[发明专利]用于勘探取心工程的杂物分离回收系统

说明书

技术领域

本发明涉及勘探技术以及环保技术领域，具体地讲，是涉及一种用于勘探取心工程的杂物分离回收系统。

背景技术

铁路工程勘察在铁路建设中占有非常重要的地位，是整个铁路建设工程中最基础的工作，它不仅直接影响到整个设计方案的合理性，而且直接关系到整个铁路工程的预算，它通过钻探取心方法直接获取地层岩样，为工程设计、决策等提供第一手资料，因此，最大可能的从钻孔内获得完整、准确、可靠的岩心资料就显得特别重要。

在铁路工程勘察中，经常会遇到由风化和搬运等地质现象形成的堆积地层，如风化、河床、冰川冰水、滑坡、工程回填等堆积地层，这类地层普遍为砂卵砾石、块石、碎石和沙泥等充填物的堆积体，地层松散、胶结性差、砾石或块石大小不均、硬度悬殊、可钻性1～10级且无规律分布。这类地层传统钻进方法主要采用金刚石和硬质合金钻头回转钻进、泥浆护壁、单动双管(包括半合管)钻具取心，但由于地层结构及其岩性复杂，普遍存在岩心采取困难、钻孔漏失和孔壁坍塌掉块等技术难题。

国内一些单位采取“取心钻进-孔底爆破-锤击跟管”工艺方法，结合植物胶泥浆，在含粘性泥质充填物(如粘土、亚粘土、轻亚粘土等)的堆积地层中钻进，使岩心采取率提高到70％以上，而对钻进效率则无明显提高；对于含松散泥沙充填物(如淤泥、耕土和河床泥沙等)的堆积地层，采取岩心仍然很困难，采取率一般低于60％，给铁路建设勘察设计带来比较严重的影响。冲击取心跟管钻进技术正是针对堆积地层钻探技术现状而提出来的新式勘探取心技术，目的是将冲击跟管钻进与传统的回转取心钻进技术进行组合，发挥冲击跟管钻进速度快、套管同步跟进护孔壁的优点，提高钻进效率和岩心采取率。

但冲击钻探破碎岩石及地层时出现大量的破碎颗粒及粉尘，在地下水丰富的地层中还有大量的水从套管顶部喷出，这对施工环境和操作人员的健康都带来了不利的影响。

发明内容

为克服现有技术存在的上述问题，本发明提供一种使用方便、环保、高效节能、能够回收钻探产生的水、泥、粉尘等杂物的用于勘探取心工程的杂物分离回收系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于勘探取心工程的杂物分离回收系统，包括套于钻杆和套管上并与套管顶部连接的用于回收钻探时产生的固、液、气体物质的接口装置，通过管道与接口装置连通的用于进行气态物质与固液态物质分离的回收分离器，以及通过管道与回收分离器连通的粉尘收集装置，其中，粉尘收集装置上设有由液压马达驱动的排风叶轮，其为该系统提供吸力。

具体地，所述接口装置包括两个相互扣合并形成一对接腔室的扣合壳，与一个扣合壳连接并与对接腔室连通的用于连接管道的接头管，以及设置于扣合壳下部并与对接腔室连通的用于连接套管的安装管，其中，安装管的内径与套管外径匹配，且安装管的管壁上设有至少2个螺栓孔，并在每个螺栓孔内都设有用于连接套管的紧固螺栓，所述扣合壳的上端设有与钻杆匹配的钻杆通道孔，并在该钻杆通道孔内设有钻杆保持套。扣合壳的下部也设有供钻杆穿过的通道孔，该通道孔的直径略小于套管的内径，从而在扣合壳下部形成一个能够对套管顶端进行限位定位的台阶。

进一步地，两个所述扣合壳的一侧通过固定铰链铰接，另一侧通过活动铰链铰接。

具体地，所述回收分离器包括下端呈锥形的分离壳体，设置在分离壳体内的整体呈螺旋走向的螺旋叶片，设置于分离壳体侧壁并通过管道与接口装置连通的分离进管，设置于分离壳体上部并通过管道与粉尘收集装置连通的分离出管，设置于分离壳体下部且位于螺旋叶片末端的固液排放口，以及安装在固液排放口上的固液回收橡胶袋。在需要时，可设置驱动电机来驱动螺旋叶片转动，以增加固液物质的聚集作用。

更具体地，所述粉尘收集装置包括其下部设有粉尘沉积槽且顶部具有排风出口的收集壳体，在收集壳体内密集排布设置且中部与排风出口连通的数个帆布滤网，设置于收集壳体中部下侧的通过管道与回收分离器连通的收集进管，设置于粉尘沉积槽底部的粉尘收集口，以及设置在粉尘收集口上的粉尘收集橡胶袋，其中，液压马达和排风叶轮安装在收集壳体顶部，并在收集壳体的顶部设置用于安装排风叶轮的安装腔室，该安装腔室的进风口与排风出口连通，其出风口即为该系统的排气口。

进一步地，所述收集壳体侧壁还开设有便于拆装帆布滤网的操作口，并在该操作口上设置封闭板。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：