设置进气排渣管，所述外壳内设置压缩空气腔，所述压缩空气腔内设置气动冲击锤头，所述压缩空气腔通过气孔连接进气排渣管，所述进气排渣管还通过排渣口连通到外界，所述进气排渣管上还连接封堵管，所述进气排渣管和封堵管连接钻杆，所述钻杆可连接空压机。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述进气排渣管前端进气，所述气孔开设于气动冲击锤头前侧的进气排渣管上，气孔通过进气管连接压缩空气腔，所述排渣口开设与气动冲击锤头和封堵管之间的进气排渣管上。

所述进气排渣管后端进气，所述进排渣口开设在外壳后端，排渣口通过排渣管连接到气动冲击锤头前侧的进气排渣管上，所述气孔开设在气动冲击锤头一侧的进气排渣管上。

所述外壳的直径范围为φ160mm—φ2000mm。

所述外壳外侧固定耐磨筋板。

所述气动冲击锤头上设置有合金钻头。

所述排渣口上设置耐磨过滤网。

一种定向钻机气动式全断面岩石扩孔器扩孔工艺，包括以下步骤：

1)钻导向孔：通过定向钻机配合钻杆从入土点先打通导向孔到出土点，打通导向孔；

2)扩孔：根据需要扩孔的大小，选择合适直径的扩孔器，将扩孔器两端连接到钻杆上，通过空压机向钻杆、封堵管(5)和进气排渣管(2)通入压缩空气，压缩空气一部分进入压缩空气腔驱动气动冲击锤头(3)震动，同时钻杆带动扩孔器转动，通过气动冲击锤头(3)破碎扩孔，破碎后的渣土通过排渣口(4)进入进气排渣管(2)，通过压缩空气将渣土排出，一次托管即可完成扩孔。

本发明的有益效果如下：所述定向钻机气动式全断面岩石扩孔器及其扩孔工艺，1)速度快：是传统扩孔工艺扩孔速度的三倍；2)成本低：不采用多级扩孔,不使用多种规格牙轮扩孔器,不使用泥浆，成本是传统扩孔工艺成本的三分之一；3)环境污染小：不使用泥浆，没有泥浆排出，所以对施工周围环境没有污染；4)适用范围广：适用于直径φ160mm—φ2000mm的岩石地质的石油石化输油、输气、自来水及电力管道施工。

附图说明

图1为本实施例一提供的定向钻机气动式全断面岩石扩孔器的结构视图。

图2为本实施例一提供的定向钻机气动式全断面岩石扩孔器的正视图。

图3为本实施例二提供的定向钻机气动式全断面岩石扩孔器的结构视图。

图4为本实施例二提供的定向钻机气动式全断面岩石扩孔器的正视图。

图中：1、外壳；11、耐磨筋板；2、进气排渣管；21、进气管；22、排渣管；3、气动冲击锤头；4、排渣口；5、封堵管。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

实施例一

如图1、图2所示，本实施例的定向钻机气动式全断面岩石扩孔器，扩孔器通过钻杆连接定向钻机，包括外壳1，外壳1中央设置进气排渣管2，进气排渣管2通过前端的钻杆连接空压机，外壳1内设置压缩空气腔，压缩空气腔内设置气动冲击锤头3，进气排渣管2位于压缩空气腔前端的位置上开设气孔，气孔通过进气管21连接压缩空气腔，进气排渣管2上还连接封堵管5，进气排渣管2上位于气动冲击锤头3和封堵管5之间开设排渣口4，进气排渣管2还通过排渣口4连通到外界。