一种地质勘查钻孔成孔设备的制作方法

本实用新型属于地质勘探设备技术领域，特别是涉及一种地质勘查钻孔成孔设备。

背景技术：

钻探是用一定的工具在地壳内按照一定的工艺破碎岩土体，并取岩土试样或投放测试仪器，以了解不同深度岩土层的地质情况，为矿床勘探和工程施工等提供地质资料的工作。目前主流的钻孔工艺为采用带有钻头的钻杆向下钻进，钻进一定的深度后将钻头和钻杆取出，改用取芯套管进行取芯，钻进和取芯需分别进行，存在自动化程度低、施工速度慢的缺点。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种地质勘查钻孔成孔设备，以实现自动化程度高、钻进和取芯一体的成孔工艺，提高钻探速度。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种地质勘查钻孔成孔设备，其包括：车体、履带行走机构和液压钻进机构；所述履带行走机构安装在车体上；所述车体设置控制室和控制机构，控制机构安装在所述控制室内，用于控制履带行走机构和液压钻进机构运行；液压钻进机构利用车体的液压驱动机构进行驱动；所述液压钻进机构包括由钻杆和钻头组成的钻具；所述钻杆为中空结构，钻杆的端部分别设置内螺纹和外螺纹，钻杆之间利用钻杆端部的螺纹结构连接；所述钻头包括钻杆连接部和钻进部；所述钻杆连接部的第一端部与钻杆的端部连接；所述钻进部为环状，钻进部与钻杆连接部的第二端部同轴连接；所述钻进部的内径小于钻杆连接部的内径；钻进部内设置有合金刀头。

本实用新型如上所述的地质勘查钻孔成孔设备，进一步，所述钻杆的内径范围在110mm-120mm；所述钻杆的长度为2m-3m。

本实用新型如上所述的地质勘查钻孔成孔设备，进一步，所述钻进部的端部还设置浆液槽，所述浆液槽连接钻进部的内壁和外壁。

本实用新型如上所述的地质勘查钻孔成孔设备，进一步，还包括可调阻挡件，可调阻挡件设置在钻进部，用于缩小钻进部中央的进料孔。

更进一步，所述可调阻挡件包括轴座、连接轴和挡块；所述轴座与钻进部固定连接；所述挡块为条状结构，挡块的第一端部通过连接轴铰接安装在轴座上。

更进一步，所述挡块的重心更加靠近第二端部，并且所述挡块的第二端部为弧面结构或球面结构。

利用本实用新型地质勘查钻孔成孔设备的钻进过程中，钻头在液压和旋转作用下剪切钻头周边岩土体，钻头中部岩土体压入钻头内腔存储于钻杆内腔，终孔后提升钻杆，逐根钻杆取下并取出存储于钻杆中的岩芯，底部岩芯的端部由于晃动偏心力的存在，岩芯卡在台阶结构位置，因此岩芯被卡于钻头内腔，无法掉落。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本实用新型的上述和/或其他方面的优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本实用新型，其中：

图1为本实用新型一种实施例的钻头钻进阶段示意图；

图2为本实用新型一种实施例的钻头提升阶段示意图；

图3为本实用新型一种实施例的钻头示意图；

图4为本实用新型一种实施例的钻头切面示意图；

图5为本实用新型一种实施例的钻头局部放大示意图；

图6为本实用新型一种实施例的钻头内部示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、钻进部，2、钻杆连接部，3、合金刀头，5、岩石芯，6、挡块，7、轴座，8、连接轴，9、浆液槽，10、可调阻挡件。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本实用新型的地质勘查钻孔成孔设备的实施例。

在此记载的实施例为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本实用新型的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本实用新型实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。

以下结合具体实施例说明本实用新型一种实施例的地质勘查钻孔成孔设备，其包括：车体、履带行走机构和液压钻进机构；履带行走机构安装在车体上；上述车体、履带行走机构可利用履带式挖掘机改造而成；车体设置控制室和控制机构，控制机构安装在控制室内，用于控制履带行走机构和液压钻进机构运行；液压钻进机构利用车体的液压驱动机构进行驱动；液压钻进机构包括由钻杆和钻头组成的钻具；钻杆为中空结构，钻杆的端部分别设置内螺纹和外螺纹，钻杆之间利用钻杆端部的螺纹结构连接；在一种具体实施例中，钻杆的内径范围在110mm-120mm；钻杆的长度为2m-3m；钻头包括钻杆连接部2和钻进部1；钻杆连接部2的第一端部与钻杆的端部连接；钻进部1为环状，钻进部1与钻杆连接部2的第二端部同轴连接；钻进部1的内径小于钻杆连接部2的内径，在钻进部与钻杆连接部的连接位置形成台阶结构；钻进部1内设置有合金刀头3。本新型钻头镶嵌合金刀头，即增强了其钻进速度，又可在应对坚硬的岩层。

结合图1和图2说明利用上述设备进行成孔并获取岩石芯5(简称岩心)的过程：1、场地整平；2、钻机就位；3、钻头和钻杆安装；4、钻点定位；5、钻进；6、钻杆接长；7、钻进到达终孔深度；8、钻杆提升；9、卸钻杆取岩芯。

与传统钻探成孔法对比优点如下：

机动性强：本新型钻探成孔方法机械采用履带行走机构，较传统钻探机械更具机动性，解决了钻机移机问题，加快了施工速度。场地要求低：本机行走机构为履带式，可在泥泞或一定坡度的区域可正常作业。钻进过程中，钻头在液压和旋转作用下剪切钻头周边岩土体，钻头中部岩土体压入钻头内腔存储于钻杆内腔，终孔后提升钻杆，逐根钻杆取下并取出存储于钻杆中的岩芯，底部岩芯的端部由于晃动偏心力的存在，岩芯卡在台阶结构位置，因此岩芯被卡于钻头内腔，无法掉落。

本实用新型上述实施例的地质勘查钻孔成孔设备，还能进行如下进一步改进，钻进部1的端部还设置浆液槽9，浆液槽9连接钻进部1的内壁和外壁。利用上述浆液槽，在钻头钻进阶段产生的浆液或岩石碎屑不会残存在钻头的钻进部，提高钻进效率。

本实用新型上述实施例的地质勘查钻孔成孔设备，还能进行如下进一步改进，还包括可调阻挡件10，可调阻挡件10设置在钻进部1，用于缩小钻进部1中央的进料孔。如图3-图6所示，可调阻挡件10包括轴座7、连接轴8和挡块6；轴座7与钻进部1固定连接；具体的，轴座垂直固定连接在钻进部的内侧（钻进部直接钻取岩心的一面为外侧）；挡块6为条状结构，挡块6的第一端部通过连接轴8铰接安装在轴座7上。钻头钻进阶段岩心向上顶住可调阻挡件，此时不会影响钻进的进行；钻头提取阶段，可调阻挡件受重力作用向钻进部中央的进料孔移动，遮挡岩心移除钻头。

本实用新型上述实施例的地质勘查钻孔成孔设备，还能进行如下进一步改进，挡块6的重心更加靠近第二端部，并且挡块6的第二端部为弧面结构或球面结构。按照上述方式设置挡块的中心，能够在钻头提取阶段使可调阻挡件受重力作用向钻进部中央的进料孔移动。挡块的第二端部为弧面结构或球面结构的作用是避免岩心与挡块之间发生卡死的现象。

上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据实用新型之目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本实用新型之目的为准。