CN112145090A - 一种用于地热勘查钻探设备 - Google Patents

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Abstract

本发明属于地质探测器技术领域，具体的说是一种用于地热勘查钻探设备，包括地面主机、钻杆，所述钻杆安装在地面主机上；所述钻杆内开设有空腔一；所述空腔一内设置开设有螺旋槽的固定侧壁；所述钻杆内安装有钻头；所述钻头上安装有控制杆；所所述控制杆内开设有空腔二；所述控制杆上安装有横向杆；所述横向杆可插入到螺旋槽中；所述横向杆的末端穿进入到空腔二内，且横向杆可上下移动；所述钻头上沿轴向开设有通孔；所述钻杆内安装有连接管；所述连接管连通地面主机与通孔；所述钻杆内安装有检测传感器；本发明更换钻头时无需取出钻杆，省时省力，同时，能够对不同位置的浆液的温度进行实时检测，根据检测的温度的变化实现对地热的探测。

Description

一种用于地热勘查钻探设备
技术领域
本发明属于地质探测器技术领域，具体的说是一种用于地热勘查钻探设备。
背景技术
目前，在查找地热资源时需要用到地热探测装置，目前大多数地质勘探用的地热探测装置一般都是通过感应器测量地表的红外进行探测的，但是有些地热资源散发热量的而产生的红外由于地表泥土的阻隔，而红外线无法传输到地面，使得普通探测器无法探测到而失去了地热资源开采的机会。因此，对应地下深处位置的地热需要采用钻设的方式进行探测，而在钻设后如果将钻杆拔出，将检测设备再伸入地下，则对于松软的位置来说，很容易出现钻孔迷失，影响检测效果，而如果直接将地热探测头钻入地下，则探测头在钻下中，很容易受到地下岩石等坚硬物质的损坏，影响探测头的寿命；同时，在使用钻探过程中，持续进行钻探时，钻头损耗速度较快，钻头需要时常进行更换，通常更换钻头都需要将钻杆整体拔出后进行更换，费时费力。
现有技术中也存在部分技术方案，如申请号为CN201410382596.6的中国专利，包括钻头体、保径短节、转换接头，其特征在于：钻头体的一端设置有固定刀翼，另一端设置有连接螺纹，保径短节装配在固定刀翼和连接螺纹之间；钻头体的连接螺纹与转换接头的连接螺纹旋合，保径短节被固定在转换接头和固定刀翼之间，该方案中能够加快钻头的更换，钻头更换时不用整体更换，但是，依旧需要将钻杆整体取出，才能对钻头进行更换。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决钻头更换时必须要将钻杆整体取出的问题，本发明提出一种用于地热勘查钻探设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述一种用于地热勘查钻探设备,包括地面主机、钻杆，所述地面主机安装在待勘查点处地面上；所述钻杆安装在地面主机上；所述地面主机控制钻杆升降以及运转速度；所述钻杆内部中空，开设有空腔一；所述空腔一的内壁上设置有固定侧壁；所述固定侧壁上开设有螺旋槽；所述螺旋槽共有多个，在固定侧壁周圈上均匀分布；所述钻杆内安装有钻头；所述钻头位于钻杆的下端，且钻头伸出到空腔一外部；所述钻头上安装有控制杆；所述控制杆与钻头之间可相对转动；所述螺旋槽的下端开设有一段沿竖直分布的固定槽；所述固定槽与螺旋槽切向连接；所述钻头的侧面上设置有凸起；所述凸起可插入到固定槽中；所述钻头的下端设置有斜面；所述斜面上安装有切削块；所述控制杆内部中空，开设有空腔二；所述控制杆的侧面开设有矩形通孔；所述矩形通孔连通至空腔二中；所述矩形通孔位于钻头上方；所述控制杆上安装有横向杆；所述横向杆共有多个，与螺旋槽一一对应；所述横向杆可插入到螺旋槽中，并沿螺旋槽方向旋转下降；所述螺旋槽的旋转方向与钻杆工作方向相反；所述横向杆的末端穿过控制杆上的矩形通孔进入到空腔二内，且多个横向杆的末端固连在一起；所述横向杆可在矩形通孔内上下移动；所述空腔二内安装有抬升弹簧；所述抬升弹簧位于横向杆下方；所述钻杆的内径等于钻头的内径；所述钻杆的下端设置有工作斜面；所述工作斜面上均匀安装有切削块；所述钻头上沿轴向开设有通孔；所述通孔共有多个，在钻头上均匀分布；所述钻杆内安装有连接管；所述连接管数量为通孔数量的半数；所述连接管的上端连接至地面主机上，通入液体；所述连接管的下端与钻头上的通孔连通；所述钻杆内安装有检测传感器；所述检测传感器安装在控制杆上，且检测传感器位于横向杆的上方；所述检测传感器与连接管之间互不接触；
工作时，工作人员将地面主机移动并放置到待勘查点位上，之后，启动地面主机，通过地面主机控制钻杆向地面下方钻探，同时，在钻探过程中，钻杆下端的工作斜面以及钻头下方的斜面上设置的切削块能够快速的切削泥土，向下掘进，同时，由于钻杆直径大于钻头直径，两者形成阶梯形状，能够更好的提高钻探与掘进效果，同时，当长时间工作，钻头磨损严重，需要进行更换时，通过地面主机控制控制杆沿螺旋槽反向转动，当控制杆上的横向杆螺旋升起，进入到竖直槽内后，地面主机将控制杆向上提升，此时，通过控制杆与钻头之间的连接，钻头被控制杆同步向上带起，从而避免更换钻头时需要将全部钻杆取出，减少钻头更换所需时间以及更换难度，同时，避免由于取出钻杆更换钻头，导致的钻杆再次钻入时，偏离钻探路线的情况出现，影响勘查效率与勘查结果，同时，当钻头通过控制杆取出后，对钻头进行更换，更换完成后，将控制杆插入到钻杆内的空腔一中，通过地面主机使控制杆逐渐下降，钻头完全插入到钻杆内后，地面主机控制控制杆沿螺旋槽同向转动，使控制杆上的横向杆插入到螺旋槽中，保证钻头在向下钻探过程中受到的轴向力作用到钻杆上，避免钻头未固定完全，导致钻头工作时受到的轴向力作用在控制杆上，引起控制杆弯曲变形，导致控制杆报废，影响到钻探勘查工作的正常进行，同时，产生额外的维修费用；同时，当钻头向地面下方掘进时，底面主机向连接管内送水，湿润泥土并通过水的流动将钻头掘进产生的泥土带出，防止过多的泥土卡死钻杆，导致钻探工作无法正常进行，同时，在地面主机通过连接管输水时，水流通过钻头上的通孔再次进入到钻杆内，位于钻杆内的检测传感器接触到水流，检测钻头所处区域的地热情况，同时，由于地面主机持续输送水流，检测传感器能够连续检测，得到更加丰富的检测数据，提高地热勘查效果。
优选的，所述钻头上开设有空腔三；所述空腔三共有多个，在同一平面上绕钻头中心线均匀分布；所述空腔三与控制杆中心线垂直；所述空腔三的开口正对控制杆的侧面；所述空腔三中安装有卡紧柱；所述空腔三中安装有弹簧，且弹簧与控制杆之间的距离大于卡紧柱与控制杆之间的距离；所述固定侧壁上安装有磁性块；所述钻头完全安装到钻杆内后，磁性块正对空腔三；所述卡紧柱与磁性块之间存在相互吸引的磁力；所述控制杆上空腔三正对的位置开设有卡紧孔；所述卡紧柱可插入到卡紧孔中；
工作时，当新钻头更换完毕，并通过控制杆完全插入到钻杆内后，钻杆上的磁性块与空腔三中的卡紧柱之间相互吸引，使卡紧柱从控制杆上的卡紧孔中拔出，解除控制杆与钻头间相对转动功能的锁定，从而使地面主机能够顺利控制控制杆转动，使横向杆插入到螺旋槽中，同时，通过卡紧柱对控制杆的锁定，能够避免控制杆带动钻头在钻杆内下降时，钻头与控制杆之间发生相对转动，导致钻头侧面上的凸起不能正确插入到固定侧壁上的竖直槽内，导致钻头在工作时与钻杆之间发生相对转动，导致钻头工作效果下降或无法工作，同时，通过卡紧柱的固定，保证钻头上的凸起顺利进入到竖直槽内，同样能够避免钻头上的凸起未进入到竖直槽中，导致控制杆上的横向杆与螺旋槽错位或距离增大，导致横向杆不能正确进入到螺旋槽中，引起钻头工作时受到的竖直方向作用力直接作用到控制杆上，导致控制杆损坏，影响工作正常进行。
优选的，所述钻头的侧面开设有安装槽；所述安装槽共有多个，在钻头的侧面均匀分布；所述钻头完全安装到钻杆内后，安装槽位于钻杆下方；所述安装槽内安装有转动块；所述转动块的下端与安装槽的底面转动连接，且转动块可完全收回到安装槽内；所述转动块可运动到安装槽外部；所述转动块运动到最大角度时，转动块的上端依旧处于钻杆正下方；所述转动块的侧面安装有切削块；所述转动块朝向钻头的侧面上开设有导向槽；所述导向槽的截面呈T形；所述导向槽内安装有滑动块；所述滑动块可在导向槽内自由移动；所述滑动块上固连有拉绳；所述拉绳末端连接到控制杆内空腔二中的卡紧柱上；
工作时，当钻头完全进入到钻杆内后，控制杆在地面主机控制下转动，使横向杆沿螺旋槽旋转下降，完成横向杆在螺旋槽内的固定，同时，当横向杆沿螺旋槽旋转下降后，横向杆与空腔二的底面之间的距离减小，连接到横向杆上的拉绳松动，从而使安装槽内的转动块在钻头工作时，由于重力以及离心力的作用，向安装槽外转出，同时，当转动块自行伸出后，转动块侧面的切削块增加钻头的工作区域，加快钻头掘进速度，提高勘查效率，同时，通过转动块增加的工作区域，与钻头下端的斜面以及钻杆下端的工作斜面组成多层阶梯结构，减小掘进过程中受到的阻力，提高掘进速度、减小设备损耗，同时，转出的转动块，在钻杆下方形成三角形结构，使钻头被卡在钻杆下方。
优选的，所述横向杆内开设有空腔四；所述空腔四中安装有活动杆；所述活动杆可在空腔四中自由移动，且活动杆的末端可伸出到空腔四外；所述固定侧壁上开设有锁定孔；所述锁定孔位于螺旋槽的末端，且活动杆可插入到锁定孔中；所述空腔二中安装有管道；所述管道上端连接至地面主机上，可通入正压或负压气体；所述管道的下端固连在横向杆上，且与空腔四连通；
工作时，当地面主机控制控制杆转动，使横向杆插入到螺旋槽中后，地面主机在经过一段时间的延时后，通过空腔二中的管道向横向杆内的空腔四中充入正压气体，推动空腔四中的活动杆插入到固定侧壁上的锁定孔中，通过活动杆与锁定孔的作用，能够保证在钻探过程中，钻头不会因为控制杆的振动等因素影响，导致横向杆离开螺旋槽，使钻头固定失效，导致钻头工作效率下降或无法工作。
优选的，所述钻杆内安装有安装盒；所述安装盒固连在控制杆上；所述安装盒的侧壁上开设有防护孔；所述检测传感器安装在安装盒内；
工作时，地面主机通过连接管输送到钻头处的水流，在冲刷钻头工作面后，携带钻头掘下的泥沙再次进入到钻杆内，将检测传感器安装到开有防护孔的安装盒中，能够避免检测传感器受到水流中的泥沙直接撞击，导致检测传感器故障，延长检测传感器使用寿命。
优选的，所述控制杆上安装有阻挡板；所述控制杆贯穿阻挡板，且两者之间可相对转动；所述控制杆与阻挡板之间保持密封；所述阻挡板与钻杆内的空腔一侧壁之间保持密封；所述阻挡板位于钻杆内其他部件的上方；所述钻杆上开设有排出孔；所述排出孔连通空腔一；所述安装盒正对排出孔；所述钻杆的外侧面上开设有轴向向上的导流槽；所述导流槽下端位于排出孔出口处；所述连接管连通至控制杆内的空腔二；所述地面主机通过空腔二向连接管内输送液体；所述空腔二内设置有环形凸起；所述环形凸起位于连接管连接处下方；所述环形凸起与空腔二内的管道外侧壁接触，且两者之间保持密封；
工作时，当钻头完全安装到钻杆内后，控制杆上的阻挡板紧贴到钻杆内的空腔一的内壁上，将钻杆内的空腔一下端封闭，避免用于冲刷钻头工作面，带走泥沙的水流从钻杆内部的空腔一中排出，导致泥沙沉积在空腔一中，在更换钻头时，导致钻头因为泥沙卡死在钻杆内，导致钻杆报废，同时，将带有泥沙的水流通过排出孔排到钻杆外，并经过导流槽的引流，引导水流向上排出，并在水流排出的过程中，对钻探孔的内壁进行湿润，以及通过水流形成泥浆，对钻探孔内壁进行临时防护，避免钻探孔内壁出现开裂、塌陷，导致钻探难以进行，影响到勘查的正常进行。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述一种用于地热勘查钻探设备，通过设置住钻头、控制杆、螺旋槽以及横向杆，能够在需要更换钻头时，通过地面主机控制控制杆的动作，从而直接取出钻头，对钻头进行更换，免除传统方式更换钻头时，需要将钻整体取出的步骤，加快更换速度，省时省力。
2.本发明所述一种用于地热勘查钻探设备，通过设置横向杆、拉绳、安装槽、转动块，在钻头更换完成后，将转动块钻出，增加钻头的工作面积，提高钻头工作效率，同时，通过转出的转动块，在钻杆下方形成三角形结构，使钻头被卡在钻杆下方，避免钻头受到巨大外力作用，拉断横向杆以及卡紧柱，导致钻头、钻杆以及控制杆损坏。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明钻杆与钻头的结构示意图；
图2是钻头的局部剖视图；
图中：钻杆1、固定侧壁11、工作斜面12、排出孔13、导流槽131、磁性块14、螺旋槽15、钻头2、安装槽21、转动块22、拉绳23、通孔24、连接管25、卡紧柱26、控制杆3、横向杆31、活动杆311、抬升弹簧32、管道33、阻挡板35、安装盒36、检测传感器361。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图2所示，本发明所述一种用于地热勘查钻探设备,包括地面主机、钻杆1，所述地面主机安装在待勘查点处地面上；所述钻杆1安装在地面主机上；所述地面主机控制钻杆1升降以及运转速度；所述钻杆1内部中空，开设有空腔一；所述空腔一的内壁上设置有固定侧壁11；所述固定侧壁11上开设有螺旋槽15；所述螺旋槽15共有多个，在固定侧壁11周圈上均匀分布；所述钻杆1内安装有钻头2；所述钻头2位于钻杆1的下端，且钻头2伸出到空腔一外部；所述钻头2上安装有控制杆3；所述控制杆3与钻头2之间可相对转动；所述螺旋槽15的下端开设有一段沿竖直分布的固定槽；所述固定槽与螺旋槽15切向连接；所述钻头2的侧面上设置有凸起；所述凸起可插入到固定槽中；所述钻头2的下端设置有斜面；所述斜面上安装有切削块；所述控制杆3内部中空，开设有空腔二；所述控制杆3的侧面开设有矩形通孔24；所述矩形通孔24连通至空腔二中；所述矩形通孔24位于钻头2上方；所述控制杆3上安装有横向杆31；所述横向杆31共有多个，与螺旋槽15一一对应；所述横向杆31可插入到螺旋槽15中，并沿螺旋槽15方向旋转下降；所述螺旋槽15的旋转方向与钻杆1工作方向相反；所述横向杆31的末端穿过控制杆3上的矩形通孔24进入到空腔二内，且多个横向杆31的末端固连在一起；所述横向杆31可在矩形通孔24内上下移动；所述空腔二内安装有抬升弹簧32；所述抬升弹簧32位于横向杆31下方；所述钻杆1的内径等于钻头2的内径；所述钻杆1的下端设置有工作斜面12；所述工作斜面12上均匀安装有切削块；所述钻头2上沿轴向开设有通孔24；所述通孔24共有多个，在钻头2上均匀分布；所述钻杆1内安装有连接管25；所述连接管25数量为通孔24数量的半数；所述连接管25的上端连接至地面主机上，通入液体；所述连接管25的下端与钻头2上的通孔24连通；所述钻杆1内安装有检测传感器361；所述检测传感器361安装在控制杆3上，且检测传感器361位于横向杆31的上方；所述检测传感器361与连接管25之间互不接触；
工作时，工作人员将地面主机移动并放置到待勘查点位上，之后，启动地面主机，通过地面主机控制钻杆1向地面下方钻探，同时，在钻探过程中，钻杆1下端的工作斜面12以及钻头2下方的斜面上设置的切削块能够快速的切削泥土，向下掘进，同时，由于钻杆1直径大于钻头2直径，两者形成阶梯形状，能够更好的提高钻探与掘进效果，同时，当长时间工作，钻头2磨损严重，需要进行更换时，通过地面主机控制控制杆3沿螺旋槽15反向转动，当控制杆3上的横向杆31螺旋升起，进入到竖直槽内后，地面主机将控制杆3向上提升，此时，通过控制杆3与钻头2之间的连接，钻头2被控制杆3同步向上带起，从而避免更换钻头2时需要将全部钻杆1取出，减少钻头2更换所需时间以及更换难度，同时，避免由于取出钻杆1更换钻头2，导致的钻杆1再次钻入时，偏离钻探路线的情况出现，影响勘查效率与勘查结果，同时，当钻头2通过控制杆3取出后，对钻头2进行更换，更换完成后，将控制杆3插入到钻杆1内的空腔一中，通过地面主机使控制杆3逐渐下降，钻头2完全插入到钻杆1内后，地面主机控制控制杆3沿螺旋槽15同向转动，使控制杆3上的横向杆31插入到螺旋槽15中，保证钻头2在向下钻探过程中受到的轴向力作用到钻杆1上，避免钻头2未固定完全，导致钻头2工作时受到的轴向力作用在控制杆3上，引起控制杆3弯曲变形，导致控制杆3报废，影响到钻探勘查工作的正常进行，同时，产生额外的维修费用；同时，当钻头2向地面下方掘进时，底面主机向连接管25内送水，湿润泥土并通过水的流动将钻头2掘进产生的泥土带出，防止过多的泥土卡死钻杆1，导致钻探工作无法正常进行，同时，在地面主机通过连接管25输水时，水流通过钻头2上的通孔24再次进入到钻杆1内，位于钻杆1内的检测传感器361接触到水流，检测钻头2所处区域的地热情况，同时，由于地面主机持续输送水流，检测传感器361能够连续检测，得到更加丰富的检测数据，提高地热勘查效果。
作为本发明一种实施方式，所述钻头2上开设有空腔三；所述空腔三共有多个，在同一平面上绕钻头2中心线均匀分布；所述空腔三与控制杆3中心线垂直；所述空腔三的开口正对控制杆3的侧面；所述空腔三中安装有卡紧柱26；所述空腔三中安装有弹簧，且弹簧与控制杆3之间的距离大于卡紧柱26与控制杆3之间的距离；所述固定侧壁11上安装有磁性块14；所述钻头2完全安装到钻杆1内后，磁性块14正对空腔三；所述卡紧柱26与磁性块14之间存在相互吸引的磁力；所述控制杆3上空腔三正对的位置开设有卡紧孔；所述卡紧柱26可插入到卡紧孔中；
工作时，当新钻头2更换完毕，并通过控制杆3完全插入到钻杆1内后，钻杆1上的磁性块14与空腔三中的卡紧柱26之间相互吸引，使卡紧柱26从控制杆3上的卡紧孔中拔出，解除控制杆3与钻头2间相对转动功能的锁定，从而使地面主机能够顺利控制控制杆3转动，使横向杆31插入到螺旋槽15中，同时，通过卡紧柱26对控制杆3的锁定，能够避免控制杆3带动钻头2在钻杆1内下降时，钻头2与控制杆3之间发生相对转动，导致钻头2侧面上的凸起不能正确插入到固定侧壁11上的竖直槽内，导致钻头2在工作时与钻杆1之间发生相对转动，导致钻头2工作效果下降或无法工作，同时，通过卡紧柱26的固定，保证钻头2上的凸起顺利进入到竖直槽内，同样能够避免钻头2上的凸起未进入到竖直槽中，导致控制杆3上的横向杆31与螺旋槽15错位或距离增大，导致横向杆31不能正确进入到螺旋槽15中，引起钻头2工作时受到的竖直方向作用力直接作用到控制杆3上，导致控制杆3损坏，影响工作正常进行。
作为本发明一种实施方式，所述钻头2的侧面开设有安装槽21；所述安装槽21共有多个，在钻头2的侧面均匀分布；所述钻头2完全安装到钻杆1内后，安装槽21位于钻杆1下方；所述安装槽21内安装有转动块22；所述转动块22的下端与安装槽21的底面转动连接，且转动块22可完全收回到安装槽21内；所述转动块22可运动到安装槽21外部；所述转动块22运动到最大角度时，转动块22的上端依旧处于钻杆1正下方；所述转动块22的侧面安装有切削块；所述转动块22朝向钻头2的侧面上开设有导向槽；所述导向槽的截面呈T形；所述导向槽内安装有滑动块；所述滑动块可在导向槽内自由移动；所述滑动块上固连有拉绳23；所述拉绳23末端连接到控制杆3内空腔二中的卡紧柱26上；
工作时，当钻头2完全进入到钻杆1内后，控制杆3在地面主机控制下转动，使横向杆31沿螺旋槽15旋转下降，完成横向杆31在螺旋槽15内的固定，同时，当横向杆31沿螺旋槽15旋转下降后，横向杆31与空腔二的底面之间的距离减小，连接到横向杆31上的拉绳23松动，从而使安装槽21内的转动块22在钻头2工作时，由于重力以及离心力的作用，向安装槽21外转出，同时，当转动块22自行伸出后，转动块22侧面的切削块增加钻头2的工作区域，加快钻头2掘进速度，提高勘查效率，同时，通过转动块22增加的工作区域，与钻头2下端的斜面以及钻杆1下端的工作斜面12组成多层阶梯结构，减小掘进过程中受到的阻力，提高掘进速度、减小设备损耗，同时，转出的转动块22，在钻杆1下方形成三角形结构，使钻头2被卡在钻杆1下方。
作为本发明一种实施方式，所述横向杆31内开设有空腔四；所述空腔四中安装有活动杆311；所述活动杆311可在空腔四中自由移动，且活动杆311的末端可伸出到空腔四外；所述固定侧壁11上开设有锁定孔；所述锁定孔位于螺旋槽15的末端，且活动杆311可插入到锁定孔中；所述空腔二中安装有管道33；所述管道33上端连接至地面主机上，可通入正压或负压气体；所述管道33的下端固连在横向杆31上，且与空腔四连通；
工作时，当地面主机控制控制杆3转动，使横向杆31插入到螺旋槽15中后，地面主机在经过一段时间的延时后，通过空腔二中的管道33向横向杆31内的空腔四中充入正压气体，推动空腔四中的活动杆311插入到固定侧壁11上的锁定孔中，通过活动杆311与锁定孔的作用，能够保证在钻探过程中，钻头2不会因为控制杆3的振动等因素影响，导致横向杆31离开螺旋槽15，使钻头2固定失效，导致钻头2工作效率下降或无法工作。
作为本发明一种实施方式，所述钻杆1内安装有安装盒36；所述安装盒36固连在控制杆3上；所述安装盒36的侧壁上开设有防护孔；所述检测传感器361安装在安装盒36内；
工作时，地面主机通过连接管25输送到钻头2处的水流，在冲刷钻头2工作面后，携带钻头2掘下的泥沙再次进入到钻杆1内，将检测传感器361安装到开有防护孔的安装盒36中，能够避免检测传感器361受到水流中的泥沙直接撞击，导致检测传感器361故障，延长检测传感器361使用寿命。
作为本发明一种实施方式，所述控制杆3上安装有阻挡板35；所述控制杆3贯穿阻挡板35，且两者之间可相对转动；所述控制杆3与阻挡板35之间保持密封；所述阻挡板35与钻杆1内的空腔一侧壁之间保持密封；所述阻挡板35位于钻杆1内其他部件的上方；所述钻杆1上开设有排出孔13；所述排出孔13连通空腔一；所述安装盒36正对排出孔13；所述钻杆1的外侧面上开设有轴向向上的导流槽131；所述导流槽131下端位于排出孔13出口处；所述连接管25连通至控制杆3内的空腔二；所述地面主机通过空腔二向连接管25内输送液体；所述空腔二内设置有环形凸起；所述环形凸起位于连接管25连接处下方；所述环形凸起与空腔二内的管道33外侧壁接触，且两者之间保持密封；
工作时，当钻头2完全安装到钻杆1内后，控制杆3上的阻挡板35紧贴到钻杆1内的空腔一的内壁上，将钻杆1内的空腔一下端封闭，避免用于冲刷钻头2工作面，带走泥沙的水流从钻杆1内部的空腔一中排出，导致泥沙沉积在空腔一中，在更换钻头2时，导致钻头2因为泥沙卡死在钻杆1内，导致钻杆1报废，同时，将带有泥沙的水流通过排出孔13排到钻杆1外，并经过导流槽131的引流，引导水流向上排出，并在水流排出的过程中，对钻探孔的内壁进行湿润，以及通过水流形成泥浆，对钻探孔内壁进行临时防护，避免钻探孔内壁出现开裂、塌陷，导致钻探难以进行，影响到勘查的正常进行。
具体工作流程如下：
工作时，工作人员将地面主机移动并放置到待勘查点位上，之后，启动地面主机，通过地面主机控制钻杆1向地面下方钻探，当长时间工作，钻头2磨损严重，需要进行更换时，通过地面主机控制控制杆3沿螺旋槽15反向转动，当控制杆3上的横向杆31螺旋升起，进入到竖直槽内后，地面主机将控制杆3向上提升，此时，通过控制杆3与钻头2之间的连接，钻头2被控制杆3同步向上带起，同时，当钻头2通过控制杆3取出后，对钻头2进行更换，更换完成后，将控制杆3插入到钻杆1内的空腔一中，通过地面主机使控制杆3逐渐下降，钻头2完全插入到钻杆1内后，地面主机控制控制杆3沿螺旋槽15同向转动，使控制杆3上的横向杆31插入到螺旋槽15中；同时，当钻头2向地面下方掘进时，底面主机向连接管25内送水，湿润泥土并通过水的流动将钻头2掘进产生的泥土带出，同时，在地面主机通过连接管25输水时，水流通过钻头2上的通孔24再次进入到钻杆1内，位于钻杆1内的检测传感器361接触到水流，检测钻头2所处区域的地热情况；当新钻头2更换完毕，并通过控制杆3完全插入到钻杆1内后，钻杆1上的磁性块14与空腔三中的卡紧柱26之间相互吸引，使卡紧柱26从控制杆3上的卡紧孔中拔出，解除控制杆3与钻头2间相对转动功能的锁定，从而使地面主机能够顺利控制控制杆3转动，使横向杆31插入到螺旋槽15中；当钻头2完全进入到钻杆1内后，控制杆3在地面主机控制下转动，使横向杆31沿螺旋槽15旋转下降，完成横向杆31在螺旋槽15内的固定，同时，当横向杆31沿螺旋槽15旋转下降后，横向杆31与空腔二的底面之间的距离减小，连接到横向杆31上的拉绳23松动，从而使安装槽21内的转动块22在钻头2工作时，由于重力以及离心力的作用，向安装槽21外转出；当地面主机控制控制杆3转动，使横向杆31插入到螺旋槽15中后，地面主机在经过一段时间的延时后，通过空腔二中的管道33向横向杆31内的空腔四中充入正压气体，推动空腔四中的活动杆311插入到固定侧壁11上的锁定孔中；地面主机通过连接管25输送到钻头2处的水流，在冲刷钻头2工作面后，携带钻头2掘下的泥沙再次进入到钻杆1内，开有防护孔的安装盒36中能够避免检测传感器361受到水流中的泥沙直接撞击；当钻头2完全安装到钻杆1内后，控制杆3上的阻挡板35紧贴到钻杆1内的空腔一的内壁上，将钻杆1内的空腔一下端封闭，同时，将带有泥沙的水流通过排出孔13排到钻杆1外，并经过导流槽131的引流，引导水流向上排出。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。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 (6)

1.一种用于地热勘查钻探设备,包括地面主机、钻杆(1)，其特征在于：所述地面主机安装在待勘查点处地面上；所述钻杆(1)安装在地面主机上；所述地面主机控制钻杆(1)升降以及运转速度；所述钻杆(1)内部中空，开设有空腔一；所述空腔一的内壁上设置有固定侧壁(11)；所述固定侧壁(11)上开设有螺旋槽(15)；所述螺旋槽(15)共有多个，在固定侧壁(11)周圈上均匀分布；所述钻杆(1)内安装有钻头(2)；所述钻头(2)位于钻杆(1)的下端，且钻头(2)伸出到空腔一外部；所述钻头(2)上安装有控制杆(3)；所述控制杆(3)与钻头(2)之间可相对转动；所述螺旋槽(15)的下端开设有一段沿竖直分布的固定槽；所述固定槽与螺旋槽(15)切向连接；所述钻头(2)的侧面上设置有凸起；所述凸起可插入到固定槽中；所述钻头(2)的下端设置有斜面；所述斜面上安装有切削块；所述控制杆(3)内部中空，开设有空腔二；所述控制杆(3)的侧面开设有矩形通孔(24)；所述矩形通孔(24)连通至空腔二中；所述矩形通孔(24)位于钻头(2)上方；所述控制杆(3)上安装有横向杆(31)；所述横向杆(31)共有多个，与螺旋槽(15)一一对应；所述横向杆(31)可插入到螺旋槽(15)中，并沿螺旋槽(15)方向旋转下降；所述螺旋槽(15)的旋转方向与钻杆(1)工作方向相反；所述横向杆(31)的末端穿过控制杆(3)上的矩形通孔(24)进入到空腔二内，且多个横向杆(31)的末端固连在一起；所述横向杆(31)可在矩形通孔(24)内上下移动；所述空腔二内安装有抬升弹簧(32)；所述抬升弹簧(32)位于横向杆(31)下方；所述钻杆(1)的内径等于钻头(2)的内径；所述钻杆(1)的下端设置有工作斜面(12)；所述工作斜面(12)上均匀安装有切削块；所述钻头(2)上沿轴向开设有通孔(24)；所述通孔(24)共有多个，在钻头(2)上均匀分布；所述钻杆(1)内安装有连接管(25)；所述连接管(25)数量为通孔(24)数量的半数；所述连接管(25)的上端连接至地面主机上，通入液体；所述连接管(25)的下端与钻头(2)上的通孔(24)连通；所述钻杆(1)内安装有检测传感器(361)；所述检测传感器(361)安装在控制杆(3)上，且检测传感器(361)位于横向杆(31)的上方；所述检测传感器(361)与连接管(25)之间互不接触。
2.根据权利要求1所述一种用于地热勘查钻探设备，其特征在于：所述钻头(2)上开设有空腔三；所述空腔三共有多个，在同一平面上绕钻头(2)中心线均匀分布；所述空腔三与控制杆(3)中心线垂直；所述空腔三的开口正对控制杆(3)的侧面；所述空腔三中安装有卡紧柱(26)；所述空腔三中安装有弹簧，且弹簧与控制杆(3)之间的距离大于卡紧柱(26)与控制杆(3)之间的距离；所述固定侧壁(11)上安装有磁性块(14)；所述钻头(2)完全安装到钻杆(1)内后，磁性块(14)正对空腔三；所述卡紧柱(26)与磁性块(14)之间存在相互吸引的磁力；所述控制杆(3)上空腔三正对的位置开设有卡紧孔；所述卡紧柱(26)可插入到卡紧孔中。
3.根据权利要求1所述一种用于地热勘查钻探设备，其特征在于：所述钻头(2)的侧面开设有安装槽(21)；所述安装槽(21)共有多个，在钻头(2)的侧面均匀分布；所述钻头(2)完全安装到钻杆(1)内后，安装槽(21)位于钻杆(1)下方；所述安装槽(21)内安装有转动块(22)；所述转动块(22)的下端与安装槽(21)的底面转动连接，且转动块(22)可完全收回到安装槽(21)内；所述转动块(22)可运动到安装槽(21)外部；所述转动块(22)运动到最大角度时，转动块(22)的上端依旧处于钻杆(1)正下方；所述转动块(22)的侧面安装有切削块；所述转动块(22)朝向钻头(2)的侧面上开设有导向槽；所述导向槽的截面呈T形；所述导向槽内安装有滑动块；所述滑动块可在导向槽内自由移动；所述滑动块上固连有拉绳(23)；所述拉绳(23)末端连接到控制杆(3)内空腔二中的卡紧柱(26)上。
4.根据权利要求1所述一种用于地热勘查钻探设备，其特征在于：所述横向杆(31)内开设有空腔四；所述空腔四中安装有活动杆(311)；所述活动杆(311)可在空腔四中自由移动，且活动杆(311)的末端可伸出到空腔四外；所述固定侧壁(11)上开设有锁定孔；所述锁定孔位于螺旋槽(15)的末端，且活动杆(311)可插入到锁定孔中；所述空腔二中安装有管道(33)；所述管道(33)上端连接至地面主机上，可通入正压或负压气体；所述管道(33)的下端固连在横向杆(31)上，且与空腔四连通。
5.根据权利要求1所述一种用于地热勘查钻探设备，其特征在于：所述钻杆(1)内安装有安装盒(36)；所述安装盒(36)固连在控制杆(3)上；所述安装盒(36)的侧壁上开设有防护孔；所述检测传感器(361)安装在安装盒(36)内。
6.根据权利要求1所述一种用于地热勘查钻探设备，其特征在于：所述控制杆(3)上安装有阻挡板(35)；所述控制杆(3)贯穿阻挡板(35)，且两者之间可相对转动；所述控制杆(3)与阻挡板(35)之间保持密封；所述阻挡板(35)与钻杆(1)内的空腔一侧壁之间保持密封；所述阻挡板(35)位于钻杆(1)内其他部件的上方；所述钻杆(1)上开设有排出孔(13)；所述排出孔(13)连通空腔一；所述安装盒(36)正对排出孔(13)；所述钻杆(1)的外侧面上开设有轴向向上的导流槽(131)；所述导流槽(131)下端位于排出孔(13)出口处；所述连接管(25)连通至控制杆(3)内的空腔二；所述地面主机通过空腔二向连接管(25)内输送液体；所述空腔二内设置有环形凸起；所述环形凸起位于连接管(25)连接处下方；所述环形凸起与空腔二内的管道(33)外侧壁接触，且两者之间保持密封。
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