[发明专利]一种带原位探测装置的水平钻机

说明书

本发明公开了一种带原位探测装置的水平钻机，包括支撑架、铠装电缆、直管机构、送管机构、冲洗水泵、马达、动力头、钻杆、旋转卡盘、夹持器、全面钻进钻具内管总成、原位测试装置、打捞器及推进油缸、光电滑环、数据采集装置及电脑；所述直管机构、送管机构、旋转卡盘、夹持器从左至右依次固定在支撑架上；推进油缸一端与支撑架铰接，另一端与动力头连接，动力头的主动钻杆连接钻杆，能驱动钻杆转动；推进油缸也能推动动力头实现压入；铠装电缆一端与钻杆内的打捞器连接，打捞器的打捞头能与全面钻进钻具的捞矛头连接，实现钻具下放与回收。本发明提高了原位测试装置对复杂地层的探测深度，本发明还具有结构简单紧凑、操控方便的优点。

技术领域

本发明属于地质勘探设备技术领域，尤其是涉及一种带原位探测装置的水平钻机。

背景技术

近些年,我国非开挖技术的飞速发展，水平钻机作为一种常用且最具活力的工程地质勘探设备，在地质勘探以及地下工程建设中发挥着重要作用。水平钻机是一种利用动力装置驱动对一定曲率半径范围内的地下资源以及地下工程地质进行勘探的工具, 具有施工速度快, 效率高,穿越长度长 ,深度深的特点。

现有的探测装置在探测过程，包括以下步骤：（1）利用钻孔设备对所探测地层进行钻孔；（2）在将原位探测装置安装到钻杆上送入孔底进行探测；（3）测试完毕，退出钻杆；（4）拆分仪器，读取探测数据。现有探测装置能够满足短距离以及辅助作业时间较短的探测作业需求，但是存在以下问题：现有的原位探测装置的一个完整投送、打捞拆分仪器以及读取测试数据时间过长，其次原位测试装置安装在钻杆上，在退出钻杆时存在仪器脱落的风险。随着探测深度的加大，特别是当探测深度达到数百米和数千米后，其探测作业时间将变得非常长，且提钻读取数据严重制约了探测的深度以及探测的时效性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单紧凑、操控方便，可大幅度提升探测深度的带原位探测装置的水平钻机。

本发明采用的技术方案是：一种带原位探测装置的水平钻机，包括支撑架、铠装电缆、直管机构、送管机构、冲洗水泵、马达、动力头、钻杆、旋转卡盘、夹持器、全面钻进钻具、原位测试装置、打捞器及推进油缸、光电滑环、数据采集装置及电脑；所述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，驱动钻杆转动；所述铠装电缆绕在存储架上，铠装电缆的一端通过光电滑环与数据采集装置连接，数据采集装置与电脑连接；铠装电缆另一端穿过直管机构、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；打捞器的打捞头与全面钻进钻具的捞矛头连接实现坚硬岩石地层钻进，或打捞器的打捞头与原位测试装置的捞矛头连接实现松软地层贯入路径上采集地层的锥尖阻力、侧壁摩擦力、孔隙水压力的测试；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。

上述的带原位探测装置的水平钻机中，所述直管机构包括多组滚动轮，多组滚动轮固定安装在支撑架上，每组滚动轮包括两个滚动轮，两个滚动轮的轴线位于一竖直平面内，多组滚动轮轴线所在的平面平行。

上述的带原位探测装置的水平钻机中，所述送管机构包括箱体、上摩擦轮和下摩擦轮，上摩擦轮和下摩擦轮固定安装在箱体内，上摩擦轮和下摩擦轮轴线平行，且上摩擦轮和下摩擦轮轴线位于一竖直平面内，该竖直平面与每组滚动轮的轴线所在的竖直平面平行；箱体上设有供铠装电缆通过的通孔，下摩擦轮的轮轴通过减速器与马达连接。

上述的带原位探测装置的水平钻机中，还包括旋转卡盘、夹持器，旋转卡盘、夹持器设置在支撑架上，位于支撑架靠近钻孔的一端；夹持器夹持钻杆，旋转卡盘用于实现钻杆与主动钻杆连接。