權(quán)利要求書： 1.干孔式熱沖擊回轉(zhuǎn)取心鉆具，所述鉆具通過電纜懸掛裝置與鎧裝電纜(1)連接，其特征在于：所述鉆具包括鉆具外管(13)以及從上至下依次設(shè)置在鉆具外管(13)中的電動(dòng)沖擊裝置、電動(dòng)回轉(zhuǎn)裝置和取樣裝置；所述取樣裝置包括鉆具內(nèi)管(14)、第二滑環(huán)(15)、微型真空液泵(16)、融水輸送管(17)、貯水管(18)、冰心切斷器(21)、熱熔鉆頭(22)和冰心管(23)，所述鉆具內(nèi)管(14)與鉆具外管(13)之間通過軸承(20)連接；所述第二滑環(huán)(15)和微型真空液泵(16)通過螺栓固定在鉆具內(nèi)管(14)內(nèi)部，第二滑環(huán)(15)與鎧裝電纜(1)連接；所述微型真空液泵(16)與第二滑環(huán)(15)電連接；所述貯水管(18)和微型真空液泵(16)用螺紋連接并連通，貯水管(18)設(shè)置在鉆具內(nèi)管(14)內(nèi)部，并且位于微型真空液泵(16)下方，貯水管(18)的側(cè)壁嵌設(shè)有加熱絲，且設(shè)置在貯水管(18)側(cè)壁的加熱絲與第二滑環(huán)(15)電連接，貯水管(18)的上部開有透氣孔；所述冰心管(23)設(shè)置在鉆具內(nèi)管(14)內(nèi)部，冰心管(23)通過單動(dòng)裝置(19)連接到貯水管(18)上；所述熱熔鉆頭(22)安裝在鉆具內(nèi)管(14)下方，熱熔鉆頭(22)的底部設(shè)置有加熱棒(26)，該加熱棒(26)與第二滑環(huán)(15)電連接，熱熔鉆頭(22)的鉆進(jìn)端布設(shè)有切削齒(24)，且相鄰切削齒(24)之間設(shè)有水口(25)；所述水口(25)與融水輸送管(17)的入口連通；所述融水輸送管(17)設(shè)置在鉆具內(nèi)管(14)的內(nèi)壁上，融水輸送管(17)的數(shù)量與水口(25)的數(shù)量一致且一一對應(yīng)，并在每個(gè)融水輸送管(17)兩側(cè)嵌有加熱絲，且設(shè)置在融水輸送管(17)兩側(cè)的加熱絲與第二滑環(huán)(15)電連接，融水輸送管(17)的出口與微型真空液泵(16)連通；所述冰心切斷器(21)設(shè)置在鉆具內(nèi)管(14)和熱熔鉆頭(22)連接處；

所述電動(dòng)沖擊裝置包括從上至下依次布置的直線電機(jī)(8)、沖錘(9)和鐵砧(10)，所述直線電機(jī)(8)的輸出端與沖錘(9)同軸連接；所述沖錘(9)和鐵砧(10)具有供鎧裝電纜(1)穿過的中間通道；所述鐵砧(10)搭接在所述鉆具外管(13)上；

所述電動(dòng)回轉(zhuǎn)裝置包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)(11)和減速器(12)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(11)和減速器(12)分別用螺栓固定在鉆具外管(13)內(nèi)，且旋轉(zhuǎn)電機(jī)(11)和減速器(12)具有供鎧裝電纜(1)穿過的中間通道；所述減速器(12)的輸入端與旋轉(zhuǎn)電機(jī)(11)連接，減速器(12)的輸出端通過螺紋與鉆具內(nèi)管(14)固定連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干孔式熱沖擊回轉(zhuǎn)取心鉆具，其特征在于：所述鉆具上部具有電子元件控制部，電子元件控制部包括外殼(2)和設(shè)置在外殼(2)內(nèi)部的第一滑環(huán)(3)和測控倉(4)；所述第一滑環(huán)(3)設(shè)在測控倉(4)上部，測控倉(4)配置為用于控制整個(gè)鉆具。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的干孔式熱沖擊回轉(zhuǎn)取心鉆具，其特征在于：所述外殼(2)上纏有加熱絲。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干孔式熱沖擊回轉(zhuǎn)取心鉆具，其特征在于：還包括反扭裝置，所述反扭裝置設(shè)置在電動(dòng)沖擊裝置上方，且反扭裝置安裝在鉆具外管(13)的上部。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的干孔式熱沖擊回轉(zhuǎn)取心鉆具，其特征在于：所述反扭裝置由彈簧(5)、連桿機(jī)構(gòu)(6)和滑刀(7)組成，其中彈簧(5)與連桿機(jī)構(gòu)(6)上部接觸，滑刀(7)固定在連桿機(jī)構(gòu)(6)下部。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干孔式熱沖擊回轉(zhuǎn)取心鉆具，其特征在于：所述鉆具外管(13)內(nèi)壁表面和冰心管(23)外壁表面上均噴涂有隔熱層。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干孔式熱沖擊回轉(zhuǎn)取心鉆具，其特征在于：所述鉆具內(nèi)管(14)中嵌設(shè)有加熱絲。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干孔式熱沖擊回轉(zhuǎn)取心鉆具，其特征在于：所述加熱棒(26)垂直于切削齒(24)底面設(shè)置，加熱棒(26)下端埋設(shè)在切削齒(24)內(nèi)部，加熱棒(26)的上端固定于熱熔鉆頭(22)的胎體中。

說明書： 干孔式熱沖擊回轉(zhuǎn)取心鉆具技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明屬于鉆探機(jī)具領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于極地冰層的干孔式熱沖擊回轉(zhuǎn)取心鉆具。背景技術(shù)[0002] 目前針對極地冰層的取心鉆具主要包括鎧裝電纜機(jī)械沖擊回轉(zhuǎn)鉆具、熱熔鉆具和熱水鉆具，這些鉆具都有一定的缺點(diǎn)和使用的局限性。其中，鎧裝電纜機(jī)械沖擊回轉(zhuǎn)鉆具的鉆頭鉆壓低，所用的低溫鉆井液具有一定的毒性，在循環(huán)過程中會(huì)沿著裂隙漏失到冰川中，對環(huán)境造成污染，并且取心鉆具較長，長徑比較大，在回轉(zhuǎn)過程中鉆具下部會(huì)因彎曲與冰孔壁不斷摩擦，易造成鉆具損壞，導(dǎo)致不能可靠而安全地繼續(xù)使用，必須修理或者更換，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失；熱熔鉆具融化率很低，能耗非常高，鉆進(jìn)速度相對較慢；熱水鉆具需要足夠大的發(fā)電系統(tǒng)，來支撐鉆探過程中的能量消耗，整套裝備運(yùn)送困難，成本過高，而且熱水在循環(huán)的過程中會(huì)融化冰心，嚴(yán)重影響冰心質(zhì)量。針對以上問題，本領(lǐng)域技術(shù)人員研制出了一種回轉(zhuǎn)切削式冰層熱熔鉆進(jìn)裝置，詳見專利文獻(xiàn)號(hào)CN108625775A，但由于該裝置將融水作為傳熱介質(zhì)保留在孔內(nèi)，故無法實(shí)現(xiàn)取心鉆進(jìn)，也未能有效避免回轉(zhuǎn)過程中側(cè)壁與冰層的摩擦。發(fā)明內(nèi)容[0003] 鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供了一種干孔式熱沖擊回轉(zhuǎn)取心鉆具，將干孔熱熔鉆進(jìn)和機(jī)械式?jīng)_擊回轉(zhuǎn)取心鉆進(jìn)有效結(jié)合，提高冰層取心鉆進(jìn)速度的同時(shí)避免鉆具外壁和冰層的摩擦的現(xiàn)象。[0004] 本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是：干孔式熱沖擊回轉(zhuǎn)取心鉆具，所述鉆具通過電纜懸掛裝置與鎧裝電纜連接，其特征在于：所述鉆具包括鉆具外管以及從上至下依次設(shè)置在鉆具外管中的電動(dòng)沖擊裝置、電動(dòng)回轉(zhuǎn)裝置和取樣裝置；所述取樣裝置包括鉆具內(nèi)管、第二滑環(huán)、微型真空液泵、融水輸送管、貯水管、冰心切斷器、熱熔鉆頭和冰心管，所述鉆具內(nèi)管與鉆具外管之間通過軸承連接；所述第二滑環(huán)和微型真空液泵通過螺栓固定在鉆具內(nèi)管內(nèi)部，第二滑環(huán)與鎧裝電纜連接；所述微型真空液泵與第二滑環(huán)電連接；所述貯水管和微型真空液泵用螺紋連接并連通，貯水管設(shè)置在鉆具內(nèi)管內(nèi)部，并且位于微型真空液泵下方，貯水管的側(cè)壁嵌設(shè)有加熱絲，且設(shè)置在貯水管側(cè)壁的加熱絲與第二滑環(huán)電連接，貯水管的上部開有透氣孔；所述冰心管設(shè)置在鉆具內(nèi)管內(nèi)部，冰心管通過單動(dòng)裝置連接到貯水管上；所述熱熔鉆頭安裝在鉆具內(nèi)管下方，熱熔鉆頭的底部設(shè)置有加熱棒，該加熱棒與第二滑環(huán)電連接，熱熔鉆頭的鉆進(jìn)端布設(shè)有切削齒，且相鄰切削齒之間設(shè)有水口；所述水口與融水輸送管的入口連通；所述融水輸送管設(shè)置在鉆具內(nèi)管的內(nèi)壁上，融水輸送管的數(shù)量與水口的數(shù)量一致且一一對應(yīng)，并在每個(gè)融水輸送管兩側(cè)嵌有加熱絲，且設(shè)置在融水輸送管兩側(cè)的加熱絲與第二滑環(huán)電連接，融水輸送管的出口與微型真空液泵連通；所述冰心切斷器設(shè)置在鉆具內(nèi)管和熱熔鉆頭連接處。[0005] 進(jìn)一步，所述電動(dòng)沖擊裝置包括從上至下依次布置的直線電機(jī)、沖錘和鐵砧，所述直線電機(jī)的輸出端與沖錘同軸連接；所述沖錘和鐵砧具有供鎧裝電纜穿過的中間通道；所述鐵砧搭接在所述鉆具外管上。[0006] 進(jìn)一步，所述電動(dòng)回轉(zhuǎn)裝置包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)和減速器，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)和減速器分別用螺栓固定在鉆具外管內(nèi)，且旋轉(zhuǎn)電機(jī)和減速器具有供鎧裝電纜穿過的中間通道；所述減速器的輸入端與旋轉(zhuǎn)電機(jī)連接，減速器的輸出端通過螺紋與鉆具內(nèi)管固定連接。[0007] 進(jìn)一步，所述鉆具上部具有電子元件控制部，電子元件控制部包括外殼和設(shè)置在外殼內(nèi)部的第一滑環(huán)和測控倉；所述第一滑環(huán)設(shè)在測控倉上部，測控倉配置為用于控制整個(gè)鉆具。[0008] 進(jìn)一步，所述外殼上纏有加熱絲。[0009] 所述的干孔式熱沖擊回轉(zhuǎn)取心鉆具，其特征在于：還包括反扭裝置，所述反扭裝置設(shè)置在電動(dòng)沖擊裝置上方，且反扭裝置安裝在鉆具外管的上部。[0010] 進(jìn)一步，所述反扭裝置由彈簧、連桿機(jī)構(gòu)和滑刀組成，其中彈簧與連桿機(jī)構(gòu)上部接觸，滑刀固定在連桿機(jī)構(gòu)下部，當(dāng)彈簧處于自由狀態(tài)時(shí)，滑刀伸出鉆具，與孔壁接觸后，滑刀向內(nèi)收縮，通過連桿機(jī)構(gòu)拉伸彈簧，彈簧的收緊力使滑刀可以緊貼孔壁。[0011] 進(jìn)一步，所述鉆具外管內(nèi)壁表面和冰心管外壁表面上均噴涂有隔熱層。[0012] 進(jìn)一步，所述鉆具內(nèi)管中嵌設(shè)有加熱絲，用于融化產(chǎn)生的冰屑。[0013] 進(jìn)一步，所述加熱棒垂直于切削齒底面設(shè)置，加熱棒下端埋設(shè)在切削齒內(nèi)部，加熱棒的上端固定于熱熔鉆頭的胎體中。[0014] 通過上述設(shè)計(jì)方案，本發(fā)明可以帶來如下有益效果：本發(fā)明提出的干孔式熱沖擊回轉(zhuǎn)取心鉆具，用于極地冰層的取心，沖擊回轉(zhuǎn)與熱熔鉆進(jìn)的結(jié)合可以避免使用鉆井液對冰層造成的污染，并且有效解決孔內(nèi)發(fā)生的卡鉆事故。沖擊鉆進(jìn)不僅使孔底冰層產(chǎn)生微裂隙，還能將熱熔鉆頭的熱量以脈沖的形式輸送到微裂隙中，降低冰層強(qiáng)度和切削阻力，提高鉆進(jìn)效率。鉆進(jìn)過程中，鉆具外管不進(jìn)行回轉(zhuǎn)，避免鉆具外壁和冰層的摩擦；鉆進(jìn)產(chǎn)生的冰屑和融水，在微型真空液泵的抽吸作用下，通過熱熔鉆頭上的水口進(jìn)入融水輸送管，其中冰屑被融水輸送管兩側(cè)的加熱絲融化，最終流入貯水管，有效提高提高鉆進(jìn)效率，完成取心。融水輸送管與貯水管均采用加熱絲加熱，避免融水凍結(jié)造成堵塞，同時(shí)也防止結(jié)冰凍脹對融水輸送管和貯水管的破壞。

附圖說明[0015] 此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明示意性實(shí)施例及其說明用于理解本發(fā)明，并不構(gòu)成本發(fā)明的不當(dāng)限定，在附圖中：[0016] 圖1為本發(fā)明提出的干孔式熱沖擊回轉(zhuǎn)取心鉆具的結(jié)構(gòu)示意圖；[0017] 圖2為圖1中Ⅰ處的局部放大圖；[0018] 圖3為圖1中Ⅱ處的局部放大圖；[0019] 圖4為本發(fā)明提出的干孔式熱沖擊回轉(zhuǎn)取心鉆具中熱熔鉆頭的整體結(jié)構(gòu)示意圖；[0020] 圖5為熱熔鉆頭的鉆進(jìn)端剖面圖；[0021] 圖中各標(biāo)記如下：1?鎧裝電纜，2?外殼，3?第一滑環(huán)，4?測控倉，5?彈簧，6?連桿機(jī)構(gòu)，7?滑刀，8?直線電機(jī)，9?沖錘，10?鐵砧，11?旋轉(zhuǎn)電機(jī)，12?減速器，13?鉆具外管，14?鉆具內(nèi)管，15?第二滑環(huán)，16?微型真空液泵，17?融水輸送管，18?貯水管，19?單動(dòng)裝置，20?軸承，21?冰心切斷器，22?熱熔鉆頭，23?冰心管，24?切削齒，25?水口，26?加熱棒。

具體實(shí)施方式[0022] 為了更清楚地說明本發(fā)明，下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例和附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面所具體描述的內(nèi)容是說明性的而非限制性的，不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。除非另作定義，此處使用的技術(shù)術(shù)語或者科學(xué)術(shù)語應(yīng)當(dāng)為本發(fā)明所屬領(lǐng)域內(nèi)具有一般技能的人士所理解的通常意義。為了避免混淆本發(fā)明的實(shí)質(zhì)，公知的方法、過程、流程、元件和電路并沒有詳細(xì)敘述。[0023] 本發(fā)明提供的干孔式熱沖擊回轉(zhuǎn)取心鉆具以沖擊回轉(zhuǎn)為主要取心鉆進(jìn)方式，熱熔為輔助融化冰屑，如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，該鉆具包括電子元件控制部、反扭裝置、電動(dòng)沖擊裝置、電動(dòng)回轉(zhuǎn)裝置和取樣裝置，電纜懸掛裝置將鎧裝電纜1與鉆具相連；電子元件控制部放置在鉆具上方，電子元件控制部包括外殼2和設(shè)置在外殼2內(nèi)部的第一滑環(huán)3和測控倉4，所述外殼2上纏有加熱絲，第一滑環(huán)3設(shè)在測控倉4上部，測控倉4配置為用于控制整個(gè)鉆具，內(nèi)部包含各種傳感元件和控制元件，可以控制電動(dòng)沖擊裝置與電動(dòng)回轉(zhuǎn)裝置的開關(guān)和沖擊/回轉(zhuǎn)頻率，還能對外殼2的加熱絲、熱熔鉆頭22和微型真空液泵16進(jìn)行開關(guān)控制等；反扭裝置由彈簧5、連桿機(jī)構(gòu)6和滑刀7組成，彈簧5與連桿機(jī)構(gòu)6上部接觸，滑刀7固定在連桿機(jī)構(gòu)6下部，反扭裝置依靠彈簧5的壓緊力，通過連桿機(jī)構(gòu)6帶動(dòng)滑刀7沿著垂直鉆具軸線的徑向運(yùn)動(dòng)，滑刀7擠壓孔壁提供反扭矩，具體當(dāng)彈5處于自由狀態(tài)時(shí)，滑刀7伸出鉆具，與孔壁接觸后，滑刀7向內(nèi)收縮，通過連桿機(jī)構(gòu)6拉伸彈簧5，彈簧5的收緊力使滑刀7可以緊貼孔壁；電動(dòng)沖擊裝置包括直線電機(jī)8、沖錘9和鐵砧10，直線電機(jī)8的輸出端與沖錘9同軸連接；所述鐵砧10搭接在所述鉆具外管13上；電動(dòng)回轉(zhuǎn)裝置包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)11和減速器12，旋轉(zhuǎn)電機(jī)11和減速器12分別用螺栓固定在鉆具外管13內(nèi)；所述減速器12的輸入端與旋轉(zhuǎn)電機(jī)11連接，減速器12的輸出端通過螺紋與鉆具內(nèi)管14固定連接；旋轉(zhuǎn)電機(jī)11和減速器12固定在鉆具外管13上，帶動(dòng)鉆具內(nèi)管14旋轉(zhuǎn)，鉆具內(nèi)管14與鉆具外管13之間通過軸承20連接，兩者能夠相對運(yùn)動(dòng)；取樣裝置包括鉆具內(nèi)管14、第二滑環(huán)15、微型真空液泵16、融水輸送管17、貯水管18、冰心切斷器21、熱熔鉆頭22和冰心管23，所述第二滑環(huán)15和微型真空液泵16通過螺栓固定在鉆具內(nèi)管14內(nèi)部，第二滑環(huán)15與鎧裝電纜1連接；所述微型真空液泵16與第二滑環(huán)15電連接；所述貯水管18和微型真空液泵16用螺紋連接并連通，貯水管18設(shè)置在鉆具內(nèi)管

14內(nèi)部，并且位于微型真空液泵16下方，貯水管18的側(cè)壁嵌入有加熱絲且設(shè)置在貯水管18側(cè)壁的加熱絲與第二滑環(huán)15電連接，貯水管18的上部開有透氣孔；所述冰心管23設(shè)置在鉆具內(nèi)管14內(nèi)部，冰心管23通過單動(dòng)裝置19連接到貯水管18上；所述熱熔鉆頭22安裝在鉆具內(nèi)管14下方，熱熔鉆頭22的底部設(shè)置有加熱棒26，加熱棒26垂直于切削齒24底面設(shè)置，加熱棒26下端埋設(shè)在切削齒24內(nèi)部，加熱棒26的上端固定于熱熔鉆頭22的胎體中，該加熱棒26與第二滑環(huán)15電連接，熱熔鉆頭22的鉆進(jìn)端布設(shè)有切削齒24，且相鄰切削齒24之間設(shè)有水口25；所述水口25與融水輸送管17的入口連通；所述融水輸送管17設(shè)置在鉆具內(nèi)管14的內(nèi)壁上，融水輸送管17的數(shù)量與水口25的數(shù)量一致且一一對應(yīng)，并在每個(gè)融水輸送管17兩側(cè)嵌有加熱絲且設(shè)置在融水輸送管17兩側(cè)的加熱絲與第二滑環(huán)15電連接，融水輸送管17的出口與微型真空液泵16連通；所述冰心切斷器21設(shè)置在鉆具內(nèi)管14和熱熔鉆頭22連接處，本實(shí)施例中融水輸送管17數(shù)量為四個(gè)。

[0024] 電力通過上方鎧裝電纜1經(jīng)過第一滑環(huán)3輸送到直線電機(jī)8，直線電機(jī)8帶動(dòng)沖錘9對鐵砧10進(jìn)行沖擊，鐵砧10搭接在鉆具外管13上，旋轉(zhuǎn)電機(jī)11和減速器12用螺栓固定在鉆具外管13內(nèi)，減速器12的輸出端通過螺紋和鉆具內(nèi)管14固定連接，沖擊力通過旋轉(zhuǎn)電機(jī)11、減速器12傳遞到鉆具內(nèi)管14下方的熱熔鉆頭22上，實(shí)現(xiàn)對冰層的沖擊破碎。鎧裝電纜1穿過沖錘9和鐵砧10的中間通道給旋轉(zhuǎn)電機(jī)11通電，回轉(zhuǎn)力通過減速器12傳遞到鉆具內(nèi)管14下方的熱熔鉆頭22上，實(shí)現(xiàn)對冰層的回轉(zhuǎn)切削。鎧裝電纜1再穿過旋轉(zhuǎn)電機(jī)11和減速器12的中間通道，經(jīng)過第二滑環(huán)15將電力輸送到微型真空液泵16上，再分別接入貯水管18和鉆具內(nèi)管14中嵌入的加熱絲和底部熱熔鉆頭22上的加熱棒26，融化的冰屑夾帶著空氣通過水口25、融水輸送管17進(jìn)入微型真空液泵16，再被輸送到貯水管18中，貯水管18上部開有透氣孔，融水被保留在貯水管18中，氣體通過透氣孔排出，實(shí)現(xiàn)熱熔鉆進(jìn)。第二滑環(huán)15和微型真空液泵16通過螺栓固定在鉆具內(nèi)管14中，貯水管18和微型真空液泵16用螺紋連接，冰心管

23通過單動(dòng)裝置19連接到貯水管18上。單動(dòng)裝置19使得鉆芯管23不會(huì)隨貯水管18一起轉(zhuǎn)動(dòng)，單動(dòng)裝置19是鉆探領(lǐng)域的現(xiàn)有裝置，如：軸承，此處不再詳細(xì)贅述；整套鉆具只有鉆具內(nèi)管14帶動(dòng)第二滑環(huán)15、微型真空液泵16、貯水管18和熱熔鉆頭22進(jìn)行回轉(zhuǎn)，其他裝置在反扭裝置和單動(dòng)裝置19的作用下不回轉(zhuǎn)。

[0025] 工作機(jī)理：本發(fā)明提供的干孔式熱沖擊回轉(zhuǎn)取心鉆具由鎧裝電纜1懸掛，通過地表絞車實(shí)現(xiàn)鉆具的升降。取心鉆進(jìn)時(shí)：鎧裝電纜1供電，在測控倉4的控制下電動(dòng)沖擊裝置、電動(dòng)回轉(zhuǎn)裝置和熱熔鉆頭22開始工作，沖錘9在直線電機(jī)8的帶動(dòng)下沖擊鐵砧10，沖擊功依次通過鉆具外管13、旋轉(zhuǎn)電機(jī)11、減速器12和鉆具內(nèi)管14傳到熱熔鉆頭22，旋轉(zhuǎn)電機(jī)11與減速器12相連，帶動(dòng)鉆具內(nèi)管14和下部熱熔鉆頭22相對于鉆具外管13回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)切削冰層的反扭力由反扭裝置抵消，給熱熔鉆頭22內(nèi)的加熱棒26通電，鉆具實(shí)現(xiàn)熱沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。鉆進(jìn)產(chǎn)生的冰屑和融水，在微型真空液泵16的抽吸作用下，通過熱熔鉆頭22上的水口25進(jìn)入融水輸送管17，其中冰屑被融水輸送管17兩側(cè)的加熱絲融化，最終流入貯水管18(在貯水管18側(cè)壁加熱絲的作用下保持液態(tài))。鉆具外管13內(nèi)壁和冰心管23外壁表面噴涂隔熱材料，避免融水輸送管17內(nèi)融水結(jié)冰和冰心管23內(nèi)冰心融化。在完成指定長度的鉆進(jìn)后，上提鉆具，冰心切斷器21卡斷冰心，絞車將通過鎧裝電纜1將鉆具提至地表，完成取心操作。在上提過程中，如果鉆具上方冰層發(fā)生縮徑現(xiàn)象，可以給外殼2的加熱絲通電，融化縮徑冰層。[0026] 本發(fā)明提出的干孔式熱沖擊回轉(zhuǎn)取心鉆具的優(yōu)點(diǎn)在于：[0027] 1、將熱熔、沖擊與回轉(zhuǎn)技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)無污染鉆進(jìn)的同時(shí)提高鉆進(jìn)效率。[0028] 2、采用鉆具內(nèi)管14、鉆具外管13和冰心管23的三管式結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)在回轉(zhuǎn)取心過程中，只有鉆具內(nèi)管14相對冰層回轉(zhuǎn)，避免鉆具外壁和冰層的摩擦。[0029] 3、熱熔鉆頭22的切削齒24之間的水口25通過融水輸送管17與微型真空液泵16相連，每個(gè)融水輸送管17兩側(cè)嵌有加熱絲，鉆進(jìn)產(chǎn)生的冰屑和融水，在微型真空液泵16的抽吸作用下，通過熱熔鉆頭22上的水口25進(jìn)入融水輸送管17，其中冰屑被融水輸送管17兩側(cè)的加熱絲融化，最終流入貯水管18，有效提高提高鉆進(jìn)效率，完成取心。