專利名稱:空氣潛孔錘取心跟管鉆具的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種用于工程地質(zhì)勘察和固體礦產(chǎn)勘探的空氣潛孔錘取心跟管鉆具。
背景技術:
在覆蓋層和斷裂破碎帶等復雜地層工程地質(zhì)勘察和固體礦產(chǎn)勘探中,存在著鉆進效率低和巖心質(zhì)量差的問題,影響對地層和礦層的準確評價。目前,使用常規(guī)金剛石或合金取心鉆具裸孔鉆進采集巖心,一方面,由于地層結構松散和鉆井液漏失,鉆孔不穩(wěn)定,孔壁容易垮塌,孔內(nèi)故障多,鉆進效率低,且不易保證巖心質(zhì)量;另一方面,以單一回轉(zhuǎn)切削方式破碎巖石,破碎效果和鉆進效率都不如沖擊回轉(zhuǎn)鉆進,如中國發(fā)明專利申請?zhí)?2135935.0中公開的天然氣水合物深水淺孔保壓保溫取心鉆具。已有的金剛石取心跟管鉆具利用回次間歇性跟管,不能實現(xiàn)隨鉆同步跟管,鉆孔底部總存在一定長度裸孔段,鉆孔仍有垮塌的可能性。并且,在滑坡勘察工程中,采用液態(tài)鉆井液將影響滑體的穩(wěn)定性,甚至誘發(fā)滑坡活動,如中國發(fā)明專利申請?zhí)?00410080343.X中公開的三合一組合式取心鉆具和中國實用新型專利89220229.7中公開的可控分流式取心鉆具。另外,巖土基礎工程處理中使用的空氣潛孔錘跟管鉆具以沖擊回轉(zhuǎn)方式破碎巖石,鉆進效率高,并有隨鉆同步跟管護壁效果,但不具備采集巖心能力,不能用于工程地質(zhì)勘察和固體礦產(chǎn)勘探,如中國實用新型專利97250651.9公開的粘土層大管棚施工用的鉆具和中國實用新型專利97250652.7公開的地下工程大管棚施工用的鉆具。因此,急需提供一種用于復雜地層巖心鉆探,采集巖心質(zhì)量好、鉆進效率高、鉆孔不垮塌且不會誘發(fā)滑坡活動的取心鉆具。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于河床堆積、滑坡堆積、冰川冰水堆積、回填堆積等覆蓋層和用于斷裂破碎帶、水敏性、漏失等復雜地層巖心鉆探的空氣潛孔錘取心跟管鉆具,該鉆具能夠以空氣沖擊回轉(zhuǎn)方式取心鉆進,隨鉆同步跟進套管護壁,實現(xiàn)空氣潛孔錘取心跟管鉆進,其采集巖心質(zhì)量好、鉆進效率高、鉆孔不垮塌且不會誘發(fā)滑坡活動。
為了達到上述目的,本發(fā)明提供一種空氣潛孔錘取心跟管鉆具,其特征是由中心取心鉆具和套管總成構成,所述中心取心鉆具由上接頭、豎向設置的巖心容納管、豎向設置的外管和管狀取心鉆頭組成,所述套管總成由豎向設置的套管和管狀套管鉆頭組成,所述巖心容納管套置并固定于外管之內(nèi),在巖心容納管的外壁與外管的內(nèi)壁之間具有第一環(huán)狀間隙,所述外管的上端與上接頭固定連接,所述外管的下端與管狀取心鉆頭固定連接,所述管狀取心鉆頭的管孔與巖心容納管的下端管口相對接,所述管狀套管鉆頭活動套置于套管的下端,在管狀套管鉆頭和套管之間設置有使管狀套管鉆頭活動懸掛于套管的下端并可繞套管的軸心線轉(zhuǎn)動的懸掛結構,所述管狀取心鉆頭由管狀套管鉆頭的管口向外伸出,所述管狀套管鉆頭的底端高于管狀取心鉆頭,在管狀套管鉆頭和管狀取心鉆頭之間設置有扭矩傳遞結構,在管狀取心鉆頭和管狀套管鉆頭之間設置有壓力傳遞結構,所述壓力傳遞結構能夠?qū)⒐軤钊⌒你@頭受到的沿著外管軸向的壓力傳遞給管狀套管鉆頭,所述外管套置在套管之內(nèi),在外管的外壁與套管的內(nèi)壁之間具有第二環(huán)狀間隙,所述上接頭具有潛孔錘接口,在上接頭上設置有相互分離的排氣流道和進氣流道,所述上接頭的排氣流道的一端與巖心容納管的空腔相連通,所述上接頭的排氣流道的另一端與所述第二環(huán)狀間隙相連通,所述上接頭的進氣流道的一端構成潛孔錘接口上的進氣口,所述上接頭的進氣流道的另一端與所述第一環(huán)狀間隙相連通,在管狀取心鉆頭的側(cè)壁具有側(cè)通孔,該側(cè)通孔的一端開口與所述第一環(huán)狀間隙相連通,該側(cè)通孔的另一端開口位于管狀套管鉆頭的底端面之下。
在使用本發(fā)明中的鉆具時,可以讓上接頭的潛孔錘接口與潛孔錘相連接,這樣,就可以由潛孔錘向本鉆具輸入轉(zhuǎn)動力矩、沖擊力和高壓空氣。在本鉆具工作時,潛孔錘輸入的轉(zhuǎn)動力矩使管狀取心鉆頭旋轉(zhuǎn),同時,通過扭矩傳遞結構將轉(zhuǎn)動力矩傳遞給管狀套管鉆頭并使之旋轉(zhuǎn)。由于管狀套管鉆頭活動是經(jīng)上述懸掛結構而懸掛于套管的下端,在管狀套管鉆頭的旋轉(zhuǎn)過程中,套管并不隨之轉(zhuǎn)動。另外,潛孔錘所施加的沖擊力也作用于管狀取心鉆頭上,并經(jīng)壓力傳遞結構傳遞給管狀套管鉆頭。由潛孔錘輸入的高壓空氣經(jīng)上接頭的進氣流道進入第一環(huán)狀間隙,再從管狀取心鉆頭的側(cè)通孔向外噴出,噴出后的氣流及帶起的巖屑由第二環(huán)狀間隙向井外排出。在管狀取心鉆頭鉆進過程中,巖心由管狀取心鉆頭的管孔進入巖心容納管,同時,巖心容納管內(nèi)原存留的空氣經(jīng)上接頭的排氣流道排入第二環(huán)狀間隙。
在本發(fā)明中,所述管狀取心鉆頭由管狀套管鉆頭的管口向外伸出,所述管狀套管鉆頭的底端高于管狀取心鉆頭,這就可以使管狀取心鉆頭端面凸出于管狀套管鉆頭端面,讓管狀取心鉆頭端面可以在管狀套管鉆頭之前實現(xiàn)超前鉆進。通常情況下,可以將上述管狀取心鉆頭端面和管狀套管鉆頭端面之間的距離控制在60~150毫米。另外,所述上接頭的進氣流道的另一端與所述第一環(huán)狀間隙相連通,在管狀取心鉆頭的側(cè)壁具有側(cè)通孔,該側(cè)通孔的一端開口與所述第一環(huán)狀間隙相連通,該側(cè)通孔的另一端開口位于管狀套管鉆頭的底端面之下。這樣,高壓空氣就可以從位于管狀取心鉆頭底端面之下的側(cè)通孔噴出,冷卻鉆頭和沖洗鉆孔,進而消除高壓空氣沖刷孔底巖心的不利因素,使巖心順利進入巖心容納管的內(nèi)腔。
本發(fā)明中在管狀套管鉆頭和套管之間設置有使管狀套管鉆頭活動懸掛于套管的下端并可繞套管的軸心線轉(zhuǎn)動的懸掛結構,該懸掛結構可以是多種結構形式,如軸承結構、鉤扣結構、卡環(huán)、相互配合的凸臺和凹槽等,還可以是具有上述結構的部件,如具有軸承或卡環(huán)的管狀套管靴等。為了便于安裝和生產(chǎn),上述懸掛結構可以由卡環(huán)和對應開設在管狀套管鉆頭的側(cè)壁和套管的側(cè)壁的環(huán)形槽構成,所述卡環(huán)嵌設在管狀套管鉆頭側(cè)壁和套管側(cè)壁的所述環(huán)形槽內(nèi)。
本發(fā)明中所述的巖心容納管可以是雙管型巖心容納管和單管型巖心容納管兩種結構。雙管型巖心容納管能夠容易地退出巖心和保持巖心原狀,可以在對巖心質(zhì)量有特殊要求時使用;單管型巖心容納管可減小巖心阻力,提高鉆進效率,可以在一般情況下使用。
另外,本發(fā)明中所述上接頭的排氣流道的一端與巖心容納管的空腔相連通,目的是使回氣通道暢通,消除巖心進入巖心容納管時的背壓,讓巖心順利進入巖心容納管,避免管狀取心鉆頭產(chǎn)生重復破碎巖心的不利因素,使采集的巖心不串層,用以提高巖心采取率和保持巖心原狀。
本發(fā)明中在管狀套管鉆頭和管狀取心鉆頭之間設置的扭矩傳遞結構,可以根據(jù)具體使用情況采用多種結構形式,如該扭矩傳遞結構由設置在管狀套管鉆頭的內(nèi)管壁上的內(nèi)凸花鍵和設置在管狀取心鉆頭的外壁上的鍵槽構成,所述管狀套管鉆頭上的內(nèi)凸花鍵與管狀取心鉆頭上的鍵槽相配合。
本發(fā)明所述的壓力傳遞結構可以是由相互配合的傳力臺階或凹凸結構等其它類似傳力結構構成。該壓力傳遞結構既可以由對應設置在管狀取心鉆頭和管狀套管鉆頭上的傳力臺階構成,又可以由對應設置在管狀取心鉆頭和套管上的傳力臺階構成。當然,還可以在上述兩處同時設置壓力傳遞結構。另外,本發(fā)明所述上接頭具有的潛孔錘接口可以根據(jù)與其相連接的潛孔錘的結構而相應變化。
本發(fā)明在上接頭上設置有相互分離的排氣流道和進氣流道,需要指出的是,所述上接頭可以是單獨的一個部件也可以是多個部件的組合,例如,可以在上接頭上設置具有上述排氣流道和進氣流道的分流接頭。
其次,本發(fā)明中上述套管總成中的套管可以由多段套管單元組成,其連接方式既可以是套管單元之間直接連接,也可以通過連接結構間接連接,如相鄰套管單元間通過設置套管柱固定連接,或者相鄰套管單元通過設置相互配合的螺紋固定連接。在套管的與管狀套管鉆頭的連接部還可以設置作為套管附屬連接件的管狀套管靴。
與前述現(xiàn)有同類產(chǎn)品相比,本發(fā)明的空氣潛孔錘取心跟管鉆具能夠在空氣潛孔錘等壓力裝置提供的周期性沖擊力作用下,利用中心取心鉆具和管狀套管鉆頭進行空氣潛孔錘取心跟管鉆進,讓巖心隨鉆進入巖心容納管內(nèi)腔。下端直接連接管狀取心鉆頭的中心取心鉆具依靠扭矩傳遞結構和壓力傳遞結構與套管總成在孔內(nèi)連接,帶動管狀套管鉆頭同步進行沖擊和回轉(zhuǎn)鉆進,并沿軸向下拖套管隨鉆向孔底延深。所設置的管狀取心鉆頭可以在管狀套管鉆頭之前實現(xiàn)超前鉆進,同時,設置在管狀取心鉆頭的側(cè)通孔的另一端開口,即高壓空氣的噴口位于管狀套管鉆頭的底端面之下,讓高壓空氣能夠從管狀取心鉆頭底端面之下噴出,冷卻鉆頭和沖洗鉆孔,進而消除高壓空氣沖刷孔底巖心的不利因素。所設置的上接頭的排氣流道的一端與巖心容納管的空腔相連通,可以使回氣通道暢通,消除巖心進入巖心容納管時的背壓。采取上述技術措施之后,可以有效地避免管狀取心鉆頭重復破碎巖心,使巖心順利進入巖心容納管的內(nèi)腔,大幅度提高鉆進效率,進而提高巖心采取率和巖心品質(zhì)。
本發(fā)明的內(nèi)容結合以下實施例作更進一步的說明,但本發(fā)明的內(nèi)容不僅限于實施例中所涉及的內(nèi)容。
圖1是實施例中空氣潛孔錘取心跟管鉆具的結構示意圖。
圖2是圖1的F部局部放大圖。
圖3是圖2的A-A剖視放大圖。
圖4是中心取心鉆具的結構示意圖。
圖5是圖4的B-B剖視放大圖。
圖6是圖5的C-C(轉(zhuǎn)折)剖視圖。
圖7是套管總成的結構示意圖。
圖8是圖7的G部局部放大圖。
圖9是圖8的D-D(轉(zhuǎn)折)剖視圖。
圖10是實施例中空氣潛孔錘取心跟管鉆具的鉆頭部分放大結構示意圖。
具體實施例方式
如圖1~10所示,本實施例中的空氣潛孔錘取心跟管鉆具由中心取心鉆具和套管總成構成,所述中心取心鉆具由上接頭1、豎向設置的巖心容納管2、豎向設置的外管3和管狀取心鉆頭4組成,所述套管總成由豎向設置的套管5和管狀套管鉆頭6組成,所述巖心容納管2套置并固定于外管3之內(nèi),在巖心容納管2的外壁與外管3的內(nèi)壁之間具有第一環(huán)狀間隙7,所述外管3的上端與上接頭1固定連接,所述外管3的下端與管狀取心鉆頭4固定連接,所述管狀取心鉆頭4的管孔與巖心容納管2的下端管口相對接,所述管狀套管鉆頭6活動套置于套管5的下端,在管狀套管鉆頭4和套管5之間設置有使管狀套管鉆頭4活動懸掛于套管5的下端并可繞套管5的軸心線轉(zhuǎn)動的懸掛結構,所述管狀取心鉆頭4由管狀套管鉆頭6的管口向外伸出,所述管狀套管鉆頭6的底端高于管狀取心鉆頭4,在管狀套管鉆頭6和管狀取心鉆頭4之間設置有扭矩傳遞結構,在管狀取心鉆頭4和管狀套管鉆頭6之間設置有壓力傳遞結構,所述壓力傳遞結構能夠?qū)⒐軤钊⌒你@頭4受到的沿著外管3軸向的壓力傳遞給管狀套管鉆頭6,所述外管3套置在套管5之內(nèi),在外管3的外壁與套管5的內(nèi)壁之間具有第二環(huán)狀間隙8,所述上接頭1具有潛孔錘接口9,在上接頭1上設置有相互分離的排氣流道10和進氣流道11,所述上接頭1的排氣流道10的一端與巖心容納管2的空腔相連通,所述上接頭1的排氣流道10的另一端與所述第二環(huán)狀間隙8相連通,所述上接頭1的進氣流道10的一端構成潛孔錘接口上的進氣口,所述上接頭1的進氣流道10的另一端與所述第一環(huán)狀間隙7相連通,在管狀取心鉆頭4的側(cè)壁具有側(cè)通孔12,該側(cè)通孔12的一端開口與所述第一環(huán)狀間隙7相連通,該側(cè)通孔12的另一端開口位于管狀套管鉆頭6的底端面之下。
在本實施例中,設置于管狀套管鉆頭6和套管5之間的懸掛結構由卡環(huán)13、對應開設在管狀套管鉆頭6側(cè)壁的環(huán)形槽21和套管側(cè)壁的環(huán)形槽22構成,所述卡環(huán)13嵌設在管狀套管鉆頭側(cè)壁和套管側(cè)壁的所述環(huán)形槽21、22內(nèi)。本實施例在套管的與管狀套管鉆頭的連接部設置了作為套管附屬連接件的管狀套管靴14(仍然為套管的一部分),上述套管側(cè)壁的環(huán)形槽22即開設在該管狀套管靴14上。
本實施例中設置于管狀套管鉆頭6和管狀取心鉆頭4之間的扭矩傳遞結構由設置在管狀套管鉆頭6的內(nèi)管壁上的內(nèi)凸花鍵15和設置在管狀取心鉆頭4的外壁上的鍵槽16構成,所述管狀套管鉆頭6上的內(nèi)凸花鍵15與管狀取心鉆頭4上的鍵槽16相配合。
本實施例中同時設置了主傳壓付和副傳壓付共兩套壓力傳遞結構,主傳壓付由對應設置在管狀取心鉆頭4和管狀套管鉆頭6上的傳力臺階17、18構成。副傳壓付由對應設置在管狀取心鉆頭4和套管5上的傳力臺階19、20構成。
在使用本實施例的空氣潛孔錘取心跟管鉆具進行取心鉆進時,先將上述上接頭1具有的潛孔錘接口9與外部的空氣潛孔錘固定連接,讓外部的空氣潛孔錘和中心取心鉆具組成可提升部分;管狀套管鉆頭6和套管5之間通過管狀套管靴14連接組成跟管部分。再讓該可提升部分套置在上述跟管部分中,且通過套管5下到孔底,此時,設置在管狀套管鉆頭4的內(nèi)管壁上的內(nèi)凸花鍵15和設置在管狀取心鉆頭4的外壁上的鍵槽16便呈合上狀態(tài)構成了扭矩傳遞結構,對應設置在管狀取心鉆頭4和管狀套管鉆頭6上的傳力臺階17、18也呈合上狀態(tài),構成了壓力傳遞結構主傳壓付。此時,空氣潛孔錘傳遞的沖擊及回轉(zhuǎn)力不僅直接作用在中心取心鉆具上,而且還通過上述扭矩傳遞結構和壓力傳遞結構帶動上述套管總成中的管狀套管鉆頭6同步旋轉(zhuǎn)、鉆進,進而實現(xiàn)本實施例的空氣潛孔錘取心跟管鉆具的沖擊回轉(zhuǎn)取心鉆進。在由對應設置在管狀取心鉆頭4和管狀套管鉆頭6上的傳力臺階17、18構成的壓力傳遞結構主傳壓付未磨損情況下,另一套由對應設置在管狀取心鉆頭4和套管5上的傳力臺階19、20構成的壓力傳遞結構(副傳壓付)處于非接觸狀態(tài);當主傳壓付磨損后,該副傳壓付的臺階呈接觸狀態(tài),形成輔助傳壓付,傳壓任務由主傳壓付和副傳壓付同時承擔。在上述鉆具沖擊回轉(zhuǎn)取心鉆進過程中,上述套管5(含管狀套管靴14)不旋轉(zhuǎn),只沿軸向隨管狀套管鉆頭6同步延深。鉆進時,隨中心取心鉆具鉆進并沿軸向同步向孔底延深的套管5可隨鉆孔延深加長,靠其隔離保護鉆孔孔壁,實現(xiàn)空氣潛孔錘取心跟管鉆進。
在本實施例的鉆具鉆進時,由空氣潛孔錘輸入的高壓空氣通過上接頭1的進氣流道11的一端構成潛孔錘接口9上的進氣口進入,然后經(jīng)上接頭的進氣流道11的另一端進入上述第一環(huán)狀間隙7,再經(jīng)過與第一環(huán)狀間隙7連通的側(cè)通孔12流出冷卻鉆頭和沖洗鉆孔,并且,將噴出后的氣流及帶起的巖屑由與上接頭1的排氣流道10的另一端相連通的第二環(huán)狀間隙8向井外排出。巖心隨鉆進入上述巖心容納管2時,巖心容納管2的空腔內(nèi)的空氣便會經(jīng)所述上接頭1的排氣流道10的一端由第二環(huán)狀間隙8向井外排出。
鉆進回次完成,即巖心裝滿后,將中心取心鉆具與固定連接的空氣潛孔錘向地面提升,上述扭矩傳遞結構和壓力傳遞結構隨即各自分離。此間,套管總成中的管狀套管鉆頭6、套管靴14和套管5,屬放置在鉆孔內(nèi)的部分,不隨中心取心鉆具提升而動作。取心完成后,再次將中心取心鉆具套置在上述跟管部分中,下鉆到位進行又一回次鉆進。
在本實施例中,所設置的巖心容納管為雙管型巖心容納管,即由巖心容納外管和套置于其內(nèi)的半合管構成。
權利要求
1.一種空氣潛孔錘取心跟管鉆具,其特征是由中心取心鉆具和套管總成構成,所述中心取心鉆具由上接頭、豎向設置的巖心容納管、豎向設置的外管和管狀取心鉆頭組成,所述套管總成由豎向設置的套管和管狀套管鉆頭組成,所述巖心容納管套置并固定于外管之內(nèi),在巖心容納管的外壁與外管的內(nèi)壁之間具有第一環(huán)狀間隙,所述外管的上端與上接頭固定連接,所述外管的下端與管狀取心鉆頭固定連接,所述管狀取心鉆頭的管孔與巖心容納管的下端管口相對接,所述管狀套管鉆頭活動套置于套管的下端,在管狀套管鉆頭和套管之間設置有使管狀套管鉆頭活動懸掛于套管的下端并可繞套管的軸心線轉(zhuǎn)動的懸掛結構,所述管狀取心鉆頭由管狀套管鉆頭的管口向外伸出,所述管狀套管鉆頭的底端高于管狀取心鉆頭,在管狀套管鉆頭和管狀取心鉆頭之間設置有扭矩傳遞結構,在管狀取心鉆頭和管狀套管鉆頭之間設置有壓力傳遞結構,所述壓力傳遞結構能夠?qū)⒐軤钊⌒你@頭受到的沿著外管軸向的壓力傳遞給管狀套管鉆頭,所述外管套置在套管之內(nèi),在外管的外壁與套管的內(nèi)壁之間具有第二環(huán)狀間隙,所述上接頭具有潛孔錘接口,在上接頭上設置有相互分離的排氣流道和進氣流道,所述上接頭的排氣流道的一端與巖心容納管的空腔相連通,所述上接頭的排氣流道的另一端與所述第二環(huán)狀間隙相連通,所述上接頭的進氣流道的一端構成潛孔錘接口上的進氣口,所述上接頭的進氣流道的另一端與所述第一環(huán)狀間隙相連通,在管狀取心鉆頭的側(cè)壁具有側(cè)通孔,該側(cè)通孔的一端開口與所述第一環(huán)狀間隙相連通,該側(cè)通孔的另一端開口位于管狀套管鉆頭的底端面之下。
2.如權利要求1所述的鉆具,其特征是設置于管狀套管鉆頭和套管之間的懸掛結構由卡環(huán)和對應開設在管狀套管鉆頭的側(cè)壁和套管的側(cè)壁的環(huán)形槽構成,所述卡環(huán)嵌設在管狀套管鉆頭側(cè)壁和套管側(cè)壁的所述環(huán)形槽內(nèi)。
3.如權利要求1所述的鉆具,其特征是設置于管狀套管鉆頭和管狀取心鉆頭之間的扭矩傳遞結構由設置在管狀套管鉆頭的內(nèi)管壁上的內(nèi)凸花鍵和設置在管狀取心鉆頭的外壁上的鍵槽構成,所述管狀套管鉆頭上的內(nèi)凸花鍵與管狀取心鉆頭上的鍵槽相配合。
4.如權利要求1所述的鉆具,其特征是所述壓力傳遞結構由對應設置在管狀取心鉆頭和管狀套管鉆頭上的傳力臺階構成。
5.如權利要求1所述的鉆具,其特征是所述壓力傳遞結構由對應設置在管狀取心鉆頭和套管上的傳力臺階構成。
全文摘要
一種空氣潛孔錘取心跟管鉆具,其特征是由中心取心鉆具和套管總成構成,中心取心鉆具由上接頭、豎向設置的巖心容納管、豎向設置的外管和管狀取心鉆頭組成,套管總成由豎向設置的套管和管狀套管鉆頭組成,在巖心容納管的外壁與外管的內(nèi)壁之間具有第一環(huán)狀間隙,在管狀套管鉆頭和套管之間設置有使管狀套管鉆頭活動懸掛于套管的下端并可繞套管的軸心線轉(zhuǎn)動的懸掛結構,在管狀套管鉆頭和管狀取心鉆頭之間設置有扭矩傳遞結構,在管狀取心鉆頭和管狀套管鉆頭之間設置有壓力傳遞結構,在外管的外壁與套管的內(nèi)壁之間具有第二環(huán)狀間隙,所述上接頭具有潛孔錘接口,在上接頭上設置有相互分離的排氣流道和進氣流道,在管狀取心鉆頭的側(cè)壁具有側(cè)通孔。
文檔編號E21B25/00GK1766277SQ200510021979
公開日2006年5月3日 申請日期2005年11月2日 優(yōu)先權日2005年11月2日
發(fā)明者張道云, 李子章, 李政昭, 趙建勤, 徐建, 謝北城 申請人:中國水電顧問集團成都勘測設計研究院, 中國地質(zhì)科學院探礦工藝研究所