CN117027684A - 地质钻杆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地质钻探技术领域，具体地说，涉及地质钻杆。其包括用于钻孔的杆体和设置在其一端部的钻头，杆体内部转动设有导渣组件，杆体内壁固定设有多个挤压组件，杆体表面位于多个挤压组件之间固定多个破碎组件。本发明通过在杆体内部设置挤压组件的方式，有利于在进行地质钻探取样的过程中，将取样的岩层块进行挤压破碎，在后续进行岩层样本的检测分析时，不需要另外采用破碎装置对岩层样板进行破碎处理；且破碎之后的岩层样品便于顺利的取出钻杆的外部；而位于杆体内部的导渣组件转动还可以将破碎之后的岩层样品向杆体的内部输送，有利于防止破碎之后的岩层样品漏出杆体外部。

Description

地质钻杆

技术领域

本发明涉及地质钻探技术领域，具体地说，涉及地质钻杆。

背景技术

在矿山的开采过程中，为了对矿产内部的地质做进一步的分析和研究，需要利用岩层钻探钻杆进行补充勘探，并利用地质科学知识和理论，以及使用必要的技术方法等发现各种矿产，对矿产进行检测分析研究。

而为了能够对岩层进行检测分析研究，通常需要采用层地质钻杆进行钻探取样，取样之后需要将钻得的岩心样本取出，以供检测分析。

由中国专利公开号：CN 208858304 U涉及一种用于钻探岩层的钻杆，包括从左往右依次连接的连接杆身、主杆身和钻探杆头，主杆身内部设置有用于容纳岩芯的容纳腔，钻探杆头上设置有与容纳腔连通的用于通入岩芯的岩芯孔，岩芯孔的孔壁上沿周向开设有若干固定槽，固定槽中设置有反向取岩芯组件，反向取岩芯组件包括设置在固定槽中的用于切断岩芯的切刀，切刀一端与固定槽槽壁饺接，固定槽内底面设置有强力弹簧，强力弹簧一端与切刀连接，强力弹簧设在切刀朝向主杆身的一侧；钻探杆头呈锥形，钻探杆头外侧壁上沿钻头杆头远离主杆身的一端往另一端螺旋均匀开设有若干导流槽。本实用新型提供了一种钻探效果好，使用寿命长且用无岩芯管方便带出岩芯的用于于钻探岩层的钻杆。

由此可见，通过在固定槽中且位于切刀远离强力弹簧的一侧设置有金属挡块，能够防止岩心进入容纳腔，而导致不能够被顺利取出。

上述中，现有技术中用于钻探岩层的钻杆，虽然解决了将钻探所得的岩心取出钻杆的作用，但是在对钻取得的岩层样本进行检测分析时，需要另外采用破碎装置将岩层样本进行破碎，这就需要岩层钻探的地质钻杆能够具有破碎的功能，同时破碎之后的岩层样品便于顺利的取出导钻杆的外部，不易出现岩层样品卡在钻杆内部无法取出的情况；而钻杆取样的岩层样本被破碎之后，当拔出钻杆时，容易出现破碎之后的岩层样品漏出的情况，这就需要岩层钻探的钻杆具有导渣的功能。

鉴于此，我们提出一种可以实现地质钻杆。

发明内容

本发明的目的在于提供地质钻杆，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供地质钻杆，包括用于钻孔的杆体和设置在其一端部的钻头，所述杆体内部转动设有导渣组件，所述导渣组件的一端部与所述钻头的内端部固定连接，所述导渣组件的另一端部伸入到所述杆体内部，并与所述杆体内部的另一端部固定连接，所述钻头通过所述导渣组件与所述杆体活动配合，所述杆体内壁固定设有多个挤压组件，所述杆体表面位于多个所述挤压组件之间固定多个破碎组件，并且多个所述破碎组件的一端部位于所述杆体外部，多个所述破碎组件的另一端部位于所述杆体的内部，所述钻头与多个所述挤压组件活动配合。

作为本技术方案的进一步改进，所述杆体包括粉碎段和收集段组成，所述粉碎段的一端部与所述钻头活动配合，所述粉碎段的另一端部与所述收集段一端部固定连接，位于所述杆体内部的所述导渣组件，其一端部穿过所述收集段与所述钻头固定连接，其另一端部与所述杆体内部的另一端部固定连接，所述粉碎段外壁固定设有第一螺旋叶片。

作为本技术方案的进一步改进，所述杆体内壁靠近所述收集段和所述粉碎段的连接处固定设有卡圈，所述收集段和所述粉碎段通过所述卡圈固定连接，所述卡圈内部卡接设有防溢板。

作为本技术方案的进一步改进，所述导渣组件包括转杆，所述转杆的一端部与所述钻头的内端部固定连接，所述转杆与所述防溢板活动配合，所述转杆的另一端部穿过所述防溢板，并且所述转杆的另一端部设有电动推杆，所述电动推杆的活动端与所述转杆的另一端部固定连接，所述电动推杆的固定端固定设有驱动电机，所述驱动电机与所述收集段内部位于另一端部固定连接，并且所述转杆外壁位于所述粉碎段的内部处固定设有第二螺旋叶片。

作为本技术方案的进一步改进，多个所述挤压组件包括嵌壳，多个所述嵌壳均与所述杆体中所述粉碎段的内壁固定连接，多个所述嵌壳内部均活动设有挤压块，多个所述挤压块分别与所述嵌壳滑动连接。

作为本技术方案的进一步改进，多个所述嵌壳内部均设有复位弹簧，多个所述复位弹簧的内端部均与所述粉碎段的内壁固定连接，多个所述复位弹簧的外端部分别与多个所述挤压块的内表面固定连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述钻头的内端部呈“圆台”状，所述钻头的内端部分别与多个所述挤压组件中的挤压块外端部活动配合。

作为本技术方案的进一步改进，多个所述破碎组件包括固定齿，多个所述固定齿伸出到所述粉碎段的外部并与其固定连接，多个所述固定齿的内端部转动设有活动齿。

作为本技术方案的进一步改进，所述钻头外壁开设有弧槽，所述粉碎段内壁的一端处固定设有凸台，所述凸台与所述弧槽活动配合。

作为本技术方案的进一步改进，所述收集段外壁转动设有翻盖，所述翻盖与所述收集段。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该地质钻杆，在进行岩层钻探取样时，通过使导渣组件中的电动推杆伸缩，带动钻头的外壁靠近内端部与杆体的一端部脱离，此时继续使杆体和钻头转动，便可以使钻头钻得的岩层块从钻头与杆体一端部之间的空隙进入到杆体的内部，与此同时导渣组件将岩层块输送到杆体内部，从而便完成了取样工作；

2、该地质钻杆，当钻头与杆体的一端部往复的靠近或分离的过程中，钻头的外壁靠近内端部则往复的与多个挤压组件的外端部活动配合，从而可以使得多个挤压组件在杆体内部做伸缩运动，对进入到杆体1内部的岩层块进行频繁挤压，此时挤压组件与导料组件相互配合作用使得岩层块破碎，破碎之后的岩层样品便于顺利的取出导到杆体的外部，不易出现岩层样品卡在杆体内部无法取出的情况；

3、该地质钻杆，当导渣组件转动可以将取得的岩层样品输送到杆体的内部，从而有利于防止岩层钻探取样结束之后，在将杆体拔出岩层时，破碎之后的岩层样品会漏出到杆体外部。

附图说明

图1为本发明杆体和其内部各组件的整体结构示意图；

图2为本发明钻头与杆体一端部的脱离时的整体结构剖视图；

图3为本发明钻头与杆体一端部的连接时的整体结构剖视图；

图4为本发明杆体和导渣组件的整体结构拆分图；

图5为本发明杆体和防溢板的整体结构剖视图；

图6为本发明导渣组件和钻头的整体结构拆分图；

图7为本发明杆体中的收集段和粉碎段的整体结构剖视图；

图8为本发明防溢板的整体结构示意图；

图9为本发明固定在粉碎段上的多个挤压组件和多个破碎组件的整体结构剖视图。

图中各个标号意义为：

1、杆体；10、粉碎段；100、凸台；101、第一螺旋叶片；11、收集段；110、翻盖；12、卡圈；120、防溢板；

2、钻头；20、弧槽；

3、导渣组件；30、转杆；31、电动推杆；32、第二螺旋叶片；

4、挤压组件；40、嵌壳；41、挤压块；42、复位弹簧；

5、破碎组件；50、固定齿；51、活动齿。

具体实施方式

请参阅图1-图9所示，本实施例提供地质钻杆，包括用于钻孔的杆体1和设置在其一端部的钻头2，杆体1内部转动设有导渣组件3，导渣组件3的一端部与钻头2的内端部固定连接，导渣组件3的另一端部伸入到杆体1内部，并与杆体1内部的另一端部固定连接，钻头2通过导渣组件3与杆体1活动配合，在进行岩层钻探取样之前，通过将地质钻杆的杆体1与钻探设备进行连接，并调节导渣组件3在杆体1内部的位置，从而使导渣组件3带动钻头2外壁靠近内端部与杆体1连接，此时通过启动钻探设备，使其驱动杆体1转动，与此同时驱动导渣组件3转动，使其带动钻头2转动，此时钻头2钻入岩层中，并带动杆体1钻入岩层中，便可以进行后续的取样工作；在进行岩层钻探取样时，通过再次调节道导渣组件3在杆体1内部的位置，带动钻头2的外壁靠近内端部与杆体1的一端部脱离，此时继续使杆体1和钻头2转动，便可以使钻头2钻得的岩层块从钻头2与杆体1一端部之间的空隙进入到杆体1的内部，与此同时导渣组件3将岩层块输送到杆体1内部，从而便完成了取样工作，杆体1内壁固定设有多个挤压组件4，杆体1表面位于多个挤压组件4之间固定多个破碎组件5，并且多个破碎组件5的一端部位于杆体1外部，多个破碎组件5的另一端部位于杆体1的内部，钻头2与多个挤压组件4活动配合，当导渣组件3将取得的岩层样品输送到杆体1的内部的过程中，通过往复的调节导渣组件3在杆体1内部的位置并带动钻头2与杆体1的一端部靠近或分离，而钻头2与杆体1的一端部靠近或分离的过程中，钻头2的外壁靠近内端部往复的与多个挤压组件4的外端部活动配合，使得多个挤压组件4在杆体1内部做伸缩运动，对进入到杆体1内部的岩层块进行频繁挤压，同时挤压组件4与导渣组件3相互配合作用使得岩层块破碎，破碎之后的岩层样品便于顺利的取出导到杆体1的外部，不易出现岩层样品卡在杆体1内部无法取出的情况；而取得的岩层样本被破碎之后，被导渣组件3输送到杆体1的另一端，有利于防止在将杆体1拔出岩层时，破碎之后的岩层样品会漏出到杆体1的外部。

在上述的基础上，杆体1包括粉碎段10和收集段11组成，粉碎段10的一端部与钻头2活动配合，粉碎段10的另一端部与收集段11一端部固定连接，位于杆体1内部的导渣组件3，其一端部穿过收集段11与钻头2固定连接，其另一端部与杆体1内部的另一端部固定连接，粉碎段10外壁固定设有第一螺旋叶片101，由钻头2钻得的岩层样品进入到粉碎段10的内部之后，通过调节导渣组件3带动钻头2往复的与粉碎段10的一端部靠近后分离，能够使钻头2的外壁靠近内端部与多个挤压组件4的外端部活动配合，从而使位于粉碎段10内部的岩层样品受到多次挤压，被挤压的岩层样品再与导渣组件3碰撞粉碎，此时导渣组件3便于挤压组件4相互配合作用，将岩层样品进行粉碎处理，被粉碎之后的岩层样品被导渣组件3输送到收集段11内部进行存储。

进一步的，杆体1内壁靠近收集段11和粉碎段10的连接处固定设有卡圈12，收集段11和粉碎段10通过卡圈12固定连接，卡圈12内部卡接设有防溢板120，导渣组件3将粉碎之后的岩层样品输送到收集段11内部进行存储，防溢板120有利于防止岩层样品溢出收集段11。

需要具体说明的是，导渣组件3包括转杆30，转杆30的一端部与钻头2的内端部固定连接，转杆30与防溢板120活动配合，转杆30的另一端部穿过防溢板120，并且转杆30的另一端部设有电动推杆31，电动推杆31的活动端与转杆30的另一端部固定连接，电动推杆31的固定端固定设有驱动电机，驱动电机与收集段11内部位于另一端部固定连接，并且转杆30外壁位于粉碎段10的内部处固定设有第二螺旋叶片32，导渣组件3随着杆体1钻入到岩层中，与此同时，通过启动驱动电机，驱动电机的输出轴转动将动力传递给电动推杆31和转杆30，使转杆30转动的同时带动第二螺旋叶片32转动，将进入到粉碎段10内部的岩层样品输送到收集段11内部；转杆30转动的同时，通过使电动推杆31的活动端做伸缩运动，可以带动固定在转杆30一端部的钻头2与粉碎段10的一端部靠近或分离，从而使钻头2的外壁靠近内端部与多个挤压组件4活动配合。

由上所述，需要对多个挤压组件4的结构和工作过程进行结束说明的是，多个挤压组件4包括嵌壳40，多个嵌壳40均与杆体1中粉碎段10的内壁固定连接，多个嵌壳40内部均活动设有挤压块41，多个挤压块41分别与嵌壳40滑动连接，多个嵌壳40内部均设有复位复位弹簧42，多个复位复位弹簧42的内端部均与粉碎段10的内壁固定连接，多个复位复位弹簧42的外端部分别与多个挤压块41的内表面固定连接，当钻头2的内端部向粉碎段10的一端部往复靠近或脱离时，可以使钻头2的外壁靠近内端部，与多个挤压组件4中的挤压块41外端部活动配合，当钻头2向粉碎段10内部移动时，钻头2可以对挤压块41进行挤压，使多个挤压块41向嵌壳40内部移动，而当钻头2向粉碎段10的外部移动时，钻头2便脱离挤压块41，此时刚度较强的复位弹簧42便使挤压块41快速复位，从而可以使挤压块41推动位于粉碎段10内部的岩层样品，使岩层块碰撞到转动着的第二螺旋叶片32上，此时挤压组件4与导渣组件3中的第二螺旋叶片32相互配合作用，从而可以将岩层样品进行粉碎处理。

值得说明的是，钻头2的内端部呈“圆台”状，钻头2的内端部分别与多个挤压组件4中的挤压块41外端部活动配合，呈“圆台”状的钻头2在电动推杆31活动端伸缩的作用下，能够便于与粉碎段10的脱离，同时钻头2与粉碎段10的一端部脱离时，便于留出空隙供钻头2钻得的岩层块进入粉碎段10内部。

除此之外，多个破碎组件5包括固定齿50，多个固定齿50伸出到粉碎段10的外部并与其固定连接，多个固定齿50的内端部转动设有活动齿51，位于粉碎段10内部的多个活动齿51，能够将粉碎段10内部的岩层样品进一步的粉碎处理，确保岩层样品的粉碎效果；而粉碎段10外壁的多个固定齿50与粉碎段10外壁固定设置的第一螺旋叶片101相互配合作用，可以将粉碎段10钻得的岩层进行粉碎，有利于保证岩层钻探取样工作结束之后，在拔出杆体1时，出现卡顿的情况。

另外，钻头2外壁开设有弧槽20，粉碎段10内壁的一端处固定设有凸台100，凸台100与弧槽20活动配合，当岩层样品采集工作结束之后，通过使电动推杆31的活动端伸缩带动钻头2的外壁靠近一端部，与粉碎段10的一端部靠近，直至使凸台100与弧槽20贴合，此时钻头2可以将粉碎段10堵住，有利于根据人们的需要使地质钻杆对指定深度处的岩层进行钻探取样，防止在未到达所要的取样的岩层深度时，有岩层块进入到杆体1内部。

其次，收集段11外壁转动设有翻盖110，翻盖110与收集段11，当岩层钻探工作结束之后，位于收集段11内部的岩层样品可以通过打开翻盖110取出。

以上显示和描述了本发明的基本原理、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仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，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 (10)

1.地质钻杆，包括用于钻孔的杆体（1）和设置在其一端部的钻头（2），其特征在于：所述杆体（1）内部转动设有导渣组件（3），所述导渣组件（3）的一端部与所述钻头（2）的内端部固定连接，所述导渣组件（3）的另一端部伸入到所述杆体（1）内部，并与所述杆体（1）内部的另一端部固定连接，所述钻头（2）通过所述导渣组件（3）与所述杆体（1）活动配合，所述杆体（1）内壁固定设有多个挤压组件（4），所述杆体（1）表面位于多个所述挤压组件（4）之间固定多个破碎组件（5），并且多个所述破碎组件（5）的一端部位于所述杆体（1）外部，多个所述破碎组件（5）的另一端部位于所述杆体（1）的内部，所述钻头（2）与多个所述挤压组件（4）活动配合。

2.根据权利要求1所述的地质钻杆，其特征在于：所述杆体（1）包括粉碎段（10）和收集段（11）组成，所述粉碎段（10）的一端部与所述钻头（2）活动配合，所述粉碎段（10）的另一端部与所述收集段（11）一端部固定连接，位于所述杆体（1）内部的所述导渣组件（3），其一端部穿过所述收集段（11）与所述钻头（2）固定连接，其另一端部与所述杆体（1）内部的另一端部固定连接，所述粉碎段（10）外壁固定设有第一螺旋叶片（101）。

3.根据权利要求2所述的地质钻杆，其特征在于：所述杆体（1）内壁靠近所述收集段（11）和所述粉碎段（10）的连接处固定设有卡圈（12），所述收集段（11）和所述粉碎段（10）通过所述卡圈（12）固定连接，所述卡圈（12）内部卡接设有防溢板（120）。

4.根据权利要求3所述的地质钻杆，其特征在于：所述导渣组件（3）包括转杆（30），所述转杆（30）的一端部与所述钻头（2）的内端部固定连接，所述转杆（30）与所述防溢板（120）活动配合，所述转杆（30）的另一端部穿过所述防溢板（120），并且所述转杆（30）的另一端部设有电动推杆（31），所述电动推杆（31）的活动端与所述转杆（30）的另一端部固定连接，所述电动推杆（31）的固定端固定设有驱动电机，所述驱动电机与所述收集段（11）内部位于另一端部固定连接，并且所述转杆（30）外壁位于所述粉碎段（10）的内部处固定设有第二螺旋叶片（32）。

5.根据权利要求3所述的地质钻杆，其特征在于：多个所述挤压组件（4）包括嵌壳（40），多个所述嵌壳（40）均与所述杆体（1）中所述粉碎段（10）的内壁固定连接，多个所述嵌壳（40）内部均活动设有挤压块（41），多个所述挤压块（41）分别与所述嵌壳（40）滑动连接。

6.根据权利要求5所述的地质钻杆，其特征在于：多个所述嵌壳（40）内部均设有复位弹簧（42），多个所述复位弹簧（42）的内端部均与所述粉碎段（10）的内壁固定连接，多个所述复位弹簧（42）的外端部分别与多个所述挤压块（41）的内表面固定连接。

7.根据权利要求6所述的地质钻杆，其特征在于：所述钻头（2）的内端部呈“圆台”状，所述钻头（2）的内端部分别与多个所述挤压组件（4）中的挤压块（41）外端部活动配合。

8.根据权利要求3所述的地质钻杆，其特征在于：多个所述破碎组件（5）包括固定齿（50），多个所述固定齿（50）伸出到所述粉碎段（10）的外部并与其固定连接，多个所述固定齿（50）的内端部转动设有活动齿（51）。

9.根据权利要求3所述的地质钻杆，其特征在于：所述钻头（2）外壁开设有弧槽（20），所述粉碎段（10）内壁的一端处固定设有凸台（100），所述凸台（100）与所述弧槽（20）活动配合。

10.根据权利要求3所述的地质钻杆，其特征在于：所述收集段（11）外壁转动设有翻盖（110），所述翻盖（110）与所述收集段（11）。