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一种岩土工程勘察用钻具的制作方法

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1.本实用新型涉及岩土勘察设备技术领域,具体涉及一种岩土工程勘察用钻具。


背景技术:

2.采空区是由人为挖掘或者天然地质运动在地表下面产生的“空洞”,采空区的存在使得矿山的安全生产面临很大的安全问题,人员与机械设备都可能掉入采空区内部受到伤害。由于地下采空区具有隐伏性强、空间分布特征规律性差、采空区顶板冒落塌陷情况难以预测等特点,因此,如何对地下采空区的分布范围、空间形态特征和采空区的冒落状况等进行量化评判,一直是困扰工程技术人员进行采空区潜在危害性评价及合理确定采空区处治对策的关键技术难题。
3.现有的针对采空区的岩土勘察作业大多采用岩土工程勘察钻机进行岩土取样,而现有的钻机采用的钻具大多都是不可拆卸的,这样造成钻头的更换不方便,并且钻具运转稳定性较差,容易造成井斜变化,使得采样结果不可靠,因此亟需本申请的技术方案来解决上述问题。


技术实现要素:

4.本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种岩土工程勘察用钻具运行稳定,维护方便,适用于采空区的岩土勘察取样。
5.本实用新型是这样实现的,提供一种岩土工程勘察用钻具,包括钻头和可拆卸连接在钻头上方的钻杆,所述钻头包括筒体和呈环形阵列固定在筒体底部的楔形齿牙,所述筒体顶部向上延伸出螺杆部,所述筒体的螺杆部螺纹连接在钻杆底部内,所述螺杆部内设有呈水平的限位销,所述限位销两端贯穿钻杆,所述钻杆中部设有稳定器,所述稳定器表面环绕有多组上下排布的安装座,每组上下排布的所述安装座之间通过转轴安装有可水平转动的滚轮,所述滚轮用于保持钻具在取样过程的转动稳定。
6.在一些实施例中,所述稳定器的直径大于钻杆的直径,所述稳定器底部与钻杆的连接处设有向内倾斜的锥部。
7.在一些实施例中,所述滚轮共设有四个且呈环形阵列分布在稳定器表面。
8.在一些实施例中,所述滚轮表面一体成型有半圆形的凸起,所述凸起呈等距分布在滚轮表面。
9.在一些实施例中,所述钻杆的直径与筒体的直径相等。
10.在一些实施例中,所述筒体的底部设有环形的凹槽。
11.在一些实施例中,所述钻头为金刚石钻头。
12.综上所述,由于采用了上述技术方案,本实用新型的有益效果是:在钻杆转动过程中,稳定器的滚轮也进行水平转动,从而保持钻具在取样过程的转动稳定,使得整个钻具是竖直向下的进行钻井取样,避免产生井斜变化,使得采样结果可靠,适用于采空区的岩土勘察取样;设置的钻头和钻杆进行可拆卸连接,在钻头出现损坏时,能够更换,使得维护方便。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1是本实用新型提供的岩土工程勘察用钻具的整体结构示意图。
15.图2是图1中a处沿钻杆的轴心剖面放大结构示意图。
16.图3是图1中稳定器沿其轴心的剖面放大结构示意图。
具体实施方式
17.有关本实用新型的前述及其它技术内容、特点与技术效果,在以下配合参考附图对实施例的详细说明中可清楚地呈现。以下说明包含各种特定的细节以助于该理解,但这些细节应当被视为仅是示范性的。此外,为了清楚和简洁起见,可能省略对熟知的功能和构造的描述。
18.在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
19.如图1-3所示,该实施例的岩土工程勘察用钻具,包括钻头1和可拆卸连接在钻头1上方的钻杆2,这样在钻头1出现损坏的状态下,能够进行拆卸更换,从而使得钻具维护方便。钻头1包括筒体3和呈环形阵列固定在筒体3底部的楔形齿牙4,楔形齿牙4有利于提升钻井取样的效率。筒体3顶部向上延伸出螺杆部5,筒体3的螺杆部5螺纹连接在钻杆2底部内,方便筒体3从钻杆2底部进行拆卸。螺杆部5内设有呈水平的限位销6,限位销6两端贯穿钻杆2,在筒体3通过螺杆部5安装在钻杆2底部的螺纹孔内后,限位销6能够限定钻杆2与筒体3的位置,防止在钻井取样的过程中钻杆2与筒体3产生转动,从而保证运行的稳定性。
20.如图2所示,钻杆2中部设有稳定器7,具体地,稳定器7采用焊接的方式与钻杆2固定连接,也可以采用沉头螺栓的方式进行固定,稳定器7表面环绕有多组上下排布的安装座8,每组上下排布的安装座8之间通过转轴9安装有可水平转动的滚轮10,需要注意的是,转轴9顶部设有呈水平的端盖,这样在运行过程中,转轴9不会从滚轮10内滑脱。滚轮10用于保持钻具在取样过程的转动稳定,在钻井取样的过程中使井斜变化率和方位变化率较小,能避免产生斜向井型,并提高井身质量和钻井速度,降低钻井成本。
21.为了进一步的提升稳定器7的稳定效果,稳定器7的直径大于钻杆2的直径,具体大于20mm以上。稳定器7底部与钻杆2的连接处设有向内倾斜的锥部11,锥部11的目的是在钻井取样过程中稳定器7能够顺着锥部11顺利的进入到钻井内。
22.另外,滚轮10共设有四个且呈环形阵列分布在稳定器7表面。滚轮10表面一体成型有半圆形的凸起12,凸起12呈等距分布在滚轮10表面,滚轮10和凸起12均采用硬质合金铸造而成。凸起12有利于增大摩擦力,进一步提升稳定器的稳定效果。
23.优选地,钻杆2的直径与筒体3的直径相等,保证钻杆2与筒体3外形规整,相较于钻杆2直径大于筒体3的结构设置,钻杆2的直径与筒体3的直径相等有利于提升钻井取样的速
度。
24.优选地,筒体3的底部设有环形的凹槽13,减小筒体3底部转动摩擦力,有利于提升钻井取样的速度。
25.优选地,钻头1为金刚石钻头,采用金刚石钻头耐磨损,使用寿命长。
26.在使用过程中,钻具的钻杆2是安装在岩土工程勘察钻机上的,能够有效地进行钻井取样,钻井取样过程中得到的样品储存在筒体3内。
27.可见,在该实施例中,在钻杆2转动过程中,稳定器7的滚轮10也进行水平转动,从而保持钻具在取样过程的转动稳定,使得整个钻具是竖直向下的进行钻井取样,避免产生井斜变化,使得采样结果可靠,适用于采空区的岩土勘察取样。
28.以上仅为本实用新型的示例性实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征:
1.一种岩土工程勘察用钻具,包括钻头(1)和可拆卸连接在钻头(1)上方的钻杆(2),其特征在于,所述钻头(1)包括筒体(3)和呈环形阵列固定在筒体(3)底部的楔形齿牙(4),所述筒体(3)顶部向上延伸出螺杆部(5),所述筒体(3)的螺杆部(5)螺纹连接在钻杆(2)底部内,所述螺杆部(5)内设有呈水平的限位销(6),所述限位销(6)两端贯穿钻杆(2),所述钻杆(2)中部设有稳定器(7),所述稳定器(7)表面环绕有多组上下排布的安装座(8),每组上下排布的所述安装座(8)之间通过转轴(9)安装有可水平转动的滚轮(10),所述滚轮(10)用于保持钻具在取样过程的转动稳定。2.根据权利要求1所述的岩土工程勘察用钻具,其特征在于,所述稳定器(7)的直径大于钻杆(2)的直径,所述稳定器(7)底部与钻杆(2)的连接处设有向内倾斜的锥部(11)。3.根据权利要求1所述的岩土工程勘察用钻具,其特征在于,所述滚轮(10)共设有四个且呈环形阵列分布在稳定器(7)表面。4.根据权利要求3所述的岩土工程勘察用钻具,其特征在于,所述滚轮(10)表面一体成型有半圆形的凸起(12),所述凸起(12)呈等距分布在滚轮(10)表面。5.根据权利要求1所述的岩土工程勘察用钻具,其特征在于,所述钻杆(2)的直径与筒体(3)的直径相等。6.根据权利要求1所述的岩土工程勘察用钻具,其特征在于,所述筒体(3)的底部设有环形的凹槽(13)。7.根据权利要求1所述的岩土工程勘察用钻具,其特征在于,所述钻头(1)为金刚石钻头。

技术总结
本实用新型涉及一种岩土工程勘察用钻具,包括钻头和可拆卸连接在钻头上方的钻杆,所述钻头包括筒体和呈环形阵列固定在筒体底部的楔形齿牙,所述筒体顶部向上延伸出螺杆部,所述筒体的螺杆部螺纹连接在钻杆底部内,所述螺杆部内设有呈水平的限位销,所述限位销两端贯穿钻杆,所述钻杆中部设有稳定器,所述稳定器表面环绕有多组上下排布的安装座,每组上下排布的所述安装座之间通过转轴安装有可水平转动的滚轮,所述滚轮用于保持钻具在取样过程的转动稳定。应用本实用新型技术方案的钻具运行稳定,维护方便,适用于采空区的岩土勘察取样。适用于采空区的岩土勘察取样。适用于采空区的岩土勘察取样。


技术研发人员:胡建新 杜恒 王海东 牛井恒 郝志斌 高玉磊 房艺 吕晓宇 李董
受保护的技术使用者:中晋(内蒙古)资源环境科技有限公司
技术研发日:2021.11.09
技术公布日:2022/3/8

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