一种用于金属矿勘探的钻探设备的制作方法

本发明涉及勘探，更具体地说，本发明涉及一种用于金属矿勘探的钻探设备及其使用方法。

背景技术：

1、金属矿勘探是了解矿床形成的地质过程和控矿因素，从而揭示金属矿床的形成规律和分布规律，而金属矿勘探是一项复杂且技术密集型的任务，需要使用多种不同的设备和工具来收集和分析地质数据，在这些工具中，钻探设备是其中一种非常重要的设备，因为它可以直接穿透地下岩石，获取关于矿床存在与否以及其深度、厚度和品位等关键信息。

2、根据中国专利公开号cn113404435b公布的一种偏心钻头以及钻探设备，包括相互连接的钻进部以及连接部；所述钻进部包括若干个等角度布置的刀翼，所述刀翼上设置有切削件，相邻两个刀翼之间设置有排屑槽，所述排屑槽内设置有喷孔；所述刀翼包括一个加强刀翼，该专利利用加强刀翼的偏置设置使钻出的孔径略大于钻头的最大直径，从而可以有效防止卡钻的问题。

3、上述专利中，虽然有效地防止了钻头出现卡钻的情况，但是，在地质钻探过程中，钻头和钻杆的连接处可能会因地质条件复杂而发生断裂，此时，需要将钻杆升起来，并使用专门的设备将断裂的钻头取出，这一过程不仅麻烦，而且会耽误时间，从而增加了工作成本。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提出一种用于金属矿勘探的钻探设备及其使用方法。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于金属矿勘探的钻探设备，包括安装在钻探机底端的钻杆，所述钻杆的底端螺纹连接有钻头，所述钻头的外侧固接有多组刀翼，所述钻头的内部开设有出渣孔，所述出渣孔、钻头和钻杆的内部相贯通，所述钻杆的外侧套设有箍环，其特征在于；还包括；

3、设置在箍环外侧的夹持机构，所述夹持机构的底端设置有夹持板，所述夹持机构用于带动夹持板夹持钻头；

4、设置在钻杆外侧的检测机构，所述检测机构用于检测钻杆和钻头的实时状态。

5、进一步地，所述夹持机构包括三组l形板，三组所述l形板均固接在箍环的外侧，三组所述l形板的内部均设置有一对支撑杆，一对所述支撑杆的一端与箍环的外侧固接，一对所述支撑杆远离箍环的一端与l形板固接，一对所述支撑杆的外侧滑动连接有夹持板，所述夹持板与l形板之间固接有第一压缩弹簧，所述夹持板的底端滑动连接有挡杆，所述挡杆远离夹持板的一端与钻头的外侧固接，所述钻头的外侧开设有夹持槽，所述夹持槽设置在挡杆的上方。

6、进一步地，所述检测机构包括压力传感器，所述压力传感器安装在钻杆的外侧，所述压力传感器与钻探机分别通过无线电连接外部控制端，所述外部控制端可以接收压力传感器的数值，并控制钻探机的启停，所述压力传感器用于感应钻杆和钻头的连接处是否断裂。

7、进一步地，所述钻头的底端开设有装置槽，所述装置槽的内部设置有钻锥，所述钻锥外侧的底端固接有多组摩擦齿，所述摩擦齿用于增大钻锥与外界的摩擦，所述钻锥的外侧固接有滑接盘，所述装置槽的内壁固接有固定环，所述固定环和装置槽之间固接有一对第一限位杆，一对所述第一限位杆均贯穿滑接盘，所述装置槽的内部设置有增压机构，所述增压机构用于增加破碎地质的压力。

8、进一步地，所述增压机构包括限位环，所述限位环的外侧固接有多组固定圆杆，多组所述固定圆杆远离限位环的一端与装置槽固接，所述装置槽的内壁固接有固定板，所述限位环的外侧滑动连接有传动块，所述固定板和传动块之间固接有拉伸弹簧，所述滑接盘的顶端固接有斜块，所述传动块远离斜块的一端固接有第一弧杆，所述第一弧杆远离摩擦板的一端固接有摩擦板，所述摩擦板贯穿滑接盘，所述摩擦板的底端比刀翼的底端略低，所述滑接盘的内部开设有限位槽，所述限位槽的内壁固接有第二弧杆，所述第二弧杆贯穿摩擦板，所述第二弧杆和第一弧杆均为弧形设计，所述固定环的顶端固接有导向块，所述导向块的截面呈“直角三角形”设计，所述直角三角形的直角边位于滑接盘的底端。

9、进一步地，所述钻杆的外侧固接有多组固定块，多组所述固定块的内部均设置有摩擦辊，所述固定块的内部设置有夯实机构，所述夯实机构用于压缩土壤，所述夯实机构和钻杆之间设置有延迟机构，所述延迟机构用于延迟摩擦辊的移动。

10、进一步地，所述夯实机构包括挤压槽，所述挤压槽呈对称开设在多组固定块的内部，一对所述挤压槽的内部均固接有第二限位杆，一对所述第二限位杆的外侧均滑动连接有挤压块，一对所述挤压块之间固接有连接杆，所述摩擦辊转动连接在连接杆的外侧，所述挤压块和挤压槽之间固接有第二压缩弹簧。

11、进一步地，所述延迟机构包括一对连接环，一对所述连接环均固接在连接杆的外侧，一对所述连接环的外侧均固接有固定方杆，所述固定方杆远离连接环的一端固接有连接板，所述连接板背离固定方杆的一端胶粘有第一魔术贴，所述第一魔术贴背离连接板的一端粘黏有第二魔术贴，所述第二魔术贴背离第一魔术贴的一端胶粘在钻杆的外侧。

12、本发明一种用于金属矿勘探的钻探设备及其使用方法的技术效果和优点：

13、（1）通过夹持机构的结构设计，实现了当钻杆和钻头连接处断裂时，夹持机构便会瞬间运行，将钻头的外侧进行夹持，工作人员再将钻杆拉起，便可以带动钻头通过拉起，从而避免了需要借助专门的设备将钻头取出，提高了取出钻头的便捷性，也降低了工作成本。

14、（2）通过增压机构和钻锥的结构设计，实现了当钻头面临较硬的地质时，增压机构带动钻锥下移，钻锥将该地质的局部土壤及岩石松动，破坏该地质周围的压力平衡，使其钻头带动刀翼旋转松动土壤岩石时，更加轻松，大大提高了钻头所需的钻探时间，提高了工作效率。

15、（3）通过夯实机构和摩擦辊的结构设计，实现了夯实机构在移动的过程中，带动摩擦辊沿着钻孔土壤的内壁转动，将土壤进行压实，从而有效地避免了钻头带动土壤松动，导致土壤堆积在钻头表面，增加钻头重力的情况。

技术特征：

1.一种用于金属矿勘探的钻探设备，包括安装在钻探机底端的钻杆（1），所述钻杆（1）的底端螺纹连接有钻头（2），所述钻头（2）的外侧固接有多组刀翼（3），所述钻头（2）的内部开设有出渣孔（4），所述出渣孔（4）、钻头（2）和钻杆（1）的内部相贯通，所述钻杆（1）的外侧套设有箍环（5），其特征在于；还包括；

2.根据权利要求1所述的用于金属矿勘探的钻探设备，其特征在于，所述夹持机构包括三组l形板（7），三组所述l形板（7）均固接在箍环（5）的外侧，三组所述l形板（7）的内部均设置有一对支撑杆（8），一对所述支撑杆（8）的一端与箍环（5）的外侧固接，一对所述支撑杆（8）远离箍环（5）的一端与l形板（7）固接，一对所述支撑杆（8）的外侧滑动连接有夹持板（6），所述夹持板（6）与l形板（7）之间固接有第一压缩弹簧（9），所述夹持板（6）的底端滑动连接有挡杆（60），所述挡杆（60）远离夹持板（6）的一端与钻头（2）的外侧固接，所述钻头（2）的外侧开设有夹持槽（10），所述夹持槽（10）设置在挡杆（60）的上方。

3.根据权利要求1所述的用于金属矿勘探的钻探设备，其特征在于，所述检测机构包括压力传感器，所述压力传感器安装在钻杆（1）的外侧，所述压力传感器与钻探机分别通过无线电连接外部控制端，所述外部控制端可以接收压力传感器的数值，并控制钻探机的启停，所述压力传感器用于感应钻杆（1）和钻头（2）的连接处是否断裂。

4.根据权利要求1所述的用于金属矿勘探的钻探设备，其特征在于，所述钻头（2）的底端开设有装置槽，所述装置槽的内部设置有钻锥（11），所述钻锥（11）外侧的底端固接有多组摩擦齿，所述摩擦齿用于增大钻锥（11）与外界的摩擦，所述钻锥（11）的外侧固接有滑接盘（12），所述装置槽的内壁固接有固定环（13），所述固定环（13）和装置槽之间固接有一对第一限位杆（14），一对所述第一限位杆（14）均贯穿滑接盘（12），所述装置槽的内部设置有增压机构，所述增压机构用于增加破碎地质的压力。

5.根据权利要求4所述的用于金属矿勘探的钻探设备，其特征在于，所述增压机构包括限位环（15），所述限位环（15）的外侧固接有多组固定圆杆（16），多组所述固定圆杆（16）远离限位环（15）的一端与装置槽固接，所述装置槽的内壁固接有固定板（17），所述限位环（15）的外侧滑动连接有传动块（18），所述固定板（17）和传动块（18）之间固接有拉伸弹簧（19），所述滑接盘（12）的顶端固接有斜块（20），所述传动块（18）远离斜块（20）的一端固接有第一弧杆（21），所述第一弧杆（21）远离摩擦板（22）的一端固接有摩擦板（22），所述摩擦板（22）贯穿滑接盘（12），所述摩擦板（22）的底端比刀翼（3）的底端略低，所述滑接盘（12）的内部开设有限位槽，所述限位槽的内壁固接有第二弧杆（23），所述第二弧杆（23）贯穿摩擦板（22），所述第二弧杆（23）和第一弧杆（21）均为弧形设计，所述固定环（13）的顶端固接有导向块（24），所述导向块（24）的截面呈“直角三角形”设计，所述直角三角形的直角边位于滑接盘（12）的底端。

6.根据权利要求5所述的用于金属矿勘探的钻探设备，其特征在于，所述钻杆（1）的外侧固接有多组固定块（25），多组所述固定块（25）的内部均设置有摩擦辊（26），所述固定块（25）的内部设置有夯实机构，所述夯实机构用于压缩土壤，所述夯实机构和钻杆（1）之间设置有延迟机构，所述延迟机构用于延迟摩擦辊（26）的移动。

7.根据权利要求6所述的用于金属矿勘探的钻探设备，其特征在于，所述夯实机构包括挤压槽（27），所述挤压槽（27）呈对称开设在多组固定块（25）的内部，一对所述挤压槽（27）的内部均固接有第二限位杆（28），一对所述第二限位杆（28）的外侧均滑动连接有挤压块（29），一对所述挤压块（29）之间固接有连接杆，所述摩擦辊（26）转动连接在连接杆的外侧，所述挤压块（29）和挤压槽（27）之间固接有第二压缩弹簧（30）。

8.根据权利要求7所述的用于金属矿勘探的钻探设备，其特征在于，所述延迟机构包括一对连接环（31），一对所述连接环（31）均固接在连接杆的外侧，一对所述连接环（31）的外侧均固接有固定方杆（32），所述固定方杆（32）远离连接环（31）的一端固接有连接板（33），所述连接板（33）背离固定方杆（32）的一端胶粘有第一魔术贴（34），所述第一魔术贴（34）背离连接板（33）的一端粘黏有第二魔术贴（35），所述第二魔术贴（35）背离第一魔术贴（34）的一端胶粘在钻杆（1）的外侧。

技术总结
本发明属于勘探技术领域，本发明公开了一种用于金属矿勘探的钻探设备；包括安装在钻探机底端的钻杆，所述钻杆的底端螺纹连接有钻头，所述钻头的外侧固接有多组刀翼，所述钻头的内部开设有出渣孔，所述出渣孔、钻头和钻杆的内部相贯通，所述钻杆的外侧套设有箍环，其特征在于；还包括；设置在箍环外侧的夹持机构，所述夹持机构的底端设置有夹持板。本装置通过夹持机构的结构设计，实现了当钻杆和钻头连接处断裂时，夹持机构便会瞬间运行，将钻头的外侧进行夹持，工作人员再将钻杆拉起，便可以带动钻头通过拉起，从而避免了需要借助专门的设备将钻头取出，提高了取出钻头的便捷性，也降低了工作成本。

技术研发人员：李岩,章志明,吴金虹,郑卓,朱振华,郭军,王文彬,廖驾,陈澍民,曾昊,叶炜,潘思远
受保护的技术使用者：中国地质调查局长沙自然资源综合调查中心
技术研发日：
技术公布日：2024/5/19