[发明专利]一种地质勘探的深孔综合保障方法及设备

权利要求书

1.一种地质勘探的深孔综合保障设备，其特征在于：包括厚壁套管、钻杆、钻头、辅助牵引模块、清理限制模块和处理模块，其特征在于：所述辅助牵引模块用于在钻头扩孔钻进的过程中牵引厚壁套管同时移动，所述清理限制模块用于在辅助牵引模块带动厚壁套管经过松散的深孔岩壁时将不稳定的岩块刮落，所述处理模块用于将清理限制模块刮落的岩块打碎为岩粉避免岩块堆积在深孔的底部，所述辅助牵引模块包括活动套环和电推杆，所述钻杆位于厚壁套管的内部圆心处，所述活动套环转动连接在钻杆的外壁，所述电推杆固定安装在活动套环的外侧，且若干个所述电推杆之间的距离相同，所述钻头螺纹固定在钻杆的底端；所述厚壁套管的底部开设有若干个牵引孔，若干个所述牵引孔之间等距设置，且所述牵引孔的个数与电推杆的个数相同，所述牵引孔的直径大于电推杆的直径，所述牵引孔内壁的上半部分设置有磁性材料，所述电推杆的内部设置有电磁铁；所述处理模块包括内转盘、外转盘、滚珠、第一碎岩刀体和第二碎岩刀体，所述内转盘套设在钻杆的外侧，且所述内转盘的底部与钻头的顶部固定连接，所述外转盘转动连接在内转盘的外侧，所述滚珠设置在内转盘和外转盘之间，所述外转盘的上表面与内转盘的上表面平齐，所述外转盘的高度小于内转盘的高度，所述第一碎岩刀体固定安装在外转盘的靠近厚壁套管的一侧，所述第二碎岩刀体固定安装在内转盘的靠近厚壁套管的一侧，所述第一碎岩刀体位于第二碎岩刀体的上端面，所述第二碎岩刀体的碎岩面与钻头工作时旋转的方向一致，所述第一碎岩刀体的碎岩面设置与钻头工作时旋转的方向相反；所述钻杆的内部开设有输送腔，所述钻头的内部开设有通孔和活动腔，所述通孔位于钻头的顶端，所述输送腔通过通孔与活动腔相连通，所述活动腔的内部滑动安装有活塞，所述活塞的底部固定安装有推动杆，所述推动杆的外侧设置有复位弹簧，所述活动腔的底部固定连接有安装底座，所述复位弹簧的底端与安装底座的上表面固定连接，所述复位弹簧的顶端与活塞的底部固定连接，所述钻头的内部开设有V形空腔，所述V形空腔位于活动腔的下端面。

2.根据权利要求1所述的一种地质勘探的深孔综合保障设备，其特征在于：所述清理限制模块包括刮块、转动连接件和伸缩杆，所述刮块固定安装在电推杆的远离活动套环的一端，所述伸缩杆的顶端与电推杆转动连接，所述外转盘的上表面固定安装有转动连接件，所述伸缩杆的底端与转动连接件的顶端固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种地质勘探的深孔综合保障设备，其特征在于：所述推动杆的底端穿过安装底座至V形空腔内，所述V形空腔内设置有两个切削刀体，两个所述切削刀体的顶端分别位于推动杆底端的前后两侧，所述切削刀体和推动杆的连接处贯穿安装有销轴，两个所述切削刀体通过销轴与推动杆铰接连接，所述钻头的底部开设有出水口，所述出水口与通孔相连通，所述钻头的底端固定安装有金刚石胎体。

4.根据权利要求3所述的一种地质勘探的深孔综合保障设备的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，将钻机固定在待测地质的上方地面，启动钻机驱动钻杆转动，钻杆带动钻头钻出深孔，钻进一定深度后，通过锤击的方式将厚壁套管贯入深孔进行护壁；

步骤二，在钻进的过程中遇到孤石时，若厚壁套管靠锤击无法通过，通过启动水泵向输送腔内输入高压水流，将切削刀体推出V形空腔，直到钻头两侧的切削刀体展开后的宽度大于厚壁套管的外径，钻头继续转动进行扩孔钻孔，在孤石和厚壁套管之间钻出环状间隙；

步骤三，完成步骤二之后，钻头钻到厚壁套管的下方，通过辅助牵引模块使钻头向下钻进的过程中，能够同时牵引厚壁套管下移，及时给孔壁提供支护作用，避免深孔发生垮塌；

步骤四，在进行步骤三的同时，通过清理限制模块中的刮块将孔壁出现松动的岩块刮落，避免钻孔时产生的振动导致岩块同时堆积在深孔的底部；

步骤五，完成步骤四之后，通过处理模块中的第一碎岩刀体和第二碎岩刀体，在钻孔的同时及时将不稳定的岩块打碎，同时清理限制模块中的伸缩杆通过配合将大岩块进行拦截，避免大岩块随泥浆进入厚壁套管内部对钻杆造成损伤。