[发明专利]用于岩石处理的设备、岩钻单元和方法

说明书

一种用于处理钻杆的设备、岩钻单元和处理钻杆的方法。该设备(36)包括杆馈送器(13)和摆动装置(11)，所述杆馈送器(13)和摆动装置(11)协作并在拾取位置(14)与由所述钻凿单元(1)的岩钻机(7)限定的钻凿中心(10)之间移动所述钻杆(2)。所述杆馈送器和摆动装置是能够独立控制的单独装置。

技术领域

本发明涉及一种用于在岩石钻凿中，尤其是在取心钻凿中处理杆的设备。

本发明还涉及一种岩钻单元和一种处理岩钻杆的方法。

本发明的领域在独立权利要求的前序部分中被更具体地限定。

背景技术

执行取心钻凿是为了调查远处的岩石地面，以便确定开采矿物的条件。因此，取心钻凿被用于勘探钻凿目的和施工作业。在取心钻凿过程中，为了提取岩芯，通常要钻凿到非常大的深度和距离。例如，钻凿几千米以上的孔是很常见的。在这种长钻孔的岩钻期间，有必要连接多个钻凿部件，诸如钻杆，用于形成钻柱。位于钻柱的远端处的钻头需要定期更换，每个孔更换几次，通常每隔30米至50米更换一次，这意味着每个钻孔都需要拆卸和组装整个钻柱15次至20次。传统上，钻凿部件的处理是手动完成的。现在，取心钻凿装置越来越多地设置有杆处理设备，用于在拾取位置与岩钻机的钻凿中心之间移动钻杆和其它钻凿部件。然而，已知的处理装置已经显示出包含一些缺点。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种新颖的并且改进的用于杆处理的设备。本发明还涉及一种新颖的并且改进的岩钻单元以及处理杆的方法。

根据本发明的设备的特征在于第一独立设备权利要求所述的特征。

根据本发明的岩钻单元的特征在于第二独立设备权利要求所述的特征。

根据本发明的方法的特征在于独立方法权利要求所述的特征和步骤。

所公开的解决方案的构思是，专门意图用于勘探钻凿的岩钻单元可以设置有用于处理钻杆和其它伸长钻凿部件的设备。该设备包括用于在拾取位置与中间位置之间移动钻杆的杆馈送器，以及用于在中间位置与钻凿中心之间移动钻杆的摆动装置。所提到的杆馈送器和摆动装置是单独的单元，使得它们能够相对于彼此独立地移动。换句话说，杆馈送器和摆动装置并未集成到一个物理实体中，而是它们是能够单独操作的装置。

所公开的解决方案的优点在于，当摆动装置和杆馈送器可以被独立驱动时，钻杆的处理可以被加速，并且因此可以同时执行处理任务。这样，钻柱可以比通过使用已知设备被更快地组装和拆卸。

在本专利申请中，所使用的术语钻凿部件和钻杆包括伸长的钻具，诸如钻管和实心杆型元件。这些术语还包括水转杆、内管和取回元件，诸如缆索取回工具，它们在取心和样品钻凿中实施。

根据一个实施例，摆动装置和杆馈送器包括专用框架和专用致动器，用于执行它们的独立移动。因此，摆动装置和杆馈送器可以相对于彼此相对自由地安装，这对钻凿单元的布局具有积极的影响。该实施例的另一个优点是：专用装置的构造和操作可以根据它们的特殊需要来设计。

根据一个实施例，杆馈送器的移动对摆动装置没有影响，并且对应地是，摆动装置的移动对杆馈送器没有影响。因此，杆馈送器和摆动装置是能够独立移动的单独单元。

根据一个实施例，杆馈送器和摆动装置是单独的单元，它们之间没有直接的物理连接。

根据一个实施例，杆馈送器和摆动装置的移动方向相对于彼此是横向的。

根据一个实施例，杆馈送器被构造用以仅执行转动移动。因此，杆馈送器仅在一个单一移动方向上往复运动。

根据一个实施例，钻凿单元具有竖直的第一平面，并且杆馈送器具有竖直的第二平面。杆馈送器的第二竖直平面被构造用以在杆馈送器的移动期间相对于第一竖直平面恒定地平行。