专利名称：一种坑道钻探水力反循环双壁钻具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钻探用的双壁钻具，特别是涉及一种坑道钻探水力反循环双壁钻具。
背景技术：
近年来，国民经济高速发展，矿产资源需求越来越高，而进口矿产资源成本居高不 下，所以国家已将在国内寻找矿产资源储量提到了更重要的地位，并开始了老矿山和危机 矿山的新一轮找矿工作。在矿产资源勘查中主要采用的是岩心钻探方法。在矿山的坑道钻 探中，经常会遇到硬、脆、碎、漏、坍等复杂地层，再加上采矿爆破过程的影响，钻孔一般漏失 比较严重。当采用常规的绳索取芯钻具、双管钻具或单管钻具等钻进方法钻进这类地层时， 往往存在钻进效率低、岩矿心采取率低、钻孔质量差、钻头寿命低、孔底事故多、钻探成本高 等问题，多年来一直是国内外钻进领域需要解决的难题。水力反循环连续取心技术钻进效率高、取心质量好、钻探成本低、劳动强度小，适 用于复杂地层的钻进，一直受到广泛关注。但是，由于坑道钻孔直径小，很难实现双壁水力 反循环连续取心。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能满足坑道内钻探连续取芯钻探，以获取 小直径的岩心的坑道钻探水力反循环双壁钻具。为了解决上述技术问题，本发明提供的坑道钻探水力反循环双壁钻具，双壁水龙 头下端连接有多节双壁钻杆，两节所述的双壁钻杆之间连接有一个扩孔扶正封堵器，最末 一个所述的扩孔扶正封堵器的下端连接有一个分水器，所述的分水器的下端连接有一个钻 头。所述的钻头为金刚石钻头。所述的双壁钻杆的外管之间采用丝扣连接，所述的双壁钻杆的内管之间采用插接 并用0形橡胶密封圈密封，所述的双壁钻杆的内外管之间用点焊连接固定。所述的双壁水龙头的结构是上壳体的顶部设有顶部塞，中部焊接有弯管，所述的 上壳体的下部与下壳体之间采用丝扣连接，所述的下壳体与中轴之间装有推力球轴承、第 一垫圈、深沟球轴承和毡圈油封，所述的上壳体与所述的中轴之间装有第一密封圈、第二垫 圈和弹簧，所述的中轴与内管之间用点焊连接固定，所述的内管与所述的上壳体之间装有 第二密封圈、深沟球轴承和第三垫圈。本发明能满足坑道内钻探连续取芯钻探的需要，可以实现坑道中孔深在200米以 内的水平孔和倾斜孔的钻探，以获取小直径的岩心。
图1为本发明的结构示意图。
图2为其双壁水龙头的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明。参见图1，双壁水龙头1下端接双壁钻杆2，每两节双壁钻杆2之间接一个扩孔扶 正封堵器3，最末一个的扩孔扶正封堵器3下端接一个分水器4，分水器4下端再接一个金 刚石钻头5。双壁钻杆2的外管之间采用丝扣连接，双壁钻杆2的内管之间采用插接，用0 形橡胶密封圈密封，双壁钻杆2的内外管之间用点焊连接固定。参见图2，双壁水龙头1的结构是上壳体7的顶部设有顶部塞6，中部焊接有弯管 10，所述的上壳体7的下部与下壳体17之间采用丝扣连接，下壳体17与中轴19之间装有 推力球轴承14、第一垫圈11511、深沟球轴承16和毡圈油封18，上壳体7与中轴19之间装 有第一密封圈13、第二垫圈12和弹簧11，中轴19与内管20之间用点焊连接固定，内管20 与上壳体7之间装有第二密封圈8、深沟球轴承9和第三垫圈21，双壁水龙头1的内管20 与双壁钻杆2的内管对接，双壁水龙头1的中轴19与双壁钻杆2的外管对接。使用时，金刚石钻头5、分水器4、扩孔扶正封堵器3、双壁钻杆2和双壁水龙头1的 中轴19、内管20 —起转动，双壁水龙头1的其他部件固定不动。冲洗液从弯管10进入内外 管之间的间隙到达孔底的分水器4，约20%冲洗液进入外管与孔壁之间的间隙，起到润滑 孔壁、冷却金刚石钻头5的作用，约80%冲洗液进入内管20，携带岩心反出孔外，从而实现 连续取心。本发明的特点有1、在岩心钻探过程中，可以实现连续取芯，减少升降钻具的时间；2、扩孔扶正封堵器除了扩大孔径扶正钻杆，还可以封堵双壁钻杆外管与孔壁之间 的间隙，减少冲洗液从双壁钻杆外管与孔壁之间的环状间隙的流失；3、双壁水龙头中使用的密封圈材质为硬质合金，具有密封性好、耐磨的优点。
权利要求
1.一种坑道钻探水力反循环双壁钻具，其特征是双壁水龙头(1)下端连接有多节双 壁钻杆O)，两节所述的双壁钻杆( 之间连接有一个扩孔扶正封堵器(3)，最末一个所述 的扩孔扶正封堵器( 的下端连接有一个分水器，所述的分水器(4)的下端连接有一个 钻头。
2.根据权利要求1所述的坑道钻探水力反循环双壁钻具，其特征是所述的钻头为金 刚石钻头(5)。
3.根据权利要求1或2所述的坑道钻探水力反循环双壁钻具，其特征是所述的双壁 钻杆⑵的外管之间采用丝扣连接，所述的双壁钻杆⑵的内管之间采用插接并用0形橡 胶密封圈密封，所述的双壁钻杆O)的内外管之间用点焊连接固定。
4.根据权利要求1或2所述的坑道钻探水力反循环双壁钻具，其特征是所述的双壁 水龙头(1)的结构是上壳体(7)的顶部设有顶部塞(6)，中部焊接有弯管(10)，所述的上壳 体⑵的下部与下壳体(17)之间采用丝扣连接，所述的下壳体(17)与中轴(19)之间装有 推力球轴承(14)、第一垫圈(15)、深沟球轴承(16)和毡圈油封(18)，所述的上壳体(7)与 所述的中轴(19)之间装有第一密封圈(13)、第二垫圈(12)和弹簧(11)，所述的中轴(19) 与内管00)之间用点焊连接固定，所述的内管00)与所述的上壳体(7)之间装有第二密 封圈(8)、深沟球轴承(9)和第三垫圈01)。
全文摘要
本发明公开了一种坑道钻探水力反循环双壁钻具，有一个双壁水龙头，该水龙头下端接双壁钻杆，两节钻杆之间接一个扩孔扶正封堵器，最后扩孔扶正封堵器下端接一个分水器，分水器下端再接一个金刚石钻头。双壁钻具外管之间采用丝扣连接，内管之间采用插接，用O形橡胶密封圈密封，内外管之间用点焊连接固定。本发明能满足坑道内钻探连续取芯钻探的需要，可以实现坑道中孔深在200米以内的水平孔和倾斜孔的钻探。
文档编号E21B33/12GK102134976SQ20111005292
公开日2011年7月27日 申请日期2011年3月4日 优先权日2011年3月4日
发明者刘开兴, 张绍和, 施莉, 杨昆, 王佳亮, 罗锦华, 胡程 申请人:中南大学