CN104990759A - 一种人力冲击取样钻及其应用 - Google Patents

Abstract

人力冲击取样钻是在洛阳铲的基础上，不断改进与创新，而发展起来的一种探矿取样钻，其特点是低耗、安全、环保、效率高；适用于以全风化层为对象的主要探矿手段，特别是风化壳离子吸附型稀土矿产的勘查与评价，也可作为其它风化壳型矿床的加密勘查与评价工作。人力冲击取样钻主要由钻头、岩心防掉器、钻杆、接手、操纵杆组成。

Description

一种人力冲击取样钻及其应用

技术领域

本发明涉及地质找矿领域，是一种风化壳型矿床的找矿勘探手段，特别适用于风化壳离子吸附型稀土矿产的勘查与评价；是在洛阳铲的基础上，不断改进与创新，而发展起来的一种探矿取样钻。

背景技术

在稀土矿的地质勘查过程中，传统的洛阳铲勘探手段具有一定的局限性：当矿体厚大时无法揭穿矿体、未能达到取样目的等缺陷。为了达到取样目的与提高取样准确性，在野外的实际操作过程中，通过不断改进与完善发明了人力冲击取样钻。这种新型的探矿取样钻具有低耗、安全、环保、效率高等特点，不仅能保证取样的过程中不被其他物质混染，而且还能精准的确定取样的位置。

发明内容

本发明是在洛阳铲的基础上，不断改进与创新，而发展起来的一种探矿取样钻。以下简称取样钻，其特点是低耗、安全、环保、效率高。

取样钻结构简单，主要由钻头、岩心防掉器、钻杆、接手、操纵杆组成：

钻头：由刀口、取样筒、钻头焊接筋、导径接头组成。

刀口：与取样筒连为一体，为钻头下部分，高200mm，刀口呈喇叭状，常用三种规格(见表1)。

取样筒：为不锈钢管，长200mm、300mm、400mm，三种规格，壁厚2mm，三种规格(见表1)。

钻头焊接筋：为取样筒上端与变径接头连接的钢筋。

导径接头：为变径接头。

岩心防掉器：为不锈钢器皿，高50mm，三种规格(见表1)，用于起钻时，防止孔壁岩心掉入孔底。

钻杆：钻杆为镀锌管(标材)，直径33mm，长度2m/根。

接头：钻杆与钻杆之间的连件。

操纵杆：施工人员掌握的最上部分钻杆，一般为普通钻杆，也可用轻质坚固材料作 钻杆(外包1～2mm橡胶)，长度为2m或3m。

表1 人力冲击取样钻刀口、取样筒、岩心防掉器三种规格   单位为毫米

钻探口径是地质钻探工程最基础的规定，依据风化壳地质特征及采集样品的代表性，为达到取样目的，取样钻基本口径确定为95mm、80mm或76m。

取样钻钻孔深度与岩石全风化层厚度、硬度有关，一般全风化层厚度不超过45m，因此，确定取样钻深度在45m以内。

根据钻探工艺，取样钻适用于岩石等级I～II级。其特性(见表2)。

表2 I～II岩石等级特性

附图说明

图中所示为取样钻结构示意图，其中1为刀口；2为取样筒；3为钻头焊接筋；4为导径接头；5为岩心放掉器；6为钻杆；7为接头；8为操纵杆；9为橡胶。

具体实施方式

取样钻的施工过程，包括定孔位→简易平整场地→准备阶段→开孔钻进→岩矿心整理→缩分取样→终孔→校正孔深→封孔→验收。

取样钻的操作规程主要包括：

取样钻开孔掘进时要垂直地面向下掘进，当遇有夹石或风化球时要进行移位掘进。

施工过程中，每回次下钻时须将钻具慢慢放入孔底，避免与孔壁发生摩擦导致孔壁孔心掉入孔底，引起岩矿心混染。一般取样时，将取样器上部混染岩矿心剔除。

施工过程中，每个回次掘进深度不得大于钻头长度(一般为0.20m～0.40m)，在提钻时，将钻具慢慢提起，以防取样筒中岩矿心掉出。

钻探深度一般要求穿过矿体，即揭穿全风化层，进入半风化层1m(不小于0.5m)后终孔。

施工采用无冲洗液钻进。

取样钻的样品采集如下所述：

取样钻基本分析样品采集方法采用岩心缩分法。

防止样品污染，每回次取心时须检查钻头上部是否有岩矿心混染，可从颜色及岩土松散程度区分，将混杂岩矿心剔除。

钻孔基本分析样品按不同层位和不同矿石类型采取，基本样长一般为1m。

岩心缩分方法：在现场对同一个基本分析样品内的岩心先混拌均匀，然后采用对角线法进行缩分，重复数次，直到满足送样标准，最后将所取岩心分二个样品装袋编号。一个送化验室分析，另一个副样作岩心保存以便备查，每个样品缩分后的重量应大于2.00Kg。样品缩分过程中要求岩心混拌均匀，操作仔细，保证样品质量。

样品编号按‘工程号+样品顺序号’编码，每个工程按顺序依次编号。

样品编号、样长、样品原始重量、缩分次数及缩分后的样品重量均应在实地及时记录清楚，填入样品登记表中。

样品加工和测试严格按规范要求执行。

Claims (5)

1.一种人力冲击取样钻及其应用，其特征在于，起源于洛阳铲，在洛阳铲的基础上，不断改进与创新，而发展起来的一种探矿取样钻，主要由钻头、岩心防掉器、钻杆、接手、操纵杆组成：

(1)钻头：由刀口、取样筒、钻头焊接筋、导径接头组成；

(2)刀口：与取样筒连为一体，为钻头下部分，高200mm，刀口呈喇叭状，常用三种规格(见表1)。平口规格与取样筒一致；

(3)取样筒：为不锈钢管，长200mm、300mm、400mm，三种规格，壁厚2mm，三种规格(见表1)；

(4)钻头焊接筋：为取样筒上端与变径接头连接的钢筋；

(5)导径接头：为变径接头；

(6)岩心防掉器：为不锈钢器皿，高50mm，三种规格(见表1)，用于起钻时，防止孔壁岩心掉入孔底；

(7)钻杆：钻杆为镀锌管(标材)，直径33mm，长度2m/根；

(8)接头：钻杆与钻杆之间的连件；

(9)操纵杆：施工人员掌握的最上部分钻杆，一般为普通钻杆，也可用轻质坚固材料作钻杆(外包1～2mm橡胶)，长度为2m或3m。

表1           人力冲击取样钻刀口、取样筒、岩心防掉器三种规格     单位为毫米

2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，人力冲击取样钻适用于以全风化层为对象的主要探矿手段，特别是风化壳离子吸附型稀土矿产的勘查与评价，也可作为其它风化壳型矿床的加密勘查与评价工作。

3.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，钻探口径是地质钻探工程最基础的规定，依据风化壳地质特征及采集样品的代表性，为达到取样目的，人力冲击取样钻基本口径确定为95mm、80mm或76m。

4.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，人力冲击取样钻钻孔深度与岩石全风化层厚度、硬度有关，一般全风化层厚度不超过45m，因此，确定人力冲击取样钻深度在45m以内。

5.根据权利要求2所述的适用范围，其特征在于，人力冲击取样钻适用于岩石等级I～II级(见表2)。

表2          I～II岩石等级特性