專利名稱：隨鉆巖心定向器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于巖心定向鉆探技術和工程地質勘察技術領域，具體的涉及一種適 用于較完整巖層具有一定傾斜角度的鉆孔中定向，磁性與非磁性礦區(qū)的隨鉆巖心定向器。
背景技術：
巖心定向技術是以現代金剛石鉆探為基礎，能直接從鉆井中取出定向巖心的一種 特殊鉆井技術，相當于地質人員在地面手工定向采樣。取出定向巖心后，可直接測算巖礦 層、斷裂、解理、穿脈等結構產狀數據。這對于了解地質結構構造查明礦體形態(tài)和延伸狀況， 指導定向鉆進及勘探鉆孔的布置等具有重要意義。由于巖心定向技術可提供深部地層的產 狀數據，并為工程試驗室提供定向巖心及照片，因而它在礦山露采邊坡勘查設計、水電壩基 勘測、鐵道公路及城建基礎勘測，礦產及石油地質構造研究以及古地磁研究等領域有著十 分廣闊的應用前景。巖心定向技術分為古地磁法、測井法和機械法三大類。機械法巖心定向技術應用 最普遍。目前國內先后開發(fā)的機械法巖心定向鉆具有三種，一是由成都理工大學與成都水 電勘測設計院聯合研發(fā)的SDQ-91型定向鉆具、二是由中國地質科學院探礦工藝研究所研 發(fā)的KD型定向取心鉆具，三是原冶金部地質局組織研發(fā)的YDC型定向取心鉆具。前兩種定 向取心鉆具只能用在非磁性礦區(qū)的巖心定向取心。而后一種雖然磁性與非磁性礦區(qū)都可以 使用，但其定向工具結構復雜，操作費時，成本較高，特別是在取心工藝上只能是提鉆取心， 目前為止國內還沒有出現一種應用于繩索取心工藝的、高效的、適用于磁性礦區(qū)的巖心定 向技術。

實用新型內容本實用新型提供了一種于較完整巖層中具有一定傾斜角度的鉆孔中定向，磁性與 非磁性礦區(qū)的隨鉆巖心定向器，其結構設計合理，能實現多點隨鉆巖心定向，同回次個定向 點數據可互為校正，定向成功率及定向數據可靠性高，對鉆探設備無特殊要求，鉆進效率 高。本實用新型所采用的技術方案如下一種隨鉆巖心定向器，其特征在于所述定向器包括一座體，該座體內活動套裝一 滑桿，所述滑桿的第一端與座體間設置壓簧，該滑桿的第二端內的軸向開孔內設置一頂桿， 所述座體內設置頂簧和頂簧頂推的銷子，該銷子徑向穿過滑桿并與滑桿內設置的頂桿的一 限位臺階配合設置；所述滑桿上套設刻度盤，該刻度盤與底座的凹腔之間設置一鋼球?！?b>具體實施方式
中，所述座體為一圓筒形輪廓結構，其側壁設置有徑向的定位銷， 該定位銷與所述滑桿的外壁頂觸設置；該定位銷為沿座體側壁均勻分布的三個。一具體實施方式
中，所述座體為一圓筒形輪廓結構，在座體的側壁上開設有通孔， 該通孔內設置有定位滑塊，該定位滑塊的一端與所述滑桿的外壁配合設置，該定位滑塊的 另一端凸出座體的側壁設置。[0009]一具體實施方式
中，所述定位滑塊為沿座體側壁均勻分布的三個，所述滑桿的外 壁設置一凹進區(qū)域，該凹進區(qū)域與一狀態(tài)下與定位滑塊的一端配合設置，此時，定位滑塊的 另一端與座體的側壁平齊。另一具體實施方式
中，所述滑桿的第二端內的軸向開孔為變徑的開孔，頂桿于該 開孔內的一端也設置有與之對應的縮進的變徑端。另一具體實施方式
中，所述滑桿的第二端的端部套裝一供頂桿穿過并限位頂桿的 螺帽，該螺帽內側的滑桿上設置一刻度盤。再一具體實施方式
中，所述座體的下端開設有一凹部，所述刻度盤設置在該凹部 內，刻度盤與凹部的底面間活動設置一鋼球。又一具體實施方式
中，所述滑桿上設置有供所述銷子穿過的通孔，該通孔內設置 有一鋼球。該隨鉆巖心定向器在使用過程中，可隨鉆巖心定向繩索取心，取心鉆具是將1-3 個隨鉆定向器與金剛石繩索取心鉆具內管有機地結合起來使用的。在繩索取心鉆具內管下 端的卡簧座上鑲嵌3把刻刀。內管根據需要分為四節(jié)，每節(jié)的連接處均可懸掛一個隨鉆巖 心定向器。在鉆進過程中，隨著巖心逐漸進入內管，卡簧座上的刻刀在巖心側面可出3條標 志線，而卡簧座主刻線與各定向器零刻度線的夾角是確定的。當巖心接觸定向器時，推動定 向器內的頂桿上行，頂桿的變徑部位推動銷子脫離滑桿，滑桿在頂簧的作用下使滑桿相對座體上行， 滑桿帶動安裝在其上的刻度盤托著鋼球一起上移，鋼球便被夾緊在刻度盤和座體的下端面 上，這時鋼球所在位置就是鉆孔最低母線位置。即通過巖心主刻線相對鋼球在刻讀盤上的 位置關系就可以找出巖心最低母線位置。這時滑桿外壁上的凹進區(qū)域正好對著定位滑塊， 定位滑塊便收縮到座體里，這樣整個定向器與內管接口脫離，自由隨巖心上移，進尺一個定 向間距后推動第二個定向器工作，如此重復而完成了隨鉆多點巖心定向。本實用新型的有益效果在于，該隨鉆巖心定向器可于較完整巖層中具有一定傾斜 角度的鉆孔中定向，磁性與非磁性礦區(qū)的，其結構設計合理，能實現多點隨鉆巖心定向，同 回次各定向點數據可互為校正，定向成功率及定向數據可靠性高，對鉆探設備無特殊要求， 鉆進效率高。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步的闡述。
圖1是本實用新型具體實施方式
的一縱向剖面結構示意圖；圖2是本實用新型具體實施方式
中另一狀態(tài)下的縱向剖面結構示意圖。
具體實施方式
如圖1和圖2所示，該隨鉆巖心定向器為隨鉆巖心定向繩索取心的裝置，其具有一 底座10，該座體為一圓筒形輪廓結構，該座體的軸線上開設有通孔并活動套裝一滑桿20， 座體側壁設置有徑向的均勻分布的三個定位銷12，該定位銷與滑桿20的外壁頂觸設置；在 座體的側壁上開設有均勻分布的徑向的三個通孔，該通孔內分別設置有定位滑塊13，該定 位滑塊13的一端與滑桿的外壁配合設置，該定位滑塊13的另一端凸出座體的側壁設置?；瑮U20的外壁設置一凹進區(qū)域，該凹進區(qū)域與一狀態(tài)下與定位滑塊的一端配合設置，此時， 定位滑塊的另一端與座體的側壁平齊?；瑮U20的第一端與座體間設置壓簧16，滑桿的第二 端內的軸向開孔內設置一頂桿30，座體內設置頂簧14和頂簧頂推的銷子15，該銷子15徑 向穿過滑桿并與滑桿20內設置的頂桿30的一限位臺階配合設置；滑桿上設置有供銷子穿 過的通孔，該通孔內設置有一鋼球24?；瑮U20的第二端內的軸向開孔為變徑的開孔，頂桿30于該開孔內的一端也設置 有與之對應的縮進的變徑端。滑桿20的第二端的端部套裝一供頂桿穿過并限位頂桿的螺 帽21，該螺帽21內側的滑桿上設置一刻度盤22。座體的下端開設有一凹部11，刻度盤22 設置在該凹部內，刻度盤與凹部的底面間活動設置一鋼球23。該隨鉆巖心定向器是采用重力定向原理確定巖心最低母線位置。因此，它適用于 較完整巖層中具有一定傾斜角度的鉆孔中定向，磁性與非磁性礦區(qū)均可使用。配套鉆具可 以是繩索取心鉆具，也可以是普通金剛石單動雙管鉆具，其規(guī)格有75、91、110等。適用于各 種型號轉速可調的金剛石鉆機。推薦轉速300-700r/min，鉆孔傾角為0-80°，所用鉆探設 備和工具與一般巖心鉆探所用設備相同。該隨鉆巖心定向器能實現多點隨鉆巖心定向，同 回次個定向點數據可互為校正，定向成功率及定向數據可靠性高。該隨鉆巖心定向器既可 以與普通單動雙管金剛石鉆探工藝相結合，又可以與金剛石繩索取心鉆探工藝相結合。適 用于微裂隙巖層的斜孔中定向；而與金剛石三層半合管取心工藝相結合，可實現破碎巖層 和夾泥層的巖心定向。同時，它還實現了同回次多點隨鉆巖心定向，各定向點數據可互為校 正，切殘留巖心對多點定向工作無影響，保證了較高的巖心定向回次成功率和資料的可靠 性。最后，其鉆孔傾角小于80°，鉆具的內管單動性能良好。
權利要求一種隨鉆巖心定向器，其特征在于所述定向器包括一座體，該座體內活動套裝一滑桿，所述滑桿的第一端與座體間設置壓簧，該滑桿的第二端內的軸向開孔內設置一頂桿，所述座體內設置頂簧和頂簧頂推的銷子，該銷子徑向穿過滑桿并與滑桿內設置的頂桿的一限位臺階配合設置；所述滑桿上套設刻度盤，該刻度盤與底座的凹腔之間設置一鋼球。
2.權利要求1所述的隨鉆巖心定向器，其特征在于所述座體為一圓筒形輪廓結構，其 側壁設置有徑向的定位銷，該定位銷與所述滑桿的外壁頂觸設置；該定位銷為沿座體側壁 均勻分布的三個。
3.根據權利要求1所述的隨鉆巖心定向器，其特征在于所述座體為一圓筒形輪廓結 構，在座體的側壁上開設有通孔，該通孔內設置有定位滑塊，該定位滑塊的一端與所述滑桿 的外壁配合設置，該定位滑塊的另一端凸出座體的側壁設置。
4.根據權利要求3所述的隨鉆巖心定向器，其特征在于所述定位滑塊為沿座體側壁均 勻分布的三個，所述滑桿的外壁設置一凹進區(qū)域，該凹進區(qū)域與一狀態(tài)下與定位滑塊的一 端配合設置，此時，定位滑塊的另一端與座體的側壁平齊。
5.根據權利要求1所述的隨鉆巖心定向器，其特征在于所述滑桿的第二端內的軸向開 孔為變徑的開孔，頂桿于該開孔內的一端也設置有與之對應的縮進的變徑端。
6.根據權利要求1所述的隨鉆巖心定向器，其特征在于所述滑桿的第二端的端部套裝 一供頂桿穿過并限位頂桿的螺帽，該螺帽內側的滑桿上設置一刻度盤。
7.根據權利要求6所述的隨鉆巖心定向器，其特征在于所述座體的下端開設有一凹 部，所述刻度盤設置在該凹部內，刻度盤與凹部的底面間活動設置一鋼球。
8.根據權利要求1所述的隨鉆巖心定向器，其特征在于所述滑桿上設置有供所述銷子 穿過的通孔，該通孔內設置有一鋼球。
專利摘要一種隨鉆巖心定向器，其特征在于所述定向器包括一座體，該座體內活動套裝一滑桿，所述滑桿的第一端與座體間設置壓簧，該滑桿的第二端內的軸向開孔內設置一頂桿，所述座體內設置頂簧和頂簧頂推的銷子，該銷子徑向穿過滑桿并與滑桿內設置的頂桿的一限位臺階配合設置；所述滑桿上套設刻度盤，該刻度盤與底座的凹腔之間設置一鋼球。該隨鉆巖心定向器可于較完整巖層中具有一定傾斜角度的鉆孔中定向，磁性與非磁性礦區(qū)的，其結構設計合理，能實現多點隨鉆巖心定向，同回次各定向點數據可互為校正，定向成功率及定向數據可靠性高，對鉆探設備無特殊要求，鉆進效率高。
文檔編號E21B25/16GK201627551SQ201020108769
公開日2010年11月10日 申請日期2010年2月5日 優(yōu)先權日2010年2月5日
發(fā)明者劉永旺, 曾慶禮, 梁拴柱 申請人:首鋼地質勘查院地質研究所