[发明专利]一种新型岩石取样专用水钻钻头

说明书

本发明公开了一种新型岩石取样专用水钻钻头，它包含钻取系统、推出系统和切断系统三个部分，所述的钻取系统由钻体、钻爪和连接杆组成；所述的推出系统由推压圈、推压杆和推压板组成；所述的切断系统由侧切刀头、拉簧、拉索、销轴、支撑杆、连杆、和磁铁块组成；该钻头可以通过侧切刀头将样品与下部本体分离开来，取样方式更加方便，灵活；推出系统的设置方便了钻头内部样品的取出，有效避免了击打钻头取样造成的破坏，保证了样品的完整性；结构紧凑，实用性极强，值得大范围推广。

技术领域

本发明涉及一种水钻钻头，具体为一种新型岩石取样专用水钻钻头，属于煤田地质勘探专用设备技术领域。

背景技术

煤岩柱的采取是煤田地质勘探的重要内容，因为可以通过研究煤岩柱特征来确定成煤地质环境、煤层赋存特征及其相关的科研工作。目前深部钻探煤岩柱技术已较为成熟，煤田地质勘探煤岩柱取煤芯工作主要集中在深部钻井岩心取芯，而地表露天煤矿煤岩柱取心则一直是难点，原因有以下几点：第一，如果采用传统的水钻钻头一体式结合进行旋转钻探，钻取的煤岩柱与水钻壁一同被提出，采取煤岩柱困难，只能通过敲打或挤压方法取出煤岩柱，致使煤岩柱很容易被破坏，采取样品受到很大影响；第二，如果采用传统的机械钻探，则钻探技术成本高，周期长，而且采取煤岩柱不够灵活便捷，为此，本次提出一种新的钻头，能够在露天煤矿或者井下迅速快捷的对煤岩柱进行取芯。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种新型岩石取样专用水钻钻头，以便于野外勘探时简单快速取芯。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明的技术方案如下：一种新型岩石取样专用水钻钻头，它包含钻取系统、推出系统和切断系统，所述的钻取系统由钻体、钻爪和连接杆组成；所述的推出系统由推压圈、推压杆和推压板组成；所述的切断系统由侧切刀头、拉簧、拉索、销轴、支撑杆、连杆、和磁铁块组成。

所述的钻体为顶部封口的中空柱状结构，钻体顶部中心处设有连接杆，钻体底部设有均匀分布的钻爪，水道贯穿连接杆和钻体顶部；所述的钻体内侧下部设有凹槽，所述的钻体侧壁内部设有索道，索道顶端贯穿钻体顶部，索道底端与凹槽连通。

所述的推压板上部设有两根对称的推压杆，推压板位于钻体的内部，推压杆贯穿钻体顶部，推压杆顶部与推压圈连接，推压圈嵌套在连接杆13外围。

所述的侧切刀头位于凹槽内部，侧切刀头通过销轴与钻体铰接，侧切刀头左侧中部通过拉簧与钻体固接，侧切刀头右侧中部与拉索固接，拉索穿过索道后与连杆右端连接，钻体上表面左侧设有支撑杆，支撑杆与连杆之间铰接，支撑杆左侧设有磁铁块。

作为本发明的钻头的一种优选技术方案，所述钻体外表面设有均匀分布的螺旋式沟槽，有效的解决了现有的水钻钻头存在的排屑困难的问题，提高了钻进速度。

作为本发明的钻头的一种优选技术方案，所述的磁铁块采用圆片状的钕铁硼磁铁，其磁力较强，以便于连杆左端下压时能够稳固吸附，从而通过拉索带动侧切刀头伸出对钻体11内部的岩样进行径向切割。

所述的磁铁块与钻体之间通过胶黏剂固定，安装简单，生产工艺要求低，操作方便。

作为本发明的钻头的一种优选技术方案，所述的钻体顶部与推压杆连接处采用机械密封，既能保证推压杆顺利进出钻体内部，同时确保了钻体内部的密闭性，有效防止水钻使用时水会从钻体和推压杆之间的缝隙流出而丧失冷却效果。

作为本发明的钻头的一种优选技术方案，所述的拉索采用钢丝绳，且拉索直径比索道内径相等或略小，安装时拉索与索道之间涂覆有高真空密封脂，有效防止水钻使用时水会从拉索与索道之间缝隙流出。

作为本发明的钻头的一种优选技术方案，所述的推压板的内径比钻体内径小2-10mm，确保推压板和钻体内壁之间留有缝隙，注水钻取样品时水能够沿钻体内壁顺利向下流动。