[发明专利]一种新型扩孔设备

说明书

本发明属于地质勘探设备技术领域，具体公开了一种新型扩孔设备，包括钻杆和用于驱动钻杆旋转的驱动电机，钻杆未与驱动电机相连接的一端依次设有导向钻头、扩孔钻头和支撑环，导向钻头安装在钻杆的端部，支撑环与钻杆同轴设置，支撑环的内壁和钻杆的外壁之间设有若干根支撑杆。导向钻头可对扩孔钻头的扩孔方向进行牵引和导正，保持扩孔方向与钻孔方向的同心度；且导向钻头可破除前方阻碍物，避免扩孔钻头在扩孔过程中由于孔内发生坍塌情况而造成卡钻；支撑环的外壁与钻孔的内壁相接触，当钻杆旋转时，支撑环和支撑杆相配合对钻杆起到支撑作用，避免钻杆发生偏移，从而保证扩孔后的钻孔与扩孔枪的钻孔的同心度，提高扩孔效率。

技术领域

本发明属于地质勘探设备技术领域，具体公开了一种新型扩孔设备。

背景技术

“地质勘探”即是通过各种手段、方法对地层进行勘查、探测，确定不同地层的厚度，采取不同地层中岩石的芯样，再通过测试化验和力学分析,确定岩石矿物中化学物理性质。钻探是工程地质勘探中应用最为广泛的一种勘探手段，在钻探过程中，需要对钻孔进行扩孔，扩大钻孔直径，以方便实验人员取样。

扩孔器是地质勘探中常用的一种扩孔设备，目前，扩孔设备主要由钻杆以及固定在钻杆上的扩孔钻头构成。由于扩孔器中的扩孔钻头的直径大于钻孔时使用的钻孔钻头的直径，加之地质岩性的复杂情况，在扩孔过程中，钻杆容易发生偏移，导致扩孔方向偏移钻孔方向，同心度低，扩孔效率低，而且还容易出现坍塌、卡钻等问题，严重的会导致钻孔不符预设勘探要求而造成整孔报废。此外，在扩孔过程中，不可避免的存在泥沙飞溅的情况，导致工作时尘土飞扬，影响工作人员工作。

发明内容

本发明的目的在提供一种新型扩孔设备，以解决现有的扩孔设备在扩孔过程中出现的同心度低，扩孔效率低，以及容易出现坍塌、卡钻等问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：一种新型扩孔设备，包括钻杆和用于驱动钻杆旋转的驱动电机，所述钻杆远离驱动电机相连接的一端依次设有导向钻头、扩孔钻头和支撑环，导向钻头安装在钻杆的端部，支撑环与钻杆同轴设置，支撑环的内壁和钻杆的外壁之间设有若干根支撑杆。

本基础方案的工作原理和有益效果在于：

与现有技术相比，本扩孔设备中，在钻杆上依次设有导向钻头、扩孔钻头和支撑环，位于钻杆端部的导向钻头可对扩孔钻头的扩孔方向进行牵引和导正，保持扩孔方向与钻孔方向的同心度；同时，导向钻头可以破除前方阻碍物，避免扩孔钻头在扩孔过程中由于孔内发生坍塌情况而造成卡钻；当扩孔钻头对钻孔进行扩孔后，支撑环的外壁与钻孔的内壁相接触，在钻杆旋转工作的过程中，支撑环和支撑杆相配合对钻杆起到支撑作用，避免钻杆发生偏移，从而保证扩孔后的钻孔与扩孔枪的钻孔的同心度，提高扩孔效率。

进一步，所述钻杆为中间设有空心流道的空心结构，钻杆靠近导向钻头的一端设有若干与空心流道相连通的出水孔，钻杆的另一端设有一个与空心流道相连通的进水孔；钻杆上密封转动连接有导套，导套内设有与进水孔相连通的柱形空腔，导套上设有与柱形空腔相连通的进水口。

本方案中，导套上的进水口、柱形空腔、进水孔、空心流道和出水孔形成一个水的通道，在扩孔过程中，可将导套的进水口通过水管与水源相连接，向钻杆内部输水，钻杆旋转的过程中水可以从出水孔中流出，达到降尘效果，并减小碎石泥土的阻力，从而降低钻头的工作阻力，提高扩孔效率；且导套与钻杆为密封转动连接，不会对钻杆的旋转产生影响，或发生水管缠绕现象。

进一步，所述支撑环的外壁设有若干均匀分布的凸齿。凸齿可对孔壁进行二次修整，使井壁更加圆滑。

进一步，所述支撑环的外壁设有若干沿其周向分布的导流槽，导流槽的长度方向平行于支撑环的轴向方向。导流槽的设置便于排出扩孔过程中产生的泥沙碎石。