用于开建水样监测井的螺旋钻具组件的制作方法

本发明涉及一种环境勘察监测设备，具体涉及一种用于开建水样监测井的螺旋钻具组件。

背景技术：

传统的建井方式，包括：一是采用三翼状钻头或筒状钻头加接光钻杆，依靠钻机旋转驱动，水或泥浆返渣的方式，置换出泥土砂石，二是采用带刃口的圆钻头连接钻杆，通过钻机卷扬功能吊起钻具，上下往复冲击，挤压或切土的方式，逐步成井。上述两种方式，均存在一定的泥浆外溢污染和土壤的抛洒污染，对监测点的地表破坏明显，容易造成检测井塌陷，从而导致取样水的二次污染影响取样水的代表性，并且效率低，作业方式粗放，有一定的安全风险。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种用于开建水样监测井的螺旋钻具组件，能够提高建井效率，防止钻孔塌陷，降低地表破坏。

根据本发明提供的技术方案，一种用于开建水样监测井的螺旋钻具组件，包括依次相连的驱动头、钻杆和钻头，所述驱动头与钻机动力头连接，所述钻杆中空且其外壁上形成有螺旋片，所述螺旋片从钻杆的底部螺旋式延伸至钻杆的顶部，所述钻头底端的外壁上周向间隔设有多个截齿，截齿的轴向与水平方向之间形成一个夹角a。

进一步地，所述驱动头包括连为一体的驱动套和连接套，所述驱动套能够与钻机动力头连接，连接套能够与钻杆连接。

进一步地，所述连接套的内径与钻杆顶部的外径相同。

进一步地，所述连接套的内壁上设有驱动头卡键，钻杆顶端外壁上设有与所述驱动头卡键对应的驱动头卡槽。

进一步地，所述钻头中空，钻头底端的通口处塞有锥形木塞。

进一步地，所述钻头顶部的外径与钻杆底部的内径相同。

进一步地，所述钻头顶端的外壁上设有钻头卡键，钻杆底端的内壁上设有与所述钻头卡键对应的钻头卡槽。

进一步地，截齿的轴向与水平方向之间夹角a的角度为20~40°。

进一步地，所述钻杆顶部的外径与钻杆底部的内径相同。

进一步地，所述钻杆有多根，多根钻杆依次相连。

从以上所述可以看出，本发明提供的用于开建水样监测井的螺旋钻具组件，与现有技术相比，具备以下优点：其一，采用中空螺旋片式的钻杆，能够有效地防止钻孔塌陷，防止污染水样，保证取出水样的代表性，同时能够避免泥浆外溢土壤抛洒，从而降低地表破坏。其二，插接式的驱动头，能够方便驱动头的快速拆装。其三，所述锥形木塞能够防止被切削的土壤进入钻杆内部。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明驱动头的结构示意图。

图3为本发明钻头的结构示意图。

图4为图3的仰视图。

1.驱动头，101.驱动套，102.连接套，103.驱动头卡键，2.钻杆，201.驱动头卡槽，202.钻头卡槽，203.第一安装孔，204.第二安装孔，3.钻头，301.钻头卡键，4.螺旋片，5.截齿，6.锥形木塞。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向。使用的词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1~图4所示，一种用于开建水样监测井的螺旋钻具组件，包括依次相连的驱动头1、钻杆2和钻头3，所述驱动头1用于与钻机动力头连接，所述钻杆2中空且其外壁上形成有螺旋片4，所述螺旋片4从钻杆2的底部螺旋式延伸至钻杆2的顶部，所述钻头3底端的外壁上周向间隔设有多个截齿5，截齿5的轴向与水平方向之间形成一个夹角a，截齿5的轴向与水平方向之间夹角a的角度为20~40°，当钻机动力头将扭矩通过其六方结构传递给驱动头1时，驱动头1驱动钻杆2、钻头3进行入土切削，切削的过程是一个挤压加排渣的过程，被切削出的土壤通过钻杆2上的螺旋片提升输送至水样监测井顶端。

所述钻杆2顶部的外径与钻杆2底部的内径相同，钻杆2的顶部设有第一安装孔203，钻杆2的底端设有与所述第一安装孔203对应的第二安装孔204，使得多根所述钻杆2之间能够依次相连。钻杆2的长度可根据需开建的水样监测井进行搭接，建井完成后无须提出钻杆2，此时可直接在中空的钻杆2中放入滤水管，直至井底，最后再将钻杆2提出，能够有效地防止钻孔塌陷。

所述驱动头1包括连为一体的驱动套101和连接套102，所述驱动套101能够与钻机动力头连接，连接套102能够与钻杆2连接。所述连接套102的内径与钻杆2顶部的外径相同。所述连接套102的内壁上设有驱动头卡键103，钻杆2顶端外壁上设有与所述驱动头卡键103对应的驱动头卡槽201。插接式的驱动头1，能够方便驱动头1的快速拆装。

所述钻头3中空，钻头3底端的通口处塞有锥形木塞6。所述锥形木塞6能够防止被切削的土壤进入钻杆2内部。所述钻头3顶部的外径与钻杆2底部的内径相同。所述钻头3顶端的外壁上设有钻头卡键301，钻杆2底端的内壁上设有与所述钻头卡键301对应的钻头卡槽202。插接式的钻头3，能够方便钻头3的快速拆装。

本发明的实用过程为：

根据需开建的水样监测井进行将多根钻杆2连接在一起，驱动头1卡接在连接在一起的多根钻杆2的顶端，带截齿5的钻头3卡接在连接在一起的多根钻杆2的底端，将驱动头1与钻机动力头连接，当钻机动力头将扭矩通过其六方结构传递给驱动头1时，驱动头1驱动钻杆2、钻头3进行入土切削，切削的过程是一个挤压加排渣的过程，被切削出的土壤通过钻杆2上的螺旋片提升输送至水样监测井顶端。建井完成后无须提出钻杆2，此时可直接在中空的钻杆2中放入滤水管，直至井底，最后再将钻杆2提出，能够有效地防止钻孔塌陷。

本发明的优点在于：其一，采用中空螺旋片4式的钻杆2，能够有效地防止钻孔塌陷，防止污染水样，保证取出水样的代表性。其二，插接式的驱动头1，能够方便驱动头1的快速拆装。其三，所述锥形木塞6能够防止被切削的土壤进入钻杆2内部。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的主旨之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明提供一种用于开建水样监测井的螺旋钻具组件，包括依次相连的驱动头、钻杆和钻头，所述驱动头与钻机动力头连接，所述钻杆中空且其外壁上形成有螺旋片，所述螺旋片从钻杆的底部螺旋式延伸至钻杆的顶部，所述钻头底端的外壁上周向间隔设有多个截齿，截齿的轴向与水平方向之间形成一个夹角a。本发明能够提高建井效率，防止钻孔塌陷，降低地表破坏。

技术研发人员：朱利根
受保护的技术使用者：江苏省无锡探矿机械总厂有限公司
技术研发日：2017.12.29
技术公布日：2018.04.20