[发明专利]冰芯钻孔开口保护装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种冰芯钻孔开口保护装置，在钻机运行过程中，可防止器物掉入冰芯钻孔内阻塞冰芯钻孔、损坏甚至卡死冰芯钻机，保证冰芯钻取工作的顺利进行。

背景技术

冰芯钻孔是利用冰芯钻机从冰川表面垂直向下连续钻取多节冰芯并将冰芯提升到地面后形成的孔洞，冰芯钻孔从冰川表面的冰芯钻孔开口一直延伸到冰川底部的基岩。钻取冰芯时，冰芯钻机通过位于冰芯钻孔上部的冰芯钻机支架和电缆多次通过冰芯钻孔开口下降和提升来钻取和提取冰芯，由于裸露的冰芯钻孔开口与地面平行，工作人员随身携带的工具、器具以及其它物品如螺丝刀、手套、记号笔等器物意外掉落，从地面滑入冰芯钻孔。由于冰芯钻孔直径很小且深度很深，很难将器物从孔中取出，造成冰芯钻孔的阻塞，坚硬的器物可能损坏冰芯钻机的刀头，致使冰芯钻机无法向下钻进；另一方面冰芯钻机也会被器物卡住，使冰芯钻机卡死在钻孔内无法提出，最终只能放弃冰芯钻机，导致该支冰芯钻取工作的失败，不得不选择合适的冰芯钻取点重新钻取冰芯，造成人力物力的极大浪费。

发明内容

鉴于上述，本发明的目的在于提供一种冰芯钻孔开口保护装置，用于防止器物掉入冰芯钻孔内。

本发明的目的是这样实现的：

一种冰芯钻孔开口保护装置，由槽板、钢圈、盖帽和钢钎组成，槽板为四周边沿折弯向下，呈矩形盒状结构，扣在冰芯钻孔上方。槽板四角有孔，钢钎通过孔将槽板固定于地面；钢圈固结于槽板的中心，并与钻孔的中心相对，钢圈上罩有盖帽，盖帽中心开有孔和切口，钻取冰芯时，与钻头连接的电缆通过切口置于孔中。

本发明的优点和产生的有益效果是：

1、本发明的槽板为矩形盒状结构，盒口向下可扣在冰芯钻孔上面，槽板的槽边可切入冰川表面，四根固定钢钎从四角固定槽板，这样可有效防止槽板在水平方向上的转动、滑动和垂直方向上的移动，使得本发明与冰芯钻孔开口相对位置保持固定，钢圈位于槽板的中心，与槽板固结于一体，钢圈的中心与钻孔的中心相对，便于冰芯钻机进出冰芯钻孔，提高冰芯钻取工作的效率。

2、本发明槽板上钢圈的口径为150 mm, 大于冰芯钻孔直径95 mm；盖帽的口径170 mm又大于钢圈的口径，罩在钢圈上，防止盖帽与钢圈冻结，方便盖帽的快速盖上和取下，避免了冰芯钻机频繁进出冰芯钻孔时与钢圈碰撞；盖帽电缆通孔直径大于电缆直径，这样方便电缆在盖帽孔内的穿行，减少电缆与盖帽孔孔壁的摩擦；钢圈竖立，可防止掉落地面器物滑进冰芯钻孔；与钻头连接的电缆通过盖帽的切口置于电缆通孔内，进行冰芯的钻取和提取工作。

3、本发明结构简单、设计合理，可有效避免冰芯钻取的过程中，器物掉入冰芯钻孔内，发生冰芯钻孔阻塞、冰芯钻机损坏和卡死等现象，保证冰芯钻取工作的顺利进行，减少人力物力的浪费。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

具体实施方式

本发明采用的冰芯钻机为专为高山极端条件下设计的轻型钻机（型号：BZXJ-ⅡD），该轻型钻机的钻架高度：~3 m、钻头重：21 kg、钻桶长度：1.75 m、钻取冰芯直径：94-95 mm、单次钻取冰芯长度：0.7-0.8 m、电机功率：0.3 kW、电源动力：220 V，2 kW交流汽油发电机、电缆（型号：4H-181A）长度: 300 m、电缆直径（4.72 mm）、钻深深度：200-250 m。钻机连接方式如下：电缆从绞车引出后，通过钻架上的滑轮与钻头连接，冰芯钻桶卡在钻头前端，刀头安装在钻桶前端，这样整个冰芯钻机通过电缆垂直吊装在钻架下。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明：

如图1所示，一种冰芯钻孔开口保护装置，由槽板1、钢圈2、盖帽3和钢钎4组成。钢圈2的口径为150 mm, 大于冰芯钻孔直径95 mm；盖帽3的口径为170 mm；槽板1为四周边沿向下缲，呈矩形盒状结构，扣在冰芯钻孔上方。槽板1四角有孔，长度300 mm钢钎4通过槽板1四角的孔将槽板1固定于冰川表面的雪（冰）层；钢圈壁高35 mm，固结于槽板1的中心，并与钻孔5的中心相对，钢圈2上罩有盖帽3，盖帽3中心开有孔8和切口7，切口宽5.5 mm；孔8的直径为7.5 mm；在钻孔5中，与钻头连接的电缆6通过切口7置于孔8中。

工作时，第一支冰芯钻取完毕后，95 mm的冰芯钻孔5的开口形成，提升冰芯钻机至冰川表面并从冰芯钻孔5开口处移开。先将槽板1盒口朝下扣在冰芯钻孔5开口处的冰川表面，并且让冰芯钻孔5的中心与钢圈2的中心对齐，然后用手将槽板1向下按压，使槽板1四周的槽边从冰川表面切入，直到槽板1的底部与冰川表面接触；通过4根钢钎4分别穿过槽板1四角的孔将槽板1固定于冰川表面，并用铁锤向下敲击固定钢钎4，直到钢钎4完全深入冰川内部。槽板1固定好后，将盖帽3扣在钢圈2上，完成冰芯钻孔开口的保护。继续冰芯钻取时，挪开盖帽3，露出冰芯钻孔5，冰芯钻机在电缆的作用下垂直下降，并通过钢圈2进入冰芯钻孔5内，然后让电缆6通过盖帽3上的切口7移到盖帽3的孔8中，盖帽3盖住钢圈2，继续降下冰芯钻机至冰芯钻孔5底部进行冰芯的钻取和提取。当一节冰芯钻取完毕并提升至冰芯钻孔5开口处时，将盖帽3从钢圈2上取下，再将电缆6从孔8和切口7中移开，继续提升冰芯钻机至冰芯钻孔5的上方，立即用盖帽3盖住钢圈2，以保护冰芯钻孔5的开口，避免器物掉落地面滑进冰芯钻孔。