专利名称：岩粉提取器的制作方法
一种井下岩粉收集装置，尤其涉及一种岩粉提取器。
背景技术：
目前，地质勘探的方式很多，包括物探、爆破探、钻探、巷探等等，钻探是获 取准确资料的主要方式之一，在钻探过程中所提取的岩芯和岩粉是所需资料的来源，以 实物的形式来分析各种矿物的含量，为寻找矿藏提供保障。钻探又分为取芯钻进和无芯钻进，取芯钻进通过岩芯管来提取岩芯，由于地面 勘探钻孔垂直于地面，岩芯提取难度较大，劳动强度高，无芯钻进钻进速度快，劳动强 度小，是较为常用的钻探方式。为保证钻进的连续性，钻进时切割的岩粉须及时用清水 排出，由于岩粉为颗粒状，密度大于水，所以用清水不能冲出颗粒状的岩粉，对于这种 岩粉目前普遍采用的方法是用泥浆作为冲洗液，因为泥浆的粘度大、密度大，岩粉可以 随泥浆排出钻孔，但是，使用泥浆冲洗钻孔须配备功率较大的泥浆泵、制浆池、沉淀池 和专用泥浆等等，投资大、劳动效率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种投资小、劳动效率高的岩粉提取器。一种岩粉提取器，包括钻头连接器，其特征是钻头连接器前端螺纹连接有无 心钻头，钻头连接器后端螺纹连接有岩粉收集管和钻杆，钻杆位于岩粉收集管内部，钻 头连接器中间开有冲洗通道，冲洗通道与无心钻头和钻杆相通；钻头连接器前端带有钻 头连接丝，无心钻头通过钻头连接丝与钻头连接器相连，钻头连接器后端带有钻杆连接 丝，钻杆通过钻杆连接丝与钻头连接器相连，钻头连接器中部带有收集管连接丝，岩粉 收集管通过收集管连接丝钻头连接器相连。井下钻探施工应用本发明，一方面能代替钻孔导向装置，提高钻孔成型质量， 提高劳动效率，另一方面不需用泥浆泵冲洗钻孔，节约了材料消耗和设备投入，投资 小。
图1是本发明的结构示意图；图2是图1中钻头连接器的结构示意图。附图中1、岩粉收集管2、钻杆3、钻头连接器 4、无心钻头31、钻杆连接丝32、收集管连接丝33、冲洗通道34、钻头连接丝
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述
一种岩粉提取器，如图1、图2所示，包括钻头连接器3，钻头连接器3前端螺 纹连接有无心钻头4，钻头连接器3后端螺纹连接有岩粉收集管1和钻杆2，钻杆2位于 岩粉收集管1内部，钻头连接器3中间开有冲洗通道33，冲洗通道33与无心钻头4和钻 杆2相通；钻头连接器3前端带有钻头连接丝34，无心钻头4通过钻头连接丝34与钻头 连接器3相连，钻头连接器3后端带有钻杆连接丝31，钻杆2通过钻杆连接丝31与钻头 连接器3相连，钻头连接器3中部带有收集管连接丝32，岩粉收集管1通过收集管连接丝 32钻头连接器3相连。上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的 构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员 对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求 保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。井下钻探方式和地面钻探方式基本一致，需用井下钻机和冲洗钻孔的泥浆泵， 安装泥浆泵需占用较大的空间，还需施工制浆池和泥浆池，增加了施工工程量和材料设 备的运输量，而本发明无需用泥浆冲洗，减少了设备投入，提高了劳动效率。本发明利用井下防尘水直接冲洗钻孔，而不用泥浆，在钻头后面安装一个容器 (即岩粉收集管)将岩粉提取出来。本发明在钻头后面通过螺纹固定连接一根钢管(即岩粉收集管)，让岩粉沉淀到 钢管内，再随钻头一起提取出来。本发明主要由无心钻头、钻头连接器、岩粉收集管和钻杆组成，无心钻头为钻 探中的研磨工具，根据地质条件和设计选择；钻头连接器中间带有通孔(即冲洗通道)， 一端与钻头螺纹相连，另一端带有内螺纹和外螺纹(即钻杆连接丝和收集管连接丝)，内 螺纹与钻杆相配并螺纹相连，外螺纹为倒丝，与岩粉收集管相配并螺纹相连；岩粉收集 器的一端为倒丝，与钻头连接器相配并螺纹相连，岩粉收集器外径略小于钻头外径，长 度根据钻场实际情况加工，一般为1.0 1.5m;钻杆由钻机带动旋转工作，冲洗钻孔用 水从钻杆通过。钻杆从岩粉收集管中穿过与钻头连接器相连，冲洗钻孔的水通过钻杆、钻头连 接器供给钻头冲洗岩屑，岩屑在水的冲力下向上运动，当超过岩粉收集管上口时，由于 钻孔孔径变大、水流减慢，水的动力减小，颗粒较大的岩屑便向下沉淀进入到岩粉收集 管内，较小的颗粒随水流排至钻孔外。当岩粉收集管内充满岩屑时，可随钻头一起提出倒掉，根据多次实际井下试 验，岩粉收集管提取次数与岩石的硬度密切相关，主要原因是岩石较硬时岩屑较为完 整，岩屑颗粒较大，不易随水流排出，以岩粉收集管长度为1.0m为例，当岩石硬度f在 4 5时，每钻进2 2.5m提取一次，当岩石硬度f为6 7时，每钻进1.5 2.0m提 取一次，当岩石硬度f为7 8时，每钻进1.0 1.5m提取一次，若提钻时用水冲洗，钻 进的长度还可以适当增加。井下钻探施工应用本发明，一方面能代替钻孔导向装置，提高钻孔成型质量， 另一方面不需用泥浆泵冲洗钻孔，节约了材料消耗和设备投入。其次是对钻场的条件要 求低，减小了井下钻探硐室的施工和其它配套工程的施工，以百米钻孔计算，可以减小 设备折旧费、电费、人工费、材料费3 5万元，减少钻探硐室、沉淀池、制浆池等工程费用约2万元。在某矿的电缆孔施工中，钻孔直径为Φ 127mm，角度达到_67°，孔深为30m， 为了减小额外工程量，提高工作效率，采用了本发明直接用清水冲洗钻孔，选用直径为 Φ 133mm的无芯钻头，岩粉收集管的外径为Φ 127_，考虑到现场巷道较高，岩粉收集 管的长度加工为1.7m。由于岩石为砂质泥岩，硬度f为4 5，所以每钻进4 5m提取 一次，共提取6次，就完成了钻孔施工任务，用时仅为一个小班的时间。如果采用传统 的泥浆冲洗施工，按照常规施工须用泥浆冲洗钻孔、安装泥浆泵、施工制浆池和泥浆池 须3 5 天。从以上应用实例可以看出，岩粉提取器特别适用于井下钻探俯角施工，在探放 水、探地质构造等孔径较大时，效果更好。在探放水施工中预埋套管的孔径相对较大， 而正常钻进的孔径较小，所以用岩粉提取器施工预埋套管的一段大孔径钻孔。
权利要求
1. 一种岩粉提取器，包括钻头连接器(3)，其特征是钻头连接器(3)前端螺纹连接 有无心钻头(4)，钻头连接器(3)后端螺纹连接有岩粉收集管(1)和钻杆(2)，钻杆(2) 位于岩粉收集管(1)内部，钻头连接器(3)中间开有冲洗通道(33)，冲洗通道(33)与无 心钻头⑷和钻杆⑵相通；钻头连接器⑶前端带有钻头连接丝(34)，无心钻头⑷通 过钻头连接丝(34)与钻头连接器(3)相连，钻头连接器(3)后端带有钻杆连接丝(31)， 钻杆(2)通过钻杆连接丝(31)与钻头连接器(3)相连，钻头连接器(3)中部带有收集管 连接丝(32)，岩粉收集管(1)通过收集管连接丝(32)钻头连接器(3)相连。
全文摘要
一种投资小、劳动效率高的岩粉提取器，包括钻头连接器，钻头连接器前端螺纹连接有无心钻头，钻头连接器后端螺纹连接有岩粉收集管和钻杆，钻杆位于岩粉收集管内部，钻头连接器中间开有冲洗通道，冲洗通道与无心钻头和钻杆相通；钻头连接器前端带有钻头连接丝，无心钻头通过钻头连接丝与钻头连接器相连，钻头连接器后端带有钻杆连接丝，钻杆通过钻杆连接丝与钻头连接器相连，钻头连接器中部带有收集管连接丝，岩粉收集管通过收集管连接丝钻头连接器相连。本发明特别适用于井下钻探俯角施工，在探放水、探地质构造等孔径较大时效果更好，无需用泥浆冲洗，减少了设备投入，提高了劳动效率。
文档编号E21B17/042GK102011584SQ20101053402
公开日2011年4月13日 申请日期2010年10月28日 优先权日2010年10月28日
发明者刘中胜, 刘培成, 徐兴海, 李永涛, 王文清, 谢瑞斌, 邢洪魁, 高化军 申请人:枣庄矿业(集团)有限责任公司高庄煤矿