一種抽吸式反循環(huán)取樣鉆頭的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種抽吸式反循環(huán)取樣鉆頭，該取樣鉆頭是由鉆頭體、內(nèi)置管、內(nèi)噴射孔、流動通道、臺肩、球齒、環(huán)狀噴嘴、內(nèi)圓弧面和環(huán)狀間隙組成，氣體經(jīng)內(nèi)噴射孔進(jìn)入內(nèi)置管與鉆頭體之間的環(huán)形間隙，然后從環(huán)狀噴嘴高速噴出，噴出的窄薄高速氣流由于附壁效應(yīng)而緊貼弧面流動，在環(huán)狀噴嘴周圍產(chǎn)生較大的真空，從而產(chǎn)生強大的抽吸力，能將鉆頭底部和環(huán)空的氣體吸入中心通道，并對鉆頭進(jìn)行冷卻。本實用新型所述的抽吸式反循環(huán)取樣鉆頭可以大幅度提高反循環(huán)形成效果。
【專利說明】一種抽吸式反循環(huán)取樣鉆頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于硬巖鉆進(jìn)及其它鉆探領(lǐng)域，特別涉及一種抽吸式反循環(huán)取樣鉆頭。

【背景技術(shù)】
[0002]抽吸式反循環(huán)取樣鉆頭技術(shù)已成功應(yīng)用于礦產(chǎn)資源勘查、水文水井鉆探、基礎(chǔ)工程施工等領(lǐng)域，在煤礦緊急救援領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用前景。當(dāng)?shù)貙赢惓Ｆ扑榛蛘咩@遇漏失地層時反循環(huán)形成困難，部分氣體從環(huán)空間隙以正循環(huán)方式排出，導(dǎo)致孔底巖屑清除不徹底，影響鉆進(jìn)效率。鉆頭結(jié)構(gòu)形式對反循環(huán)的形成具有決定性作用，設(shè)計合理的反循環(huán)鉆頭，對提高反循環(huán)形成效果，保證貫通式潛孔錘安全、快速、高效地進(jìn)行具有重要意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型目的在于，針對現(xiàn)有反循環(huán)鉆頭在破碎地層反循環(huán)形成不徹底技術(shù)難題，基于柯恩達(dá)附壁效應(yīng)，提供一種抽吸式反循環(huán)取樣鉆頭，該取樣鉆頭是由鉆頭體、內(nèi)置管、內(nèi)噴射孔、流動通道、臺肩、球齒、環(huán)狀噴嘴、內(nèi)圓弧面和環(huán)狀間隙組成，氣體經(jīng)內(nèi)噴射孔進(jìn)入內(nèi)置管與鉆頭體之間的環(huán)形間隙，然后從環(huán)狀噴嘴高速噴出，噴出的窄薄高速氣流由于附壁效應(yīng)而緊貼弧面流動，在環(huán)狀噴嘴周圍產(chǎn)生較大的真空，從而產(chǎn)生強大的抽吸力，能將鉆頭底部和環(huán)空的氣體吸入中心通道，并對鉆頭進(jìn)行冷卻。本實用新型所述的抽吸式反循環(huán)取樣鉆頭可以大幅度提高反循環(huán)形成效果。
[0004]本實用新型所述的抽吸式反循環(huán)取樣鉆頭，該取樣鉆頭是由鉆頭體、內(nèi)置管、內(nèi)噴射孔、流動通道、臺肩、球齒、環(huán)狀噴嘴、內(nèi)圓弧面和環(huán)狀間隙組成，在鉆頭體(I)上設(shè)置有若干個對稱的內(nèi)噴射孔(3)，鉆頭體(I)的底部中心通道上設(shè)有臺肩(5)，鉆頭體(I)底唇面設(shè)有若干個流動通道(4)，鉆頭體(I)通過螺紋或螺釘固定內(nèi)置管(2)，內(nèi)置管(2)的下端為內(nèi)圓弧面(8)。
[0005]所述的抽吸式反循環(huán)取樣鉆頭的內(nèi)置管(2)與鉆頭體(I)內(nèi)壁組成環(huán)狀間隙(9)，內(nèi)置管(2)內(nèi)圓弧面(8)與鉆頭體(I)的臺肩(5)組成環(huán)狀噴嘴(7)。
[0006]本實用新型的所述的抽吸式反循環(huán)取樣鉆頭，該取樣鉆頭的工作原理:在潛孔錘正常沖擊鉆進(jìn)時，驅(qū)動潛孔錘活塞做功后的一部分廢氣進(jìn)入鉆頭體(I)的內(nèi)噴射孔(3)，然后沿環(huán)狀間隙(9)下行至環(huán)狀噴嘴(7)，由于氣體的附壁效應(yīng)，高速氣流將沿內(nèi)置管(2)下端的圓弧形內(nèi)壁(8)附壁流動，在高速氣流的卷吸作用下，周圍的氣體不斷地向弧面流動，并在其附近產(chǎn)生較大的真空區(qū)，在壓力差的作用下，孔底和環(huán)空的氣體攜帶巖屑沿鉆頭底部流道(4)進(jìn)入中心通道并對鉆頭進(jìn)行冷卻。
[0007]本實用新型的有益效果:從環(huán)隙噴嘴噴出的窄薄高速氣流，由于附壁效應(yīng)而緊貼著弧面流動，可在周圍產(chǎn)生較大的真空，產(chǎn)生強大的抽吸力，可大幅度提高鉆進(jìn)中反循環(huán)的形成效果，可以解決破碎、漏失地層反循環(huán)形成不徹底的技術(shù)難題，有利于提高潛孔錘鉆進(jìn)效率和巖樣采取率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2為本實用新型底唇面示意圖。
[0010]【具體實施方式】:
[0011]以下結(jié)合附圖進(jìn)一步描述并給出實施例:
[0012]本實用新型所述的抽吸式反循環(huán)取樣鉆頭，該取樣鉆頭是由鉆頭體、內(nèi)置管、內(nèi)噴射孔、流動通道、臺肩、球齒、環(huán)狀噴嘴、內(nèi)圓弧面和環(huán)狀間隙組成，在鉆頭體I上設(shè)置有若干個對稱的內(nèi)噴射孔3，在鉆頭體I的底部中心通道上設(shè)有臺肩5，鉆頭體I底唇面設(shè)有若干個流動通道4，在鉆頭體I通過螺紋或螺釘固定內(nèi)置管2，內(nèi)置管2的下端為內(nèi)圓弧面8，內(nèi)置管2與鉆頭體I內(nèi)壁組成環(huán)狀間隙9，內(nèi)置管2內(nèi)圓弧面8與鉆頭體I的臺肩5組成環(huán)狀噴嘴7 ；
[0013]在使用時，在潛孔錘正常沖擊鉆進(jìn)時，驅(qū)動潛孔錘活塞做功后的一部分廢氣進(jìn)入鉆頭體I的內(nèi)噴射孔3，然后沿環(huán)狀間隙9下行至環(huán)狀噴嘴7，由于氣體的附壁效應(yīng)，高速氣流將沿內(nèi)置管圓弧形內(nèi)壁8附壁流動，在高速氣流的卷吸作用下，周圍的氣體不斷地向弧面流動，并在其附近產(chǎn)生較大的真空區(qū)，在壓力差的作用下，孔底和環(huán)空的氣體攜帶巖屑沿鉆頭底部流道4進(jìn)入中心通道并對鉆頭進(jìn)行冷卻。
【權(quán)利要求】
1.一種抽吸式反循環(huán)取樣鉆頭，其特征在于該取樣鉆頭是由鉆頭體、內(nèi)置管、內(nèi)噴射孔、流動通道、臺肩、球齒、環(huán)狀噴嘴、內(nèi)圓弧面和環(huán)狀間隙組成，在鉆頭體(I)上設(shè)置有若干個對稱的內(nèi)噴射孔(3 )，鉆頭體(I)的底部中心通道上設(shè)有臺肩(5 )，鉆頭體(I)底唇面設(shè)有若干個流動通道(4)，鉆頭體(I)通過螺紋或螺釘固定內(nèi)置管(2)，內(nèi)置管(2)的下端為內(nèi)圓弧面(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽吸式反循環(huán)取樣鉆頭，其特征在于內(nèi)置管(2)與鉆頭體(O內(nèi)壁組成環(huán)狀間隙(9)，內(nèi)置管(2)內(nèi)圓弧面(8)與鉆頭體(I)的臺肩(5)組成環(huán)狀噴嘴(7)。
【文檔編號】E21B10/60GK203961805SQ201420394676
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月17日
【發(fā)明者】賴小林, 曹品魯, 孔小康, 白元, 王勁松, 孔繁琦, 李文齊, 殷琨, 陳勇, 張文勛 申請人:新疆維吾爾自治區(qū)安全科學(xué)技術(shù)研究院, 吉林大學(xué)