專利名稱：一種地下砂礫石開采井具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種地下開采井具，尤其是一種地下砂礫石開采井具。
目前某些地區(qū)砂礫石特別缺乏，加之交通運輸?shù)炔槐?，使得砂礫石作為商品建筑材料其價格非常高，特別是一些平原水庫、湖泊、河流及水源充足的鹽堿地、沼澤地、低洼的廢棄地等地下蘊藏了大量的砂礫石，因此砂礫石的開發(fā)開采利用具有較大的經(jīng)濟價值，而且開采的同時，還可以兼修養(yǎng)魚池、加深越冬池促進淡水魚業(yè)的發(fā)展，另外還可用于某些地方地下沙金礦的開采及平原樁基的施工等。
本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的情況，設計了一種結(jié)構(gòu)簡單、實用，使用方便，效率高的地下沙礫石開采井具。
本實用新型是通過下列方式予以實現(xiàn)的一種地下砂礫石開采井具，包括井頭和井底及連接二者的內(nèi)、外井管三部分，其特征是所說的井頭部分，有一個側(cè)面設有高壓進水口上下端為法蘭盤的三通機座，其上端通過法蘭連接有帶桶形滑軌的內(nèi)管旋轉(zhuǎn)頭軸座，其下端通過外管旋轉(zhuǎn)頭壓蓋連有外管旋轉(zhuǎn)頭及與其(外管旋轉(zhuǎn)頭)固連的傳動齒輪，在它們的內(nèi)部分別設有通過螺釘固連在內(nèi)管旋轉(zhuǎn)頭軸座上部桶形滑軌上端的內(nèi)管彎頭及通過內(nèi)管旋轉(zhuǎn)頭壓蓋與內(nèi)管彎頭連接的內(nèi)管旋轉(zhuǎn)頭，以及通過管箍與內(nèi)管旋轉(zhuǎn)頭連接的內(nèi)管頭，其中，上述所說的內(nèi)管彎頭接排水管和增壓泵，高壓進水口接高壓離心泵，傳動齒輪接回轉(zhuǎn)電機，內(nèi)管頭和外管旋轉(zhuǎn)頭分別接內(nèi)、外井管，通常內(nèi)、外井管采用無縫鋼管加工成每節(jié)3～5米長，每組包括內(nèi)、外井管各一節(jié)，每節(jié)之間及其與井頭、井底之間均用變徑螺紋管箍連接(通常外井管為正扣，內(nèi)井管為反扣，當然也可相反設置)，為接、折井管作業(yè)方便，內(nèi)、外井管之間設有支撐環(huán)，使它們處于半固定狀態(tài)，另外，每組的內(nèi)、外井管還需配一套帶滾珠的鋼托盤，及鋼吊裝帶(或稱吊攔)。所說的井底部分，包括一個具有雙層結(jié)構(gòu)的井底主體及其內(nèi)下端通過螺釘與其固連的井底副體，井底主體內(nèi)層設有通過管箍與內(nèi)井管連接的錐形擴散管及其下端的喉管和喉管進口段，井底主體外層為高壓水通道并通過管箍與外井管連接，井底副體為兩邊對稱設置的向上傾斜一定角度的噴嘴，而中間為吸入口朝下的吸入管，其中噴嘴與高壓水通道連通，吸入管與喉管進口段連通，同時在喉管高度位置的井底主體兩側(cè)分別設有通過螺紋固連且與高壓水通道連通的水平切向設置的水槍和水槍噴水出口，在其下面的井底主體兩側(cè)分別設有三個進水口。井底的上端除上述所說的通過管箍與內(nèi)、外井管連接外，其下部則與花籃式鑄鋼鉆頭連接，其中上述的錐形擴散管、喉管及喉管進口段、水槍及水槍噴水出口、吸入管等構(gòu)成噴射泵，其最大特點是既可鉆進又能進行砂礫石開采，本技術(shù)的工作原理是通過內(nèi)、外井管的雙層結(jié)構(gòu)和設在井底隨井管水平回轉(zhuǎn)的水槍注入的高壓水，大部分經(jīng)過為鉆進設的進水口，然后被設在井底中心的噴射泵抽回地面，同時不斷夾帶由鉆頭鉆下和水槍沖活的泥沙和砂礫石，從而達到鉆進和開采砂礫石的目的，當鉆進位置達到欲開采砂礫層下緣時，適當加大注水量，這時井底周圍逐漸擴大，一定范圍的砂礫石被高壓水沖浮，經(jīng)花籃式鉆頭孔隙隨水被抽到地面。下面以在水中的地下開采為例談一下本技術(shù)的工作過程及注意事項(1)依次將井頭安裝在水平潛固好的浮箱式采砂船中心井架的升降工作平臺上，再裝上回旋齒輪與回旋電機等，接好水封前排水孔的排水導管，使升降、回旋可正常運行；(2)把上好鉆頭的井底接上一組3米長的內(nèi)外井管，用電動葫蘆豎起移到上面對準外管旋轉(zhuǎn)。升降配合，用煞把先把內(nèi)井管與井頭內(nèi)管頭接好擰緊(注意是反口螺紋)，再升降配合把外井管與外管旋轉(zhuǎn)頭接好擰緊。
(3)打開甲板的“地窗”，降下井具使鉆頭接觸水下地面；(4)把注水離心泵帶電動閥門的出水管與外管彎頭接好，為了節(jié)電，適應注水流量變幅較大的需要，注水設雙泵共用出水管，而且需把它們放在與采沙船用水平鋼滑軌聯(lián)接的浮體上，其出水管用兩頭帶鉸的銜架固定，銜架下端接浮體，上端接升降平臺；(5)同時把壓力排管一端接內(nèi)管彎頭，另一端接管增壓泵(或振動篩)入口。增壓泵(或振動篩)如注水離心泵那樣也放在如(4)那樣的浮體上，壓力排管也固定在如(4)那樣的銜架上。
(6)以上工作完成后船上人員分兵把口，監(jiān)視各部機電設備運行狀況。其中注水浮體1人出料浮體1人；回旋、升降機2人；班長1人；副班長兼控制室操縱員1人；副班長兼炊事員、記錄員1人。班長檢查各部無誤人員就住后下令開機，操縱員依次開動回旋電機、注水離心泵、升降電機，開始鉆進作業(yè)。這當中要根據(jù)班長的觀察決定注水量大小，注意不要供水過大造成泥桶過粗造成浪費和影響正常采砂的進行。
(7)當升降平臺降到最低不能再下降鉆進時將井具提升1米左右，停注水，?；匦?，把井管上部卡在地窗處死住，擰開外管接頭，再提升40厘米使內(nèi)管相對滑下40厘米，擰開內(nèi)管接頭，再提升4.5米，接一套4米長的內(nèi)外井管。接管前應先護住地窗處的管頭，先接上端，再拿開護體接下端。然后繼續(xù)鉆進作業(yè)。
(8)重復(6)、(7)的動作，當鉆進到預定的砂礫層時，應根據(jù)預計的砂礫層厚度比較一下管的長度，以便不用接管一次鉆到砂礫層的底面，接著馬上適當加大注水量開始正式采砂礫石作業(yè)。
(9)當完成單井預定開采量以后，不可馬上關(guān)機，應馬上提升井具，繼續(xù)注水。(但這時抽取的主要是砂泥，目的是防止大塊不均勻塌方擠位井具而延誤移井時間)。井具盡量上提，停回旋，卡死住井管后停注水，逐節(jié)拆下內(nèi)外井管(井底上留一節(jié))，在井點中心留一可見標記(適當做些永久型的)，拔上船邊鋼托，浮起采砂船移到下一個井點重新進行鉆進、開采做業(yè)。
通過上面敘述可看出本井具完成預定任務是沒有問題的。它具有結(jié)構(gòu)簡單新穎，機械化程度高，技術(shù)先進和易于掌握的特點。另外它的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益是很高的。據(jù)估算一套中型(內(nèi)管徑150mm)機具，在適宜地理位置(如北緯45℃附近的平原缺砂石料地區(qū))可年產(chǎn)達6萬立方米，產(chǎn)值百余萬元，當年可收回全部生產(chǎn)性投資。


圖1是本實用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型的井頭部分(結(jié)構(gòu)示意圖)。
圖3是本實用新型的井底部分結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖2的Ⅰ－Ⅰ剖面圖。
圖5是圖3的Ⅱ－Ⅵ剖面圖。
圖6是圖3的Ⅲ－Ⅲ剖面圖。
圖7是本實用新型的井底部分的另一剖面圖。
圖8是圖2的局部A的放大圖。
圖9是圖2的局部B的放大圖。
圖中1內(nèi)管彎頭、2內(nèi)管旋轉(zhuǎn)頭壓蓋、3內(nèi)管旋轉(zhuǎn)頭軸座、4三通機座、5高壓進水口、6法蘭盤、7傳動齒輪、8外管旋轉(zhuǎn)頭、9管箍、10管箍、11井底主體、12水槍、13進水口、14內(nèi)管旋轉(zhuǎn)頭、15管箍、16外管旋轉(zhuǎn)頭壓蓋、17內(nèi)管頭、16錐形擴散管、19喉管、20喉管進口段、21噴嘴、22吸入管、23吸入口、24高壓水通道、25井底副體、26注油孔、27排水孔、28三通機座孔、29水槍噴水出口、30防塵墊、31鋼墊圈、32滾珠壓蓋、33滾珠、34珠瓦、35儲油腔、36油封、37水封、38環(huán)形帶孔工字頂柱、39注油孔、40排水孔、41橡膠墊、42止水墊、43排水孔、44水封、45油封、46注油孔、47螺釘、48傘形軸承。
本實用新型的最佳實施例，如
圖1－9所示。一種地下砂礫石開采井具，包括井頭和井底及連接二者的內(nèi)、外井管三部分，其特征是所說的井頭，有一個側(cè)面設有高壓進水口5上下端為法蘭盤6的三通機座4，其上端通過法蘭連接有帶桶形滑軌的內(nèi)管旋轉(zhuǎn)頭軸座3，其下端通過外管旋轉(zhuǎn)頭壓蓋16連有外管旋轉(zhuǎn)頭8及與其(外管旋轉(zhuǎn)頭8)固連的傳動齒輪7，在它們的內(nèi)部分別設有通過螺釘固連在內(nèi)管旋轉(zhuǎn)頭軸座3上部桶形滑軌上端的內(nèi)管彎頭1及通過內(nèi)管旋轉(zhuǎn)頭壓蓋2與內(nèi)管彎頭1連接的內(nèi)管旋轉(zhuǎn)頭14，以及通過管箍15與內(nèi)管旋轉(zhuǎn)頭14連接的內(nèi)管頭17，其中，上述所說的內(nèi)管彎頭1接排水管和增壓泵，高壓進水口5接高壓離心泵，傳動齒輪7接回轉(zhuǎn)電機，內(nèi)管頭17和外管旋轉(zhuǎn)頭8分別接內(nèi)、外井管，通常內(nèi)、外井管采用無縫鋼管加工成每節(jié)3～5米長，每組包括內(nèi)、外井管各一節(jié)，每節(jié)之間及其與井頭、井底之間均用變徑螺紋管箍9、10連接(通常外井管為正扣，內(nèi)井管為反扣，當然也可相反設置)，為接、拆井管作業(yè)方便，內(nèi)、外井管之間設有支撐環(huán)，使它們處于半固定狀態(tài)，另外，每組的內(nèi)、外井管還需配一套帶滾珠的鋼托盤，及鋼吊裝帶(或稱吊攔)。所說的井底部分，包括一個具有雙層結(jié)構(gòu)的井底主體11及其內(nèi)下端通過螺釘與其固連的井底副體25，井底主體11內(nèi)層設有通過管箍9與內(nèi)井管連接的錐形擴散管18及其下端的喉管19和喉管進口段20，井底主體11外層為高壓水通道24并通過管箍10與外井管連接，井底副體25為兩邊對稱設置的向上傾斜一定角度的噴嘴21，而中間為吸入口23朝下的吸入管22，其中噴嘴21與高壓水通道24連通，吸入管22與喉管進口段20連通，同時在喉管19高度位置的井底主體11兩側(cè)分別設有通過螺紋固連且與高壓水通道24連通的水平切向設置的水槍12和水槍噴水出口29，在其下面的井底主體11兩側(cè)分別設有三個進水口19。井底的上端除上述所說的通過管箍9、10與內(nèi)、外井管連接外，其下部則與花籃式鑄鋼鉆頭連接，其中上述的錐形擴散管18、喉管19及喉管進口段20、水槍12及水槍噴水出口29、吸入管等構(gòu)成噴射泵，其最大特點是既可鉆進又能進行砂礫石開采，本技術(shù)除開采砂礫石外，還可用于其它領(lǐng)域，如采金等。
權(quán)利要求一種地下砂礫石開采井具，包括井頭和井底及連接二者的內(nèi)、外井管三部分，其特征在于A、所說的井頭部分，有一個側(cè)面設有高壓進水口上下端為法蘭盤的三通機座，其上端通過法蘭盤連接有帶桶形滑軌的內(nèi)管旋轉(zhuǎn)頭軸座，其下端通過外管旋轉(zhuǎn)頭壓蓋連接有外管旋轉(zhuǎn)頭及與其固連的傳動齒輪，在它們的內(nèi)部分別設有通螺釘固連在內(nèi)管旋轉(zhuǎn)頭軸座上部桶形滑軌上端的內(nèi)管彎頭及通過內(nèi)管旋轉(zhuǎn)頭壓蓋與內(nèi)管彎頭連接的內(nèi)管旋轉(zhuǎn)頭，以及通過管箍與內(nèi)管旋轉(zhuǎn)頭連接的內(nèi)管頭；B、所說的井底部分，包括一個具有雙層結(jié)構(gòu)的井底主體及其內(nèi)下端通過螺釘與其固連的井底副體，井底主體內(nèi)層設有通過管箍與內(nèi)井管連接的錐形擴散管及其下端的喉管和喉管進口段，井底主體外層為高壓水通道并通過管箍與井管連接，井底副體為兩邊對稱設置的向上傾斜一定角度的噴嘴，而中間為吸入口朝下的吸入管，其中噴嘴與高壓水通道連通，吸入管與喉管進口段連通，同時在喉管高度位置的井底主體兩側(cè)分別設有通過螺紋固連且與高壓水通道連通的水平切向設置的水槍和水槍噴水出口，在其下面井底主體兩側(cè)分別設有三個進水口。
專利摘要本實用新型涉及一種地下砂礫石開采井具。它主要包括井頭和井底及連接二者的內(nèi)、外井管，它是針對一些平原水庫、湖泊、河流及水源充足的鹽堿地，沼澤地等蘊藏了大量的砂礫石，而交通又不發(fā)達地區(qū)，砂礫石作為商品建筑材料價格昂貴等，設計了本井具，其結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，效率高，在開采的同時，還可兼修養(yǎng)魚池、加深越冬池以及地下砂金礦的開采等等。
文檔編號E21C41/00GK2129824SQ9222850
公開日1993年4月14日 申請日期1992年7月20日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月20日
發(fā)明者李春生 申請人:李春生