小口徑取心鉆進(jìn)深孔和特深孔的方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種小口徑取心鉆進(jìn)深孔和特深孔的方法，通過鉆塔音視頻指揮系統(tǒng)、鉆塔平臺斜連接支撐裝置、鉆塔平臺斜連接支撐裝置和鉆塔導(dǎo)向架卷揚(yáng)輔助裝置配套使用，能夠方便鉆塔高位工作平臺的操作人員與鉆塔下方的操作人員進(jìn)行實時信號溝通，準(zhǔn)確傳遞操作指令，以提高地質(zhì)勘探工作效率；提高安全性，避免鉆井液噴濺污染操作環(huán)境，防止電機(jī)被鉆井液澆滴，以克服現(xiàn)有繩索絞車的缺陷；使高位操作平臺牢固地保持水平位置，并且水平度易于調(diào)整，以提高操作平臺的安全性和穩(wěn)定性，并提高工作效率；降低鋼絲繩左右擺動對滑輪的軸向沖擊，以減少鋼絲繩對滑輪的磨損，并有效防止鋼絲繩從滑輪上脫離。
【專利說明】小口徑取心鉆進(jìn)深孔和特深孔的方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉 及地質(zhì)勘探領(lǐng)域的一種小口徑取心鉆進(jìn)深孔和特深孔的方法。
[0002]【背景技術(shù)】
近年來，隨著開采手段和能力的提高，探采深度不斷加深，淺表礦產(chǎn)越來越少，深部的找礦工作是必然的戰(zhàn)略選擇。小口徑取心鉆進(jìn)深孔和特深孔作業(yè)中，由于國內(nèi)沒有的密集深孔、特深孔、特深斜孔的鉆探工藝和為適應(yīng)這種鉆探工藝而進(jìn)行的工藝技術(shù)改造參考，通過技改總結(jié)出能適應(yīng)深孔及特深孔鉆探施工需要的一套十分實用和有效的辦法。目前存在的主要問題包括以下幾個方面。
[0003]第一、在地質(zhì)勘探中，由于鉆塔的高位工作平臺與地面距離較遠(yuǎn)，并且工作中噪音較大，位于高位工作平臺的操作人員與地面操作人員溝通比較困難，一般通過喊話結(jié)合打手勢的方式進(jìn)行溝通交流，不僅溝通效率較低，而且實踐中經(jīng)常出現(xiàn)因信號傳遞錯誤導(dǎo)致誤操作的問題。因此迫切需要開發(fā)一種用于鉆塔高位工作平臺與地面操作人員之間信號交流的首視頻指?車系統(tǒng)。
[0004]第二、現(xiàn)有的繩索絞車的鋼絲繩外露，且沒有設(shè)置保護(hù)裝置。因此一旦鋼絲繩斷裂，將可能給操作人員造成傷害，存在安全隱患。另外，在繩索絞車與鉆塔配合使用時，絞車鋼絲繩帶起的鉆井液會四處噴濺，污染操作環(huán)境，進(jìn)而影響操作。另一方面，絞車電機(jī)也沒有設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)裝置，被鉆井液澆滴后，影響電機(jī)散熱，并極易發(fā)生漏電事故。
[0005]第三、現(xiàn)有鉆塔高位操作平臺的連接支撐機(jī)構(gòu)設(shè)計主要是為了適應(yīng)直孔鉆機(jī)配套，其高位操作平臺通過鋼絲繩吊掛在鉆塔上，通過調(diào)節(jié)鋼絲繩的長度從而使高位操作平臺始終處于水平狀態(tài)。針對特深斜孔，比如傾角77°，頂角13°，設(shè)計孔深3000m的ZK112 - 2鉆孔，鉆塔高位操作平臺的這種連接支撐機(jī)構(gòu)就不再適應(yīng)，其主要原因在于:由于使用中高位操作平臺會受到立根的橫向靠力(壓力)，導(dǎo)致高位操作平臺不夠穩(wěn)定，并且調(diào)平后固定位置的操作也比較繁瑣。
[0006]第四、地質(zhì)勘探鉆塔的鉆具吊裝一般通過卷揚(yáng)機(jī)完成，纏繞在卷揚(yáng)筒上的鋼絲繩繞過安裝在鉆塔上的滑輪并且外端連接吊鉤。在使用過程中發(fā)現(xiàn)，卷揚(yáng)排繩時，由于鋼絲繩左右擺動幅度過大，對滑輪產(chǎn)生側(cè)向作用力，頻繁沖擊滑輪的兩側(cè)擋板，導(dǎo)致滑輪兩側(cè)磨損嚴(yán)重。嚴(yán)重時會出現(xiàn)鋼絲繩從滑輪上脫離的現(xiàn)象(俗稱跳繩現(xiàn)象)，不僅影響工作效率，并且存在重大安全隱。
[0007]
【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種小口徑取心鉆進(jìn)深孔和特深孔的方法，解決以下四個技術(shù)難題:第一、能夠方便鉆塔高位工作平臺的操作人員與鉆塔下方的操作人員進(jìn)行實時信號溝通，準(zhǔn)確傳遞操作指令，以提高地質(zhì)勘探工作效率；第二、提高安全性，避免鉆井液噴濺污染操作環(huán)境，防止電機(jī)被鉆井液澆滴，以克服現(xiàn)有繩索絞車的缺陷；第三、使高位操作平臺牢固地保持水平位置，并且水平度易于調(diào)整，以提高操作平臺的安全性和穩(wěn)定性，并提高工作效率；第四、降低鋼絲繩左右擺動對滑輪的軸向沖擊，以減少鋼絲繩對滑輪的磨損，并有效防止鋼絲繩從滑輪上脫離。[0008]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種小口徑取心鉆進(jìn)深孔和特深孔的方法，其特征在于:它包括用于安裝在鉆塔的高位工作平臺上的高空操作控制臺和供地面工作人員使用的地面操作臺；所述高空操作控制臺包括聞空計算機(jī)以及分別與聞空計算機(jī)相連接的聞空顯不器、聞空攝像頭、聞空耳麥和高空操作鍵盤；所述地面操作臺包括地面計算機(jī)以及分別與地面計算機(jī)相連接的地面顯示器、地面攝像頭、地面耳麥和地面操作鍵盤；高空計算機(jī)與地面計算機(jī)之間通過數(shù)據(jù)線互相連接；作為計算機(jī)外圍設(shè)備的聞空顯不器、聞空攝像頭、聞空耳麥和聞空操作鍵盤分別通過計算機(jī)外圍設(shè)備數(shù)據(jù)線與高空計算機(jī)相連接；計算機(jī)外圍設(shè)備數(shù)據(jù)線上帶有膨起的數(shù)據(jù)線外壁凸起；卷揚(yáng)筒安裝在鉆塔一側(cè)，還包括騎跨在所述卷揚(yáng)筒上方的導(dǎo)向架，所述導(dǎo)向架上安裝有位于卷揚(yáng)筒上方的第二滾筒以及位于第二滾筒上方的第一滾筒；所述第一滾筒的中心軸和第二滾筒的中心軸均與卷揚(yáng)筒的中心軸相平行；卷揚(yáng)筒的長度L1大于第二滾筒的長度L2，第二滾筒的長度L2大于第一滾筒的長度L3。
[0009]傳送帶的外部設(shè)置有傳送帶罩，所述傳動帶罩固定安裝在架體上；在所述滾筒軸外側(cè)設(shè)置有半包裹結(jié)構(gòu)的滾筒保護(hù)罩，即在滾筒保護(hù)罩的前側(cè)面設(shè)置有開口 ；在滾筒保護(hù)罩的后側(cè)面上設(shè)置有觀察口，該觀察口處設(shè)置有透明防護(hù)板。
[0010]還包括用于支撐所述高位操作平臺的伸縮桿；所述伸縮桿包括上端鉸接在高位操作平臺上的上支撐桿，下端鉸接在鉆塔上的下支撐桿以及連接在上支撐桿與下支撐桿之間的調(diào)節(jié)絲桿；所述的調(diào)節(jié)絲桿的兩端分別與上支撐桿的下端部以及下支撐桿的上端部螺紋連接。
[0011 ] 本發(fā)明的積極效果在于:
第一、位于高位工作平臺的操作人員通過本系統(tǒng)能夠方便地與鉆塔下方的操作人員實時進(jìn)行音頻和視頻信號傳遞，操作指令傳遞更加準(zhǔn)確，溝通效率更高；本系統(tǒng)設(shè)置有安裝在高位平臺上的纏線裝置，能夠避免導(dǎo)線被外界塵土污染。另外，轉(zhuǎn)動手柄帶動主動軸轉(zhuǎn)動時從動軸隨之同步轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)了導(dǎo)線的伸出和收回，避免了導(dǎo)線的纏繞、扭曲、滑脫和過度牽拉等情況的發(fā)生。
[0012]第二、在滾筒軸外設(shè)置有滾筒保護(hù)罩，能夠?qū)⒗K索旋轉(zhuǎn)過程中甩濺的鉆井液擋住，避免鉆井液四濺，并且繩索斷裂時能夠起到有效的防護(hù)作用；設(shè)置有用于保護(hù)電機(jī)的電機(jī)防護(hù)罩，能夠避免鉆井液直接滴落到電機(jī)上，操作更加安全，另外電機(jī)防護(hù)罩的頂板為傾斜板，滴落到電機(jī)防護(hù)罩會向外滑落，從而避免電機(jī)防護(hù)罩負(fù)擔(dān)過重；操作人員通過觀察口能夠觀察繩索，操作更安全。
[0013]第三、高位操作平臺通過硬連接方式支撐在鉆塔一側(cè)，并且通過轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)絲桿就能夠調(diào)節(jié)支撐長度，以使得高位操作平臺保持水平狀態(tài)。整個平臺更加穩(wěn)定，提高了安全性，并且高位操作平臺的水平度調(diào)整操作更加便捷，提高了工作效率。
[0014]第四、本發(fā)明增設(shè)了導(dǎo)向架，并采用兩個滾筒對鋼絲繩進(jìn)行導(dǎo)向，由于滾筒的工作面較大，所以鋼絲繩能夠在滾筒上左右擺動。另一方面，由于卷揚(yáng)筒、第二滾筒以及第一滾筒的長度自下而上逐漸縮小，因此卷揚(yáng)筒上鋼絲繩的擺動幅度也自下而上逐漸降低，傳導(dǎo)至滑輪后該擺動幅度已經(jīng)比較小，鋼絲繩的擺動對鉆塔上滑輪的沖擊被有效縮小，，從而減輕了鋼絲繩對滑輪的軸向沖擊力，從而減少了滑輪的磨損，延長了使用壽命，并消除了鋼絲繩從滑輪上脫離的安全隱患。[0015]【具體實施方式】
下面結(jié)合【具體實施方式】進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0016]本發(fā)明的第一個實施方案如下:
一種鉆塔音視頻指揮系統(tǒng)，包括用于安裝在鉆塔的高位工作平臺上的高空操作控制臺和供地面工作人員使用的地面操作臺。所述高空操作控制臺包括高空計算機(jī)以及分別與高空計算機(jī)相連接的高空顯示器、高空攝像頭、高空耳麥和高空操作鍵盤。所述地面操作臺包括地面計算機(jī)以及分別與地面計算機(jī)相連接的地面顯示器、地面攝像頭、地面耳麥和地面操作鍵盤。高空計算機(jī)與地面計算機(jī)之間通過數(shù)據(jù)線互相連接。
[0017]作為計算機(jī)外圍設(shè)備的聞空顯不器、聞空攝像頭、聞空耳麥和聞空操作鍵盤分別通過計算機(jī)外圍設(shè)備數(shù)據(jù)線與高空計算機(jī)相連接。計算機(jī)外圍設(shè)備數(shù)據(jù)線上帶有膨起的數(shù)據(jù)線外壁凸起。
[0018]本發(fā)明的第二個實施方案如下:
鉆塔平臺斜連接支撐裝置包括位于底部的支座和安裝在支座上的架體，在所述架體上安裝有電機(jī)，還包括安裝在架體上且位于電機(jī)正上方的齒輪箱，所述齒輪箱的主動軸通過傳送帶與電機(jī)的傳動軸傳動連接；所述傳送帶的外部設(shè)置有傳送帶罩，所述傳動帶罩固定安裝在架體上。
[0019]在所述齒輪箱上設(shè)置有操作開關(guān)，在架體上還安裝有用于纏繞繩索的滾筒軸，所述滾筒軸與齒輪箱通過離合器傳動連接。在所述滾筒軸外側(cè)設(shè)置有半包裹結(jié)構(gòu)的滾筒保護(hù)罩，即在滾筒保護(hù)罩的前側(cè)面設(shè)置有開口，以方便繩索出入。在滾筒保護(hù)罩的后側(cè)面上設(shè)置有觀察口，該觀察口處設(shè)置有透明防護(hù)板。使用時，操作者站在滾筒保護(hù)罩的后方對設(shè)備進(jìn)行操作，通過觀察口觀察繩索情況。
[0020]在所述電機(jī)的外側(cè)包裹有電機(jī)防護(hù)罩，所述電機(jī)防護(hù)罩固定安裝在架體上，電機(jī)防護(hù)罩的頂板為傾斜板，方便滴落到電機(jī)防護(hù)罩上的鉆井液向外滑落。
[0021]本發(fā)明的第三個實施方案如下:
鉆塔平臺斜連接支撐裝置包括根部通過鉸接軸連接在鉆塔上的高位操作平臺，還包括用于支撐所述高位操作平臺的伸縮桿。所述伸縮桿包括上端鉸接在高位操作平臺上的上支撐桿，下端鉸接在鉆塔上的下支撐桿以及連接在上支撐桿，下支撐桿之間的調(diào)節(jié)絲桿。具體安裝方式是:高位操作平臺和鉆塔上分別設(shè)置有上、下鉸支座，上支撐桿上端的鉸支軸安裝在上鉸支座中，下支撐桿的下端安裝在下鉸支座中。
[0022]所述的調(diào)節(jié)絲桿的兩端分別與上支撐桿的下端部以及下支撐桿的上端部螺紋連接。所述螺紋(包括內(nèi)螺紋和外螺紋)的螺旋方向設(shè)計應(yīng)保證:轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)絲桿時驅(qū)動上支撐桿和下支撐桿向相反的方向移動。所述的調(diào)節(jié)絲桿的中部帶有調(diào)節(jié)柄。
[0023]本發(fā)明的第四個實施方案如下:
鉆塔導(dǎo)向架卷揚(yáng)輔助裝置包括安裝在鉆塔一側(cè)的卷揚(yáng)筒，還包括騎跨在所述卷揚(yáng)筒上方的導(dǎo)向架，所述導(dǎo)向架上安裝有位于卷揚(yáng)筒上方的第二滾筒以及位于第二滾筒上方的第一滾筒，所述第一滾筒的中心軸和第二滾筒的中心軸均與卷揚(yáng)筒的中心軸相平行。卷揚(yáng)筒的長度L1大于第二滾筒的長度L2，第二滾筒的長度L2大于第一滾筒的長度L3。優(yōu)選地，1:=212?3L2，L2=2L3?3L3。纏繞在卷揚(yáng)筒上的鋼絲繩依次繞過第二滾筒、第一滾筒和鉆塔上的滑輪，鋼絲繩的外端連接有用于吊裝鉆具的吊鉤。 [0024] 通過以上系統(tǒng)和裝置配套使用，達(dá)到了本發(fā)明的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種小口徑取心鉆進(jìn)深孔和特深孔的方法，其特征在于:它包括用于安裝在鉆塔的高位工作平臺上的高空操作控制臺和供地面工作人員使用的地面操作臺；所述高空操作控制臺包括聞空計算機(jī)以及分別與聞空計算機(jī)相連接的聞空顯不器、聞空攝像頭、聞空耳麥和高空操作鍵盤；所述地面操作臺包括地面計算機(jī)以及分別與地面計算機(jī)相連接的地面顯示器、地面攝像頭、地面耳麥和地面操作鍵盤；高空計算機(jī)與地面計算機(jī)之間通過數(shù)據(jù)線互相連接；作為計算機(jī)外圍設(shè)備的聞空顯不器、聞空攝像頭、聞空耳麥和聞空操作鍵盤分別通過計算機(jī)外圍設(shè)備數(shù)據(jù)線與高空計算機(jī)相連接；計算機(jī)外圍設(shè)備數(shù)據(jù)線上帶有膨起的數(shù)據(jù)線外壁凸起；卷揚(yáng)筒安裝在鉆塔一側(cè)，還包括騎跨在所述卷揚(yáng)筒上方的導(dǎo)向架，所述導(dǎo)向架上安裝有位于卷揚(yáng)筒上方的第二滾筒以及位于第二滾筒上方的第一滾筒；所述第一滾筒的中心軸和第二滾筒的中心軸均與卷揚(yáng)筒的中心軸相平行；卷揚(yáng)筒的長度L1大于第二滾筒的長度L2，第二滾筒的長度L2大于第一滾筒的長度L3。
2.如權(quán)利要求1所述的小口徑取心鉆進(jìn)深孔和特深孔的方法，其特征在于:傳送帶的外部設(shè)置有傳送帶罩，所述傳動帶罩固定安裝在架體上；在所述滾筒軸外側(cè)設(shè)置有半包裹結(jié)構(gòu)的滾筒保護(hù)罩，即在滾筒保護(hù)罩的前側(cè)面設(shè)置有開口 ；在滾筒保護(hù)罩的后側(cè)面上設(shè)置有觀察口，該觀察口處設(shè)置有透明防護(hù)板。
3.如權(quán)利要求1或2所述的小口徑取心鉆進(jìn)深孔和特深孔的方法，其特征在于:還包括用于支撐所述高位操作平臺的伸縮桿；所述伸縮桿包括上端鉸接在高位操作平臺上的上支撐桿，下端鉸接在鉆塔上的下支撐桿以及連接在上支撐桿與下支撐桿之間的調(diào)節(jié)絲桿；所述的調(diào)節(jié)絲桿的兩端分別與上支撐桿的下端部以及下支撐桿的上端部螺紋連接。
【文檔編號】E21B7/00GK103982136SQ201410227229
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月27日
【發(fā)明者】所建成, 王林鋼, 王君亭, 孫之夫, 李浩偉, 姜顯強(qiáng), 季延君, 閆德春, 張?zhí)m波, 白路明, 王梁, 朱韶坤, 李昭熠 申請人:山東黃金地質(zhì)礦產(chǎn)勘查有限公司