本實用新型屬于工程地質(zhì)勘探技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種勘探用半剛性取芯裝置。

背景技術(shù)：

在地質(zhì)勘探領(lǐng)域，通過勘探鉆孔獲取巖（礦）芯是工程技術(shù)人員最為關(guān)注的內(nèi)容，也是影響鉆孔效率的重要環(huán)節(jié)。評價提鉆取芯鉆進的關(guān)鍵參數(shù)包括巖芯采取率和單回次進尺長度。隨著深部礦產(chǎn)成為我國礦產(chǎn)勘查的重要對象，鉆孔孔深不斷增大，如何在保證巖芯采取率的前提下，增加單回次進尺長度，提高鉆進效率已成為取芯技術(shù)的研究重點。

目前，現(xiàn)有的地質(zhì)勘探巖芯取芯裝置主要有卡簧取芯裝置與爪簧取芯裝置。卡簧取芯裝置的剛度大、收攏幅度小，鉆進完整硬脆巖層取芯效果較好；但鉆進軟弱、破碎巖層時，常出現(xiàn)卡簧無法成功卡住巖芯的問題，取芯率低；爪簧取芯裝置剛度小、收攏幅度大，對軟弱、破碎巖層切削輕微，有較好的密封卡取作用，取芯效果好；但鉆進完整硬脆巖層時，爪簧常難以抓住拔斷巖芯，易于遭到破壞，影響巖芯采取率。上述兩種取芯裝置在頻繁軟弱夾層發(fā)育的復(fù)雜地質(zhì)條件下使用時，需要經(jīng)常更換鉆具和嚴(yán)格控制回次進尺來達到取芯率與取芯質(zhì)量要求，普遍存在鉆進效率低、施工成本高的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單，既能充分收攏卡取并保護軟弱破碎巖芯，又有足夠剛度卡住拔斷硬脆巖芯的勘探用半剛性取芯裝置，解決傳統(tǒng)取芯裝置在頻繁軟弱夾層發(fā)育的復(fù)雜地質(zhì)條件下鉆進效率低、施工成本高的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是：一種勘探用半剛性取芯裝置，包括鉆頭、下承軸、罩簧座、罩簧、聯(lián)絡(luò)機構(gòu)以及擴孔器。所述鉆頭為超前側(cè)噴鉆頭；所述鉆頭固定安裝于擴孔器下部；所述罩簧安裝于罩簧座內(nèi)；所述罩簧座位于鉆頭內(nèi)部，罩簧座底端裝置有下軸承；所述下軸承底端與鉆頭底部連接；所述聯(lián)絡(luò)機構(gòu)設(shè)置于擴孔器上部，用于本實用新型與鉆具連接。

進一步的，所述鉆頭為超前側(cè)噴鉆頭，變徑剛體結(jié)構(gòu)，設(shè)有內(nèi)臺階。

進一步的，所述罩簧座內(nèi)壁設(shè)有臺階，內(nèi)臺階角度為30°。

進一步的，所述罩簧設(shè)有12個抓手，為單向性設(shè)計，巖芯進入后不能退出。

進一步的，所述罩簧為半剛性耐磨橡膠材料。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型優(yōu)點在于：

（1）采用罩簧及罩簧座的半剛性取芯裝置，既能收攏卡取并保護軟弱破碎巖芯，又有足夠剛度可卡住拔斷硬脆巖芯，最大限度的保護巖芯，提高巖芯采取率。

（2）在頻繁軟弱夾層發(fā)育的復(fù)雜地質(zhì)條件下鉆進時，無需經(jīng)常更換鉆具，也不需要嚴(yán)格控制回次進尺來保證取芯質(zhì)量，解決了傳統(tǒng)取芯裝置鉆進效率低、施工成本高的問題。

（3）罩簧采用半剛性材料，鉆進時磨損小，使用壽命長，經(jīng)濟效益好。

（4）結(jié)構(gòu)簡單，零件及材料可按常規(guī)方法制備，易于加工。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型應(yīng)用于單動雙管鉆具的示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步的說明。

如圖1所示，本實用新型取芯裝置包括鉆頭1、下承軸2、罩簧座3、罩簧4、聯(lián)絡(luò)機構(gòu)5、擴孔器6。

鉆頭1為超前側(cè)噴鉆頭，變徑剛體結(jié)構(gòu)，設(shè)有內(nèi)臺階，固定安裝于擴孔器6下部，鉆頭1通過螺紋連接套在擴孔器6的下部。

下承軸2、罩簧座3位于鉆頭1內(nèi)部，罩簧座3的底端裝置有下軸承2，下軸承2的底端與鉆頭1連接。

罩簧4安裝于罩簧座3中，罩簧座3內(nèi)壁設(shè)有臺階，內(nèi)臺階角度為30°；罩簧4外壁呈上寬下窄的錐形構(gòu)造。所述罩簧4為半剛性耐磨橡膠材料，設(shè)有12個抓手，為單向性設(shè)計。

所述聯(lián)絡(luò)機構(gòu)5設(shè)置于擴孔器6上部，用于本實用新型取芯裝置與單動雙管鉆具的內(nèi)管7連接。

本實用新型的工作過程如下：

鉆進時，巖芯（圖未示）相對上行，罩簧4此時張開在罩簧座3的上部，巖芯可順利正常進入內(nèi)管7中；當(dāng)一回次鉆進結(jié)束需卡取巖芯時，提動鉆頭1上移，罩簧座3隨著鉆頭1向上移動，因卡在罩簧4內(nèi)的巖芯與地下巖層連接，罩簧4與巖芯處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，則罩簧4相對于罩簧座3及鉆頭1向下移動，罩簧4接觸罩簧座3的內(nèi)臺階后被迫收攏，從而收縮卡箍巖芯，拉拔和卡取巖芯，巖芯不會脫落。

綜上所述，本實用新型采用半剛性罩簧替代常規(guī)的卡簧和爪簧，既可實現(xiàn)充分收攏和保護軟弱破碎巖芯，又有足夠的剛度卡取拔斷硬脆巖芯；在頻繁軟弱夾層發(fā)育的復(fù)雜地質(zhì)條件下鉆進時，無需經(jīng)常更換鉆具，也不需要嚴(yán)格控制回次進尺來保證巖芯采取率，大大提高了軟硬不均地層的取芯質(zhì)量與鉆進效率。

當(dāng)然，上述說明并非是對本實用新型的限制，本實用新型也并不限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在本實用新型的實質(zhì)范圍內(nèi)，作出的變化、改型、添加或替換，都應(yīng)屬于本實用新型的保護范圍。