[发明专利]用于操控在地面中钻孔的钻孔装置方向的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于操控在地面中钻孔的钻孔装置方向的方法，其中可锤击且旋转钻 头用作钻孔钻头，钻孔装置包括在钻头后方与钻头联接的锤击装置以及与可属于钻头的钻 臂，其中锤击装置的后部或者钻臂位于钻孔中或者覆盖钻孔的套管内的自由空间中，使得 上述后部具有空间以在钻孔的半径方向中移动，并且在进行钻孔期间钻头在地面中的位置 根据从位置传感器接收到的地面数据来观察，该位置传感器指示钻头的位置。

背景技术

通过EP0369030公开文献已知道作为钻孔装置方向的控制方法的解决方案，在该 解决方案中，钻孔装置的前端被形成为两个接连的圆柱单元，这些单元彼此连接使得其形 成小角度。这些单元可因为接头构造而通过动力单元(例如液压缸)的帮助在期望方向中弯 曲，使得整个单元在该方向中开始转动。

上述方法的缺陷是其主要适用于控制在软土地面中进行钻孔的钻孔方向。前端的 圆柱部可转向以仅在足够使得该部分可相对于后一部分转向的地面中进行控制。在岩石孔 中，这种转向仅在孔具有明显大于所需圆柱部的较大直径的情况下通过钻头进行钻孔才成 功，控制所需的是与直径有关的。此外，该方法需要液压管件或者可引导至转孔头的电缆以 及与转向有关的动力单元。而且，需要观察钻孔头的位置，使得可对准转孔头。

还通过US20070187150、US6808027和US4319649的公开文献知道用于控制钻孔 装置的方向的方法。在这些公开文献中，钻孔装置是在地面中钻孔的切割钻孔装置，通过切 割钻孔装置向下转孔并且冲击被引导至钻头。例如，遇到的石头可能导致钻孔装置的角度 偏差。钻杆被支承在孔壁的多个位置处，但是相对于钻杆的中心线在控制方向的帮助下，钻 头在头部的定向不以转向为目的，换言之不在这些方向之间产生角度。但是，钻头向一旁移 动，而且钻杆借助于若干接连的、可调整的支持部件而向一旁移动。

发明内容

为了消除上述方法的缺陷，提出了一种用于钻孔装置的新颖的钻孔装置方向的控 制方法，该钻孔装置包括在钻头后方的锤击装置以及潜在属于钻头的钻臂，其中锤击装置 的后部或者钻臂位于钻孔中。通过本发明，相对于现有技术实现了重大改进并且本发明的 特征在于根据本发明的方法，在该方法中通过组织支持件通过仅调整后部相对于进行钻孔 的中心线的位置来控制进行钻孔的方向，支持件偏离中心线或者位于中心线上，对于上述 后部借助于通过使用钻孔或者套管的内表面的支持部件在钻孔装置的馈送端处调整支持 件，其中，仅为钻头和锤击装置相对于上述中心线形成方向角，并且在支持部件的前侧上形 成被引导至钻头的冲击，以及冲击在钻头的方向α中被引导至被钻孔的地面。

根据本发明的方法的优势在于其适用于地面钻孔，并且当可在钻孔装置内部进行 钻头的对准以及稍微转向至相对于钻头的偏离角度时，用于在岩石中钻孔。钻孔装置的钻 头正好位于正确的钻孔头部处并且仅稍微转向，位于钻头方法的冲击锤和潜在钻臂处于套 管内或在岩石孔中的自由空间中。可为冲击锤的后部或钻臂容易地设置支持部件，借助于 支持部件，后部可保持在进行钻孔的中心线上或者从中心线偏离的角位置中。冲击锤经常 以有效的锤击方向锤击钻头而不会损失，即使钻头相对于钻孔的中心线转向。

在本发明的实施方法的最大优势中，钻孔头部不包括与控制相关的动力单元，也 不包括在钻孔装置的馈送端处进行与对准有关的功能的管件或缆线，在地面表面通过钻杆 的轴向移动并且借助于旋转或者仅通过使用旋转，可旋转钻杆和/或套管。

附图说明

在下文中，通过参考附图更详细地描述本发明，在附图中：

图1示出了钻孔装置的侧视图。

图2示出了图1中的线A-A所取的截面。

图3示出了图2中的线B-B所取的截面。

图4示出了替代钻孔装置的截面和侧视图。

图5示出了来自图4的截面和来自线B-B的截面。

图6示出了图4的线A-A所取的截面。

图7示出了置于岩石钻孔上的支持部件。

图8示出了图7的线D-D所取的支持部件的截面图。

具体实施方式