[发明专利]一种适用于水平地质取心钻机的长距离取心钻进工艺

说明书

本发明公开了一种适用于水平地质取心钻机的长距离取心钻进工艺，其包括以下步骤：1）连接主动钻杆和钻杆，连接钻杆与绳索取心外管钻具；2）将钢管串穿与打捞器连接，打捞器与岩心管上的捞矛头连接，并通过送管机构实现岩心管下放到位；3）开启冲洗水泵，4）取心钻进；5）拔心；6）实现钢管串与打捞器的再次连接；7）打捞岩心内管；8）换新的岩心管和钻杆；9）扫孔；10）重复步骤1）‑9），直至钻进取心指定孔深；11）回收钻杆及绳索取心外管钻具。本发明适用于长距离坑道或隧道内的钻进取心工况；而且具有结构简单紧凑、操控方便的优点，能够更好地适用于长距离取心作业。

技术领域

本发明涉及一种适用于水平地质取心钻机的长距离取心钻进工艺。

背景技术

水平地质取心钻机作为一种常用的工程地质勘探设备，用途十分广泛。利用水平地质取心钻机对地下资源以及地下工程进行取心钻探是获取地下资源分布情况以及地下工程地质情况所必不可少的一个技术步骤和手段。目前，钢绞线取心钻机采用的取心工艺在短距离取心应用上十分广泛，而在长距离取心钻进过程中，现有钢绞线水平绳索取心钻机的绳索取心工艺存在以下问题：1．长距离取心过程中需要长度足够的钢绞线，会导致存储钢绞线的存储架体积过于庞大，使得占据较大的坑道（隧道）面积，不利于坑道（隧道）内开展取心作业。2．现有钢绞线水平绳索取心工艺一回次岩心管作业过程中至少需要操纵钢绞线输出2次和回收2次，并且打捞器需要与捞矛头对接2次和脱开2次，辅助作业时间较长。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种操作简单,钻进效率高、取心率高,而且可大幅缩短作业时间的等优点的适用于水平地质取心钻机的长距离取心钻进工艺。

本发明采用的技术方案是：一种适用于水平地质取心钻机的长距离取心钻进工艺，其采用的取心装置包括水平绳索取心钻机、钢管存储架、多根钢管、钻杆、岩心管及打捞器；所述水平绳索取心钻机上装有直管机构、送管机构、冲洗水泵、动力头、推进油缸、主动钻杆、旋转卡盘、夹持器，直管机构和送管机构固定在支撑架上，推进油缸一端与支撑架铰接，另一端通过连接块与动力头连接，动力头置于支撑架上的滑轨上，推进油缸的活塞杆伸缩能带动动力头在滑轨上移动，动力头通过主动钻杆连接钻杆后端并驱动钻杆转动；钢管两端均设有外螺纹，多根钢管通过双头螺柱依次连接形成一条钢管串，钢管串绕在钢管存储架上，钢管串一端穿过直管机构、送管机构、密封接头与钻杆内的打捞器连接；密封接头安装在动力头上，密封接头连通主动钻杆的内腔；打捞器的打捞头与岩心管的捞矛头连接；冲洗水泵的出水口通过旋转给水装置与主动钻杆内腔连通，旋转给水装置设置在动力头上;旋转卡盘、夹持器靠近支撑架前端设置，旋转卡盘用于钻杆与绳索取心外管钻具之间的连接；夹持器用于对钻杆夹持固定；

包括以下步骤：

步骤1：将主动钻杆与钻杆后端通过螺纹连接，将钻杆的前端螺纹置于旋转卡盘内，通过旋转卡盘实现钻杆与绳索取心外管钻具的外管总成相连接，利用夹持器将钻杆夹持固定；

步骤2：将钢管串穿过密封接头与打捞器连接，打捞器与绳索取心外管钻具中的岩心管上的捞矛头连接，并通过送管机构实现岩心管下放到位；

步骤3：开启冲洗水泵，将冲洗水通过旋转给水装置送入主动钻杆内腔；

步骤4：将钢管串从密封接头处卸开，分成两部分：主动钻杆内部分和主动钻杆外部分，动力头通过马达驱动旋转钻进，同时通过驱动推进油缸的活塞杆伸出进而带动动力头在支撑架滑轨上向前移动；

步骤5：钻进回次结束后，推进油缸活塞杆停止向前伸出，动力头停止旋转，冲洗水泵停止泵水，操作动力头后移，带动钻杆、绳索取心外管钻具，拔断岩心；

步骤6：利用旋转卡盘拧开主动钻杆与钻杆处的连接螺纹，再将钢管串的主动钻杆外部分通过送管机构驱动至密封接头处连接主动钻杆内部分，实现钢管串与打捞器连接；

步骤7：推进油缸活塞杆回缩，带动动力头向后移动至钻进前的位置，将被打捞器抓住的岩心管上提至孔口，完成一次打捞作业；

步骤8：再换上一根新的岩心管并将新的钻杆通过旋转卡盘的旋转将其与主动钻杆连接；

步骤9：换接新钻杆后扫孔；