[实用新型]抽吸式绳索取心液动锤钻具

说明书

一、技术领域

本实用新型涉及一种抽吸式绳索取心液动锤钻具，适于矿山岩心钻探应用。

二、背景技术

地质钻探通常碰到的是破碎松散地层，取心往往是采取率不高。

为解决上述问题，《探矿工程(岩土钻掘工程)》2010年第37卷第3期公开了一篇由中国地质科学院勘探技术研究所苏长寿等发表的《系列高效液动锤的研究与应用》论文，该论文成果涉及一种“绳索取心液动锤”，随着北京勘探技术研究所研制的上接头、上喷嘴、上阀、上缸套、上活塞、上外管、冲锤体、下活塞、下缸套、锤轴、传功环、承冲环等主要构件组成“SYZX系列绳索取心液动锤”的推广应用，对于一般性完整的地层，大都能满足地质设计的要求，采取率可高达90～100％，而对于浅层的风化覆盖层，还可以通过单动双管、无泵取芯、多功能局部反循环、小打大扩、少打多提等技术手段来保证采取率。

遵循“攻深找盲、围矿找矿”的新方针，钻探工作已逐步的向较深孔迈进，800m以上孔深的钻孔比例在未来几年呈继续扩大趋势。在施工过程中，采取上述浅层的技术手段都会因劳动强度大、成本高而难于采用，即在较深的孔段出现复杂地层，采取率就成了施工中的难点。

基于深孔复杂地层采取率低，绳索取芯液动锤的冲击振动虽能减少堵塞的程度，但仍有一定的局限性。由于复杂地层岩性以细屑为主，松散破碎，裂隙节理极度发育，岩石本身缺乏胶结物质，一经钻头的扰动和冲洗液的冲刷就分散开来，很难进入内管或是进入了内管卡簧无法卡住，所以直接导致采取率不高。

三、发明内容

本实用新型的目的是提供一种抽吸式绳索取心液动锤钻具,它能解决深孔复杂地层岩矿心采取率低、劳动强度大等问题。

为实现上述目的，本实用新型设计采用如下方式进行：

抽吸式绳索取心液动锤钻具，它包括液动锤外管内依次间隙配合设置上接头、上喷嘴、上阀、上缸套、内套上活塞、冲锤体、下活塞、下缸套的上外管、锤轴、内套传功环的承冲环及液动锤外管端外套的上扩孔器组成的绳索取心液动锤，它还包括钻具外管内依次扣丝连接设置内套喷嘴的承冲接头、承喷器、下接头、内设单动接头和调节接头的弹簧套、滤片、内管、卡簧座及其外套下扩孔器组成的喷射抽吸总成和底喷式阶梯钻头；喷射抽吸总成的内套喷嘴的承冲接头一端丝扣连接绳索取心液动锤的内套传功环的承冲环端，喷射抽吸总成的另一端卡簧座丝扣连接底喷式阶梯钻头；底喷式阶梯钻头的唇面内设有钻头内台阶和唇面外设有一级台阶、二级台阶，一级台阶均布有钻头内斜眼。

当水泵送来的高压冲洗液沿液动锤锤轴内孔经喷嘴接头进入喷嘴时，由于喷嘴内腔为锥形且喷嘴口断面较小，因此，冲洗液约以13～15m/s速度射入承喷器中，在此高速射流的作用下，喷嘴与承喷器周围的液体，被射流带走一部分而形成负压区，在压力差的作用下，下部内管中的流体通过滤片被抽到承喷器周围的环状空间内里，高速液流和吸入的液体便在承喷器混合，进行能量传递和交换后流入下接头的两侧水眼，通过内管与钻具外管的环状间隙，从底喷式阶梯钻头的钻头均布的内斜眼射出，冲洗液不直接冲蚀岩心，确保岩心的完整性。

本实用新型因为组合了绳索取心液动锤、喷射抽吸总成和特定的底喷式阶梯钻头，改进了内管总成，所以既集纳了各自的特点，还能主动吸取岩心，避免冲洗液直接冲蚀岩芯，降低泵压、提高水敏性地层的采取率，极大的节省了人力物力；同时由于将底喷式阶梯钻头设有钻头内台阶、两级台阶和钻头内斜眼，使钻头同时作用着回转扭矩、轴心压力和轴向冲击力，所以有利于破碎岩石、堵塞解卡和减少岩芯自磨；此外由于不在于改变抽吸式绳索取心液动锤钻具基本构造，所以一体化结构易于推广应用。

四、附图说明

本实用新型的具体结构由以下附图给出。

图1是依据本实用新型提出的一种抽吸式绳索取心液动锤钻具全剖主视图。

图2是图1所示锤钻具中公知的绳索取心液动锤全剖主视图。

图3是图1所示锤钻具的喷射抽吸总成全剖主视图。

图4是图1所示锤钻具的底喷式阶梯钻头全剖主视图。

图5是图4所示底喷式阶梯钻头左视图。

附图中各标识表示：