一种适用于松散层的地质取芯钻头的制作方法

1.本实用新型涉及煤田地质钻孔钻探技术领域，具体的说是一种适用于松散层的地质取芯钻头。


背景技术：

2.松散层为第四系与新近系地层，由土质、砂、砾石、卵石层等组成。
3.目前在煤田地质钻孔钻探过程中，开孔经常会钻遇较厚的松散层，胶结松散，通常采用泥浆循环的单管取芯方法，因为岩芯呈散体状，岩芯容易破碎，然后随泥浆循环至井口，造成普通的地质钻头无法取到岩芯的情况，存在取芯率低的现象。
4.授权公告号cn206801511u的实用新型专利，可以达到取芯的目的，但是，取芯过程中，泥浆会直接接触松散层岩芯而将岩芯损坏，导致取芯效率低。因此，如何提高松散层取芯率是目前亟待解决的一个技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型需要解决的技术问题是提供一种适用于松散层的地质取芯钻头，增设了带有泥浆通道的外钻头，避免了泥浆液体进入内钻头而冲蚀松散层岩芯，保证顺利取芯，提高了松散层岩芯的采取率。
6.为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
7.本实用新型包括钻头和与所述钻头顶部固定连接的取芯筒，所述取芯筒为中空设置，所述钻头包括内钻头和设置在所述内钻头外周的外钻头，所述外钻头的壁上设有多个供外部泥浆通过的导流孔，所述导流孔环绕设置在内钻头的顶部。
8.本实用新型的进一步改进在于：所述外钻头与内钻头呈阶梯状连接，所述内钻头的顶端与外钻头的底端固定，所述内钻头的钻进端凸出外钻头的钻进端。
9.本实用新型的进一步改进在于：所述外钻头的下端面固定设有起钻进、切削作用的复合片。
10.本实用新型的进一步改进在于：所述外钻头的外环壁上镶嵌有保径合金。
[0011] 本实用新型的进一步改进在于： 所述内钻头的钻进端沿圆周方向均匀固定设有切削片。
[0012]
本实用新型的进一步改进在于：所述切削片之间，内钻头沿圆周方向均匀开设有供切削下来的岩屑通过的凹槽。
[0013]
本实用新型的进一步改进在于：所述切削片为金刚石复合片。
[0014]
本实用新型的进一步改进在于： 所述取芯筒靠近钻头的外壁上、沿圆周方向均匀分布开设有安装孔，所述安装孔内固定设有柔性钢丝，所述柔性钢丝的另一端固定连接在一起。
[0015]
本实用新型的进一步改进在于：相邻的柔性钢丝之间的夹角为α。
[0016]
由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的有益效果是：
[0017]
本实用新型结构简单、设计合理，外钻头和内钻头由上而下呈阶梯状设置，内钻头可拆卸安装在外钻头内，避免了泥浆对松散层的直接冲刷，降低了钻进过程中钻头壁对松散层的剥蚀作用，内钻头先于外钻头进入松散层，有助于提高松散层岩芯的采取率。
附图说明
[0018]
图1是本实用新型的结构示意图；
[0019]
图2是本实用新型取芯器的俯视结构示意图。
[0020]
其中，1、外钻头；1
‑
1、导流孔；1
‑
2、保径合金；1
‑
3、复合片；2、内钻头；2
‑
1、切削片；2
‑
2、凹槽；3、取芯筒；3
‑
1、安装孔；3
‑
2、柔性钢丝。
具体实施方式
[0021]
下面结合实施例对本实用新型做进一步详细说明：
[0022]
一种适用于松散层的地质取芯钻头，如图1和图2所示，其包括钻头和与所述钻头顶部固定连接的取芯筒3，所述取芯筒3为中空设置，所述钻头包括内钻头2和设置在所述内钻头2外周的外钻头1，所述内钻头2钻入松散层，松散层的岩芯进入内钻头2，通过内钻头2与外钻头1的空径段进入取芯筒3内，实现取芯。
[0023]
如图1所示，所述外钻头1的壁上设有多个供外部泥浆通过的导流孔1
‑
1，所述导流孔1
‑
1环绕设置在内钻头2的顶部，外部泥浆通过导流孔1
‑
1进入外钻头1和内钻头2之间的空隙而无法进入内钻头2的内部，有效避免了泥浆进入内钻头2直接接触、冲蚀松散层岩芯；外部泥浆还可对内钻头2起到冷却钻头的作用。
[0024]
所述外钻头1与内钻头2呈阶梯状连接，所述内钻头2的顶端与外钻头1的底端固定，内钻头2的顶端与外钻头1的底端通过螺纹连接或者焊接方式可拆卸的固定连接。所述内钻头2的钻进端凸出外钻头1的钻进端。这样，在松散层施工过程中，可使内钻头2先于外钻头1进入松散层，通过内钻头2的钻进端沿圆周方向均匀固定设有的切削片2
‑
1使松散层岩芯进入内钻头2内，并通过内外钻头的空径段进入到取芯器3里面，达到取芯的效果，还可以避免松散层岩芯被过度冲蚀导致岩芯丢失。在取芯过程中，可根据松散层胶结状态、地质条件、破碎程度等影响因素选择不同材质的内钻头2，扩大钻头适用范围。
[0025]
所述切削片2
‑
1为高耐磨性的金刚石复合片作为切削齿，利用特殊的高频钎焊技术，焊接在内钻头2上，可广泛应用于地质勘探、绳索取芯、煤田开采、水利水电等行业的岩石钻进，其切削进尺快，寿命长，排粉好，取芯效益高。所述切削片2
‑
1之间，内钻头2沿圆周方向均匀开设供切削下来的岩屑通过的凹槽2
‑
2。取芯钻头避免了泥浆对松散层岩芯的直接冲刷和钻头内壁间隙的泥浆对进入内钻头2内岩芯的冲刷，切削下来的岩屑通过底部凹槽2
‑
2冲洗排渣。
[0026]
所述外钻头1的下端面固定设有起钻进、切削作用的复合片1
‑
3，所述复合片1
‑
3为金刚石复合片，所述外钻头1的外环壁上镶嵌有保径合金1
‑
2。所述外钻头1的钻头体采用高耐磨的铸造碳化钨粉和粘结金属热压烧结而成，外环壁上镶嵌有金刚石聚晶保径合金1
‑
2，其耐磨性强，保径性能好，能使切削齿得到高效利用。
[0027]
如图1所示，所述取芯筒3靠近钻头的外壁上、沿圆周方向均匀分布开设有安装孔3
‑
1，所述安装孔3
‑
1内固定设有柔性钢丝3
‑
2，所述柔性钢丝3
‑
2的另一端固定连接在一起。
取芯筒3内设有柔性钢丝3
‑
2，钻进过程中岩芯通过内钻头2进入取芯筒3内，柔性钢丝3
‑
2向内收缩，一个进尺结束后，钻机提钻，柔性钢丝3
‑
2回复原状，柔性钢丝3
‑
2的实在可以起到阻止岩芯掉落的目的，以达到取芯的效果，使其在松散地层时可以连续取芯，提高取芯率。
[0028]
如图2所示，相邻的柔性钢丝3
‑
2之间的夹角为α。根据生产需要可随时调整安装孔3
‑
1和柔性钢丝3
‑
2的数量，进而α的取值也做适应性变化，以适应不同的地质要求。
[0029]
最后应该说明的是：上述实施例只是为清楚说明本实用新型而做的举例，绝非对实施方式的限定。对所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，在此无法对所有的实施方式进行穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本实用新型的保护范围之中。