CN107806322A - 一种跟管钻进装置及采样方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种跟管钻进装置，包括钻头、套管、承载底座、导向轨、钻进驱动机构、水平驱动机构、高压水泵及负压泵，钻头通过套管与钻进驱动机构相互连接，钻头与套管间同轴分布并与套管前端面连接，套管末端与钻进驱动机构相互连接，钻进驱动机构通过导向轨安装在承载底座上表面，导向轨包括轨道及承载盘，轨道与承载底座上表面滑动连接，承载盘与轨道滑动连接并与钻进驱动机构相互连接，水平驱动机构、高压水泵及负压泵均安装在承载底座上表面。本发明一方面具有高效的结构灵活性，可根据施工需要，灵活调整设备结构，另一方面可在有效的提高钻削作业效率的同时，极大的提高资源回收利用率，改善施工现场环境。
Description
技术领域
本发明涉及一种跟管钻进装置，属钻探技术领域。
背景技术
当前跟管钻进系统在地质钻探、资源开采等领域中，跟管钻进系统使用量十分巨大，但在实际使用中，当前的跟管钻进系统在运行时，依然存在较大的不足，其中跟管钻进系统的动力驱动机构的调整能力相对较差，从而导致在进行钻探运行时，动力机构不能岁钻杆运行灵活调整其布局位置，导致当前的跟管钻进系统运行时结构调整灵活性不足，易受场地限制，使用灵活性不足，同时当前的跟管钻进系统在运行时，为了提高钻削效率，往往仅时通过增压机构通过套管和钻头想钻孔内壁进行喷水，对碎屑等进行清理，这种方式虽然可较为有效的清理钻孔的碎屑，提高钻削效率，降低钻头与钻孔间的磨损量，提高钻头的使用寿命，但同时存在清洗的碎屑从钻孔中排出不畅，且排出的含碎屑的废水回收利用率不足，并易造成施工现场废水污染现象严重，因此针对这一问题，迫切需要开发一种全新的跟管钻进系统，以满足实际使用的需要。
发明内容
本发明目的就在于克服上述不足，提供一种跟管钻进装置及采样方法。
为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现：
一种跟管钻进装置，包括钻头、套管、承载底座、导向轨、钻进驱动机构、水平驱动机构、高压水泵及负压泵，钻头通过套管与钻进驱动机构相互连接，钻头与套管间同轴分布并与套管前端面连接，套管末端与钻进驱动机构相互连接，钻进驱动机构通过导向轨安装在承载底座上表面，套管、导向轨均与承载底座表面平行分布，导向轨包括轨道及承载盘，轨道与承载底座上表面滑动连接，承载盘与轨道滑动连接并与钻进驱动机构相互连接，水平驱动机构、高压水泵及负压泵均安装在承载底座上表面，其中水平驱动机构与导向轨的承载盘相互连接，高压水泵及负压泵均与套管相互连通，套管包括内衬管、外套管、隔板、连接扣及绞龙叶片，内衬管嵌于外套管内并与外套管同轴分布，内衬管和外套管间设宽度不低于5毫米的导流腔，内衬管与外套管间通过至少两个隔板相互连接，隔板与内衬管轴线平行分布，并将导流腔均分为排液段和回收段，其中排液段和回收段对应的外套管管壁上均布若干透孔，绞龙叶片呈螺旋状包覆在外套管外表面，并与外套管同轴分布，连接扣分别与内衬管、外套管两端位置连接，高压水泵与套管前端连接，并与排液段和内衬管相互连通，负压泵与套管前端连接，并与回收段相互连通。
进一步的，所述的承载底座包括承载台、行走机构，其中所述的承载台为平面板状结构，其下表面设行走机构。
进一步的，所述的承载盘通过转台机构与钻进驱动机构相互连接。
进一步的，所述的套管外表面均布若干凸块，所述的凸块环绕套管轴线均布，并分布在相邻两绞龙叶片之间位置。
进一步的，所述的凸块为球冠状、圆台状结构、棱台状机构中的任意一种。
进一步的，所述的水平驱动机构为丝杠、液压缸、气压缸及直线电机中的任意一种。
进一步的，所述的隔板与内衬管、外套管间通过滑槽相互滑动连接。
本发明结构简单，使用灵活方便，运行自动化程度高，一方面具有高效的结构灵活性，可根据施工需要，灵活调整设备结构，另一方面可在有效的提高钻削作业效率的同时，极大的提高资源回收利用率，改善施工现场环境。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为套管结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种跟管钻进装置，包括钻头1、套管2、承载底座3、导向轨4、钻进驱动机构5、水平驱动机构6、高压水泵7及负压泵8，钻头1通过套管2与钻进驱动机5构相互连接，钻头1与套管2间同轴分布并与套管2前端面连接，套管2末端与钻进驱动机构5相互连接，钻进驱动机构5通过导向轨4安装在承载底座3上表面，套管2、导向轨4均与承载底座3表面平行分布，导向轨4包括轨道41及承载盘42，轨道41与承载底座43表面滑动连接，承载盘42与轨道41滑动连接并与钻进驱动机构5相互连接，水平驱动机构6、高压水泵7及负压泵8均安装在承载底座3上表面，其中水平驱动机构6与导向轨4的承载盘42相互连接，高压水泵7及负压泵8均与套管2相互连通，套管2包括内衬管21、外套管22、隔板23、连接扣24及绞龙叶片25，内衬管21嵌于外套管22内并与外套管22同轴分布，内衬管21和外套管22间设宽度不低于5毫米的导流腔26，内衬管21与外套管22间通过至少两个隔板23相互连接，隔板23与内衬管21轴线平行分布，并将导流腔26均分为排液段261和回收段262，其中排液段261和回收段262对应的外套管22管壁上均布若干透孔27，绞龙叶片25呈螺旋状包覆在外套管22外表面，并与外套管22同轴分布，连接扣24分别与内衬管21、外套管22两端位置连接，高压水泵7与套管2前端连接，并与排液段261和内衬管21相互连通，负压泵8与套管2前端连接，并与回收段262相互连通。
本实施例中，所述的承载底座3包括承载台31、行走机构32，其中所述的承载台31为平面板状结构，其下表面设行走机构32。
本实施例中，所述的承载盘42通过转台机构43与钻进驱动机构5相互连接。
本实施例中，所述的套管2外表面均布若干凸块28，所述的凸块28环绕套管2轴线均布，并分布在相邻两绞龙叶片25之间位置。
本实施例中，所述的凸块为球冠状、圆台状结构、棱台状机构中的任意一种。
本实施例中，所述的水平驱动机构6为丝杠、液压缸、气压缸及直线电机中的任意一种。
本实施例中，所述的隔板23与内衬管21、外套管22间通过滑槽29相互滑动连接。
本发明在具体实施时，首先对钻头、套管、承载底座、导向轨、钻进驱动机构、水平驱动机构、高压水泵及负压泵转运至施工点，然后进行组装，最后调整钻进驱动机构的位置，并使钻头与待钻区对应，并将高压水泵及负压泵通过导流管与外部水源及污水回收设备连通。
在进行钻削时，首先由钻进驱动机构驱动钻头和套管同步运行，然后在钻头钻削过程中，一方面又钻孔破开岩壁，并在水平驱动机构驱动下，由钻进驱动机构推动钻头同步深入到钻孔内，实现进行钻孔作业，同时通过套管外壁的绞龙叶片对钻孔内壁进行休整，实现钻孔作业，在进行钻孔作业时，由高压水泵向钻头和套管的排液段连通，并从透孔喷出，由高压水对钻孔内壁碎屑进行冲刷清理，并减少钻孔内臂与钻头和套管间摩擦损耗，然后由负压泵通过透孔将喷出的废水和碎屑回收到回收段，并收集到污水回收设备中，实现水资源回收利用，并避免施工现场环境污染。
本发明结构简单，使用灵活方便，运行自动化程度高，一方面具有高效的结构灵活性，可根据施工需要，灵活调整设备结构，另一方面可在有效的提高钻削作业效率的同时，极大的提高资源回收利用率，改善施工现场环境。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种跟管钻进装置，其特征在于，所述的跟管钻进装置包括钻头、套管、承载底座、导向轨、钻进驱动机构、水平驱动机构、高压水泵及负压泵，所述的钻头通过套管与钻进驱动机构相互连接，钻头与套管间同轴分布并与套管前端面连接，所述的套管末端与钻进驱动机构相互连接，所述的钻进驱动机构通过导向轨安装在承载底座上表面，所述的套管、导向轨均与承载底座表面平行分布，所述的导向轨包括轨道及承载盘，所述的轨道与承载底座上表面滑动连接，承载盘与轨道滑动连接并与钻进驱动机构相互连接，所述的水平驱动机构、高压水泵及负压泵均安装在承载底座上表面，其中所述的水平驱动机构与导向轨的承载盘相互连接，所述的高压水泵及负压泵均与套管相互连通，所述的套管包括内衬管、外套管、隔板、连接扣及绞龙叶片，所述的内衬管嵌于外套管内并与外套管同轴分布，所述的内衬管和外套管间设宽度不低于5毫米的导流腔，所述的内衬管与外套管间通过至少两个隔板相互连接，所述的隔板与内衬管轴线平行分布，并将导流腔均分为排液段和回收段，其中所述的排液段和回收段对应的外套管管壁上均布若干透孔，所述的绞龙叶片呈螺旋状包覆在外套管外表面，并与外套管同轴分布，所述的连接扣分别与内衬管、外套管两端位置连接，所述的高压水泵与套管前端连接，并与排液段和内衬管相互连通，所述的负压泵与套管前端连接，并与回收段相互连通。
2.根据权利要求1所述的一种跟管钻进装置，其特征在于：所述的承载底座包括承载台、行走机构，其中所述的承载台为平面板状结构，其下表面设行走机构。
3.根据权利要求1所述的一种跟管钻进装置，其特征在于：所述的承载盘通过转台机构与钻进驱动机构相互连接。
4.根据权利要求1所述的一种跟管钻进装置，其特征在于：所述的套管外表面均布若干凸块，所述的凸块环绕套管轴线均布，并分布在相邻两绞龙叶片之间位置。
5.根据权利要求4所述的一种跟管钻进装置，其特征在于：所述的凸块为球冠状、圆台状结构、棱台状机构中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种跟管钻进装置，其特征在于：所述的水平驱动机构为丝杠、液压缸、气压缸及直线电机中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的一种跟管钻进装置，其特征在于：所述的隔板与内衬管、外套管间通过滑槽相互滑动连接。
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