一种取心钻杆放置架及钻探取心方法与流程

本发明涉及地质勘查设备，尤其涉及一种取心钻杆放置架及钻探取心方法。

背景技术：

1、在地质勘查过程中，为准确获取矿产资源储量，需施工大量的钻探工作。钻探施工中，钻探取心则是钻探工作的中心目的。

2、现有技术中，取心钻杆的上端通过绳索和定滑轮连接在钻机平台上，具体地，定滑轮连接在钻机平台，绳索卷绕于定滑轮，绳索的一端与取心钻杆连接。在提钻取心时，需要人工牵引或拖曳取心钻杆放置在钻机平台前方的地面上，之后打开钻头或钻具卡座，通过人工敲击方式人工拖拽岩心，取出位于取心钻杆内的岩心。传统人工牵引或拖曳会取心钻杆增加人为工作量，且放置过程中不稳定，也不易取出岩心。

技术实现思路

1、本发明的一个目的在于提出一种取心钻杆放置架，以至少解决上述技术问题之一。

2、为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种取心钻杆放置架，用于放置于钻机平台的前侧，所述取心钻杆放置架包括：

3、支架，所述支架具有均沿第一方向延伸的承载面和岩心接收槽，所述承载面和所述岩心接收槽均倾斜设置，且靠近所述钻机平台的一端高于远离所述钻机平台的一端；

4、滑动导向机构，连接与所述承载面上，且沿所述第一方向延伸；

5、钻杆固定机构，绕第二方向可转动地连接于所述滑动导向机构，所述滑动导向机构用于为所述钻杆固定机构沿所述第一方向滑动导向，所述第二方向水平且与所述第一方向垂直；

6、所述钻杆固定机构开设有直径可调的固定孔，所述固定孔用于固定取心钻杆，所述岩心接收槽位于所述固定孔的正下方。

7、可选的，所述钻杆固定机构包括：

8、第一固定杆，转动连接于所述滑动导向机构；

9、第一驱动件，连接于所述第一固定杆；

10、第一弧形夹板，连接于所述第一驱动件的输出端；

11、第二固定杆，转动连接于所述滑动导向机构；

12、第二驱动件，连接于所述第二固定杆；

13、第二弧形夹板，连接于所述第二驱动件的输出端，所述第一弧形夹板与所述第二弧形夹板沿所述第二方向设置；所述第一驱动件用于驱动所述第一弧形夹板沿所述第二方向往复运动，所述第二驱动件用于驱动所述第二弧形夹板沿所述第二方向往复运动，以使所述第一弧形夹板和所述第二弧形夹板相互靠近或远离。

14、可选的，所述钻杆固定机构还包括：

15、第一耳板，连接于所述第一弧形夹板，所述第一耳板上开设有第一导向孔；

16、第二耳板，连接于所述第二弧形夹板，所述第二耳板上开设有第二导向孔；

17、导向限位组件，穿设于所述第一导向孔和所述第二导向孔，并用于限定所述第一弧形夹板和所述第二弧形夹板的滑动极限以及用于为所述第一弧形夹板和所述第二弧形夹板导向。

18、可选的，所述导向限位组件包括螺栓和与所述螺栓螺纹连接的螺母，所述螺栓滑动穿设于所述第一导向孔和所述第二导向孔，所述第一耳板和所述第二耳板位于所述螺母和所述螺栓的螺帽之间。

19、可选的，所述第一弧形夹板和所述第二弧形夹板相互靠近的一侧均连接有弹性抵接件。

20、可选的，所述弹性抵接件为橡胶层。

21、可选的，所述支架包括沿所述第二方向间隔设置的第一支撑条板和第二支撑条板，所述第一支撑条板和所述第二支撑条板的上表面均为所述承载面；

22、所述滑动导向机构包括第一导向组件和第二导向组件，所述第一导向组件连接于所述第一支撑条板的上表面，所述第二导向组件连接于所述第二支撑条板的上表面，所述滑动导向机构的一端连接于所述第一导向组件，另一端连接于所述第二导向组件。

23、可选的，所述第一导向组件和所述第二导向组件均包括：

24、滑轨，连接于所述第一支撑条板的上表面或所述第二支撑条板的上表面，所述滑轨沿所述第一方向延伸；

25、滑块，滑动连接于所述滑轨；

26、连接块，所述第一固定杆或所述第二固定杆转动连接于所述连接块。

27、可选的，所述支架还包括多个支腿，多个所述支腿由低到高依次连接于所述第一支撑条板和所述第二支撑条板，以使所述第一支撑条板和所述第二支撑条板倾斜设置；

28、所述支腿包括依次连接的第一支杆、第二支杆、第三支杆和第四支杆，所述第一支杆、所述第二支杆连接形成开口向下的v形结构，所述第二支杆、所述第三支杆形成开口向上的v形结构，所述第三支杆、所述第四支杆连接形成开口向下的v形结构；

29、所述岩心接收槽设置于所述第二支杆、所述第三支杆形成的v形结构内；和/或，所述第一支撑条板连接于所述第一支杆、所述第二支杆形成的v形结构的上端；和/或，所述第二支撑条板连接于第三支杆、所述第四支杆形成的v形结构的上端。

30、本发明的另一个目的在于提供一种钻探取心方法，以至少解决上述技术问题之一。

31、为达此目的，本发明第二方面采用以下技术方案：

32、一种钻探取心方法，使用所述的取心钻杆放置架执行所述钻探取心方法；所述钻探取心方法包括如下步骤：

33、将所述取心钻杆放置架放置于钻机平台前侧；

34、将钻杆固定机构滑动至支架靠近钻机平台的一端；

35、调节固定孔的直径，使所述固定孔的直径大于取心钻杆的直径；

36、将取样后的取心钻杆插入固定孔；

37、调节固定孔的直径，使所述钻杆固定机构抱紧取心钻杆；

38、钻杆固定机构在取心钻杆的重力作用下向下滑动，直至钻杆固定机构滑动到位；

39、打开取心钻杆的钻头或钻具卡座，岩心在自身重力作用下滑出，并落入岩心接收槽。

40、由上可见，本发明提供的技术方案，在使用取心钻杆放置架时，钻杆固定机构在滑动导向机构的导向作用下滑动至支架靠近钻机平台的一端，即滑动到支架较高的位置处。调节固定孔的直径，使所述固定孔的直径大于取心钻杆的直径，从而操作人员将取心钻杆插入到固定孔中，然后调节固定孔的直径，使得固定孔的直径减小，使所述钻杆固定机构抱紧取心钻杆。

41、由于承载面沿第一方向延伸，承载面倾斜设置，且靠近所述钻机平台的一端高于远离所述钻机平台的一端，从而取心钻杆在自身重力的作用下，使得钻杆固定机构沿承载面向下滑动，钻杆固定机构带动取心钻杆同步向下滑动，当钻杆固定机构滑动到位时，连接于钻机平台的绳索拉紧取心钻杆。随后，打开取心钻杆的钻头或钻具卡座，取心钻杆与绳索连接的一端高于取心钻杆固定在钻杆固定机构上的一端，因此，岩心在自身重力作用下滑出，并落入岩心接收槽。由于岩心接收槽倾斜设置，因此，落入岩心接收槽的岩心可以自动向下滑动，直至全部离开取心钻杆。

42、由于钻杆固定机构绕第二方向可转动地连接于所述滑动导向机构，因此，取心钻杆在插入固定孔时，钻杆固定机构可以根据取心钻杆的轴向调节固定孔的朝向，从而便于将取心钻杆插入到固定孔。可以理解的是，取心钻杆的轴向由取心钻杆与绳索连接的一端的高度和取心钻杆固定在钻杆固定机构的高度决定的。

43、同时，在钻杆固定机构下滑的过程中，连接于钻机平台的绳索提拉取心钻杆的高度随钻杆固定机构的位置发生变化，取心钻杆的轴向也随之变化，因此，在滑动过程，钻杆固定机构绕第二方向转动，使得固定孔的轴向与取心钻杆的轴向始终保持一致，进而使得取心钻杆与钻杆固定机构同步下滑。

44、所述钻杆固定机构的固定孔直径可调，一方面，便于将取心钻杆插入到固定孔，以及便于固定孔抱紧取心钻杆；另一方面，钻杆固定机构的固定孔可以固定不同直径的取心钻杆，提高取心钻杆放置架的适用性。

45、取心钻杆放置架可以减少操作人员的工作量，提高取心钻杆放置的稳定性，以及便于取出岩心。