CN106769247A - 一种地面化探吸附丝植入回收装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

一种地面化探吸附丝植入回收装置，包括钻机固定装置、钻机升降装置、钻机、钻杆、植入杆和信号装置；钻机由钻机主体、夹持杆、遥控器和下插脚组成，钻杆顶端侧部有销孔，夹持孔位置和夹持杆对应，钻杆底部中心位置有圆形可摆动铁片，内部设置有可摆动磁铁，可摆动磁铁为圆环状，固定在钻杆底部，可摆动铁片开口向外；植入杆位于钻杆的内部中心位置，植入杆顶端侧部有销孔，植入杆内部设置有齿轮凹槽，外部为植入杆中下部为大口的网状结构，植入杆的底部有吸附丝，外部由可拆卸的大口防护网包围；信号装置包括信号发射装置、信号定位装置和信号灯组成。此外，本发明还提出了一种地面化探吸附丝植入回收方法。

Description

一种地面化探吸附丝植入回收装置及使用方法

技术领域

本发明属于地面化探领域，主要涉及一种地面化探吸附丝植入回收装置及使用方法。

背景技术

油气储的组分沿其压力减小的梯度带向地表泄漏少量气体，这种油气的垂直运移已被大量事实所证实，油气的渗漏和迁移，使之在地表产生可检测的地球化学晕。探测这种微泄漏的存在是气体地球化学方法的目的。常规地球化探方法是通过吸附丝化探法采集土壤和土壤中气样。该法依据地下油气垂直向上运移、扩散，在油气藏上方形成含烃类富集带的原理，通过把吸附丝插入地表土壤中，对烃类化合物进行吸附

吸附丝采集方式主要分为两种：野外吸附丝采集方式和室内吸附丝采集方式。常用的野外吸附丝采集方法是首先按设计测网或测线，在采样点地表挖一个直径15cm、深40cm的圆坑，将少量吸水剂撒于坑底，然后插入吸附丝，并用空瓶罩住吸附丝，坑口用硬板掩盖。埋置7-10d后取出吸附丝立即密封，带回实验室分析。

这种方法需要人工挖取埋设孔洞，不仅耗费大量时间，而且人工挖孔容易造成埋设深度不足，影响最终试验效果；而且由于野外勘探地环境恶劣，风沙较大，取出吸附丝时很难准确找到吸附丝的埋设地点，吸附丝无法回收，造成大量设备浪费，而且样本的缺失也影响最终试验结果的可靠性。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提出一种容易植入，回收率高的地面化探吸附丝植入回收装置及使用方法。其是通过以下技术方案实现的：

一种地面化探吸附丝植入回收装置，包括钻机固定装置、钻机升降装置、钻机、钻杆、植入杆和信号装置；

所述钻机固定装置包括4根立杆、2个固定环和3个辅助杆组成，立杆的底部为圆锥状，固定环包括上固定环、下固定环，固定环有4个立杆口和4个插脚口，立杆口在插脚口外侧，辅助杆和上固定环连接，下插脚可插入下固定环的插脚口，立杆、固定环和钻机都是可拆卸的；

所述钻机升降装置包括电动机、牵引绳，电动机设置在上固定环；

所述钻机由钻机主体、夹持杆、遥控器和下插脚组成，钻机主体设有钻机转轴、变速箱和钻机倒转转换器，夹持杆数量为3个，遥控器可以控制钻机转速和转动方向；

所述钻杆外部具有钻杆螺纹，钻杆顶端设置有3个圆形夹持孔，钻杆顶端侧部有销孔，夹持孔位置和夹持杆对应，钻杆底部中心位置有圆形可摆动铁片，内部设置有可摆动磁铁，可摆动磁铁为圆环状，固定在钻杆底部，可摆动铁片开口向外；

植入杆，所述植入杆位于钻杆的内部中心位置，植入杆顶端侧部有销孔，通过销子将钻杆和植入杆连接在一起，植入杆内部设置有齿轮凹槽，植入杆由实心植入杆和网状植入杆组成，网状植入杆内部设有吸附丝防护网，吸附丝防护网内部装有吸附丝；

所述信号装置包括信号发射装置，信号定位装置，信号灯组成，信号发射装置和信号灯固定在植入杆顶部。

优选的，所述钻机的转速设为高中低三档。

优选的，所述钻机转轴可嵌入到植入杆齿轮凹槽中。

优选的，所述植入杆吸附丝防护网材料为铜质。

优选的，所述牵引绳下端固定在钻机中心。

优选的，所述钻机固定装置还包括锁扣，锁扣可将固定环固定在立杆上。

优选的，所述钻机转轴和钻杆齿轮凹槽为圆形锯齿状。

优选的，所述固定环立杆口和插脚口直径均为1.5cm。

优选的，所述植入杆长度为220cm，在距离顶部20cm处有刻度线。

此外，本发明的还提出一种地面化探吸附丝植入回收装置使用方法，包括如下步骤：

（1）根据取样要求，使用GPS导航到所采样的位置，4个立杆插入土壤中，将固定环的立杆和插脚口分别对准，然后将上、下固定环插入到立杆上，然后将辅助杆固定在上固定环上，用锁扣将固定环固定在钻杆上，然后将钻机插脚插入到对应的固定环插脚口，然后将牵引绳固定在钻机中心；

（2）启动电动机，电动机通过牵引绳提升钻机，将钻机转轴和植入杆齿轮凹槽对接固定，夹持杆插入到钻杆的夹持孔中，然后通过销子将钻杆和植入杆连接在一起；

（3）启动钻机，将钻杆钻入土壤中，因为钻杆末端有凹槽，可以防止可摆动贴片在钻进过程中损坏，待钻至要求深度后，停止钻进，启动电动机牵引钻机上抬，当钻机上抬一定高度后，钻机转轴和植入杆齿轮凹槽自动分开；

（4）拔掉销子，植入杆和钻杆分离，用地质锤敲打植入杆，植入杆顶开钻杆底部金属铁片，插入土壤中，植入杆刻度线和地面齐平时，停止敲击；

（5）将夹持杆插入到钻杆的夹持孔中，控制钻机和电动机倒转，钻机带动钻杆上升，钻杆取出，植入杆留在土壤中；

（6）在钻杆取出地面后，进行钻孔回填，植入杆顶部和信号发射装置露出土壤；

回收步骤：

（7）来到埋设植入杆大体位置，通过信号发射装置、信号定位装置找到植入杆的准确位置，然后去掉植入杆上的覆土；

（8）按照步骤（1）将钻机和钻机固定装置和钻机升降装置固定；

（9）启动电动机，电动机通过牵引绳提升钻机，将下固定环往上抬起，将钻机插脚固定在下固定环插脚口，然后通过锁扣将固定环固定在立杆上，将钻机转轴和植入杆齿轮凹槽对接固定；

（10）控制钻机和电动机倒转，钻机带动植入杆上升，一直到植入杆转出土壤。

本发明相对于现有技术所具有的优点为：

1.易于携带，可实现对沙漠、山区等不便于汽车进入地区的取样；

2.结构简单，可拆卸，组装迅速，能够实现取样点间的快速转移；

3. 回收率高，内有吸附丝的植入杆和信号装置的结合，使吸附丝回收率大幅度提高；

4.深度精确度高，无需进行深度的测量，植入杆长度为2米，即为地球化学勘探所需勘探的指标的深度。

附图说明

图1为本发明结构示意图

图2为本发明钻杆下部图

图3为本发明植入杆示意图

图4为本发明钻机转轴、钻杆、植入杆三部分示意图

图5为本发明钻机主视图和固定环俯视图

图6为本发明钻机转轴、钻杆、植入杆三部分位置关系示意图。

以上各图中：1、钻机主体；2、辅助杆；3、下固定环；4、立杆；5、钻杆；6、植入杆；7、上固定环；8、钻机倒转转换器；9、遥控器；10、销子；11、齿轮凹槽；12、实心植入杆；13、网状植入杆；14、吸附丝防护网；15、吸附丝；16、磁铁；17、可摆动铁片；18、钻机转轴；19、夹持孔；20、夹持杆；21、下插脚；22、插脚口；23、立杆口；24、牵引绳；25、电动机；26、钻杆螺纹；27、刻度线；28、钻机转轴；29、信号发射装置；30、信号灯；31、锁扣。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

（1）根据取样要求，使用GPS导航到所采样的位置，4个立杆4插入土壤中，将固定环的立杆4和插脚口22分别对准，然后将上、下固定环插入到立杆4上，然后将辅助杆2固定在上固定环7上，用锁扣31将固定环固定在钻杆5上，然后将钻机插脚插入到对应的固定环插脚口22，然后将牵引绳24固定在钻机中心；

（2）启动电动机25，电动机25通过牵引绳24提升钻机，将钻机转轴28和植入杆6齿轮凹槽11对接固定，夹持杆20插入到钻杆5的夹持孔19中，然后通过销子10将钻杆5和植入杆6连接在一起；钻机和钻机固定装置易于携带，可实现对沙漠、山区等不便于汽车进入地区的取样。结构简单，可拆卸，组装迅速，能够实现取样点间的快速转移。

植入杆6长度为220cm，在距离顶部20cm处有刻度线27，比传统植入吸附丝深度精确度高，无需进行探坑深度的测量，植入杆6长度为220cm，除去露出地面的20cm，埋设土壤中的200cm即为地球化学勘探所需勘探的指标的深度。

（3）启动钻机，将钻杆5钻入土壤中，待钻至要求深度后，停止钻进，启动电动机25牵引钻机上抬，当钻机上抬一定高度后，钻机转轴28和植入杆6齿轮凹槽11自动分开；

（4）拔掉销子10，植入杆6和钻杆5分离，用地质锤敲打植入杆6，植入杆6顶开钻杆5底部金属铁片，插入土壤中；

（5）将夹持杆20插入到钻杆5的夹持孔19中，控制钻机和电动机25倒转，钻机带动钻杆5上升，钻杆5取出，植入杆6留在土壤中；

（6）在钻杆5取出地面后，进行钻孔回填，植入杆6顶部和信号发射装置29露出土壤；在植入杆6插入土壤后，将土壤回填，此时土壤会进入网状植入杆13，同时也会进入吸附丝防护网14中，土壤将吸附丝紧密的包裹好，吸附丝防护网14半径大于网状植入杆13半径，吸附丝半径大于吸附丝防护网半径，以防止吸附丝漏掉，既可以防止地面的气体进入影响吸附丝的吸收效果，而产生误差，也能够最大程度的吸收土壤中的烃类气体。

埋设好植入杆，7-14d之后，进行吸附丝回收步骤：

（7）来到埋设植入杆6大体位置，通过信号发射装置29、信号定位装置找到植入杆6的准确位置，然后去掉植入杆6上的覆土；内有吸附丝15的植入杆和信号装置的结合，使吸附丝回收率大幅度提高。

（8）按照步骤1将钻机和钻机固定装置和钻机升降装置固定；

（9）启动电动机25，电动机25通过牵引绳24提升钻机，将下固定环3往上抬起，将钻机插脚固定在下固定环插脚口22，然后通过锁扣31将固定环固定在立杆4上，将钻机转轴28和植入杆6齿轮凹槽11对接固定；

（10）控制钻机和电动机25倒转，钻机带动植入杆6上升，一直到植入杆6转出土壤。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种地面化探吸附丝植入回收装置，其特征在于：包括钻机固定装置、钻机升降装置、钻机、钻杆（5）、植入杆（6）和信号装置；

钻机固定装置，所述钻机固定装置包括4根立杆（4）、2个固定环和3个辅助杆（2）组成，立杆（4）的底部为圆锥状，固定环包括上固定环（7）、下固定环（3），固定环有4个立杆口（23）和4个插脚口（22），立杆口（23）在插脚口（22）外侧，辅助杆（2）和上固定环（7）连接，下插脚（21）可插入下固定环（3）的插脚口（22），立杆（4）、固定环和钻机都是可拆卸的；

钻机升降装置，所述钻机升降装置包括电动机（25）、牵引绳（24），电动机（25）设置在上固定环（7）；

钻机，所述钻机由钻机主体（1）、夹持杆（20）、遥控器（9）和下插脚（21）组成，钻机主体（1）设有钻机转轴（28）、变速箱和钻机倒转转换器（8），夹持杆（20）数量为3个，遥控器（9）可以控制钻机转速和转动方向；

钻杆（5），所述钻杆（5）外部具有钻杆螺纹（26），钻杆（5）顶端设置有3个圆形夹持孔（19），钻杆（5）顶端侧部有销孔，夹持孔（19）位置和夹持杆（20）对应，钻杆（5）底部中心位置有圆形可摆动铁片（17），内部设置有可摆动磁铁，可摆动磁铁为圆环状，固定在钻杆（5）底部，可摆动铁片（17）开口向外；

植入杆（6），所述植入杆（6）位于钻杆（5）的内部中心位置，植入杆（6）顶端侧部有销孔，通过销子（10）将钻杆（5）和植入杆（6）连接在一起，植入杆（6）内部设置有齿轮凹槽（11），植入杆由实心植入杆（12）和网状植入杆（13）组成，网状植入杆（13）内部设有吸附丝防护网（14），吸附丝防护网内部装有吸附丝（15）；

信号装置，所述信号装置包括信号发射装置（29），信号定位装置，信号灯（30）组成，信号发射装置（29）和信号灯（30）固定在植入杆（6）顶部。

2.根据权利要求1所述的一种地面化探吸附丝植入回收装置，其特征在于：所述钻机的转速设为高中低三档。

3.根据权利要求1所述的一种地面化探吸附丝植入回收装置，其特征在于：所述钻机转轴（28）可嵌入到植入杆（6）齿轮凹槽（11）中。

4.根据权利要求1所述的一种地面化探吸附丝植入回收装置，其特征在于：所述植入杆吸附丝防护网（14）材料为铜质。

5.根据权利要求1所述的一种地面化探吸附丝植入回收装置，其特征在于：所述牵引绳（24）下端固定在钻机中心。

6.根据权利要求1所述的一种地面化探吸附丝植入回收装置，其特征在于：所述钻机固定装置还包括锁扣（31），锁扣（31）可将固定环固定在立杆（4）上。

7.根据权利要求1所述的一种地面化探吸附丝植入回收装置，其特征在于：所述钻机转轴（28）和钻杆齿轮凹槽（11）为圆形锯齿状。

8.根据权利要求1所述的一种地面化探吸附丝植入回收装置，其特征在于：所述固定环立杆口（23）和插脚口（22）直径均为1.5cm。

9.根据权利要求1所述的一种地面化探吸附丝植入回收装置，其特征在于：所述植入杆（6）长度为220cm，在距离顶部20cm处有刻度线（27）。

10.一种地面化探吸附丝植入和回收方法：其特征在于，包括如下步骤：

（1）根据取样要求，使用GPS导航到所采样的位置，4个立杆（4）插入土壤中，将固定环的立杆（4）和插脚口（22）分别对准，然后将上、下固定环插入到立杆（4）上，然后将辅助杆（2）固定在上固定环（7）上，用锁扣（31）将固定环固定在钻杆（5）上，然后将钻机插脚插入到对应的固定环插脚口（22），然后将牵引绳（24）固定在钻机中心；

（2）启动电动机（25），电动机（25）通过牵引绳（24）提升钻机，将钻机转轴（28）和植入杆（6）齿轮凹槽（11）对接固定，夹持杆（20）插入到钻杆（5）的夹持孔（19）中，然后通过销子（10）将钻杆（5）和植入杆（6）连接在一起；

（3）启动钻机，将钻杆（5）钻入土壤中，待钻至要求深度后，停止钻进，启动电动机（25）牵引钻机上抬，当钻机上抬一定高度后，钻机转轴（28）和植入杆（6）齿轮凹槽（11）自动分开；

（4）拔掉销子（10），植入杆（6）和钻杆（5）分离，用地质锤敲打植入杆（6），植入杆顶开钻杆（5）底部金属铁片，插入土壤中，植入杆的刻度线（27）和地面齐平时，停止敲击；

（5）将夹持杆（20）插入到钻杆（5）的夹持孔（19）中，控制钻机和电动机（25）倒转，钻机带动钻杆（5）上升，钻杆（5）取出，植入杆（6）留在土壤中；

（6）在钻杆（5）取出地面后，进行钻孔回填，植入杆顶部和信号发射装置（29）露出土壤；

回收步骤：

（7）来到埋设植入杆（6）大体位置，通过信号发射装置（29）、信号定位装置找到植入杆（6）的准确位置，然后去掉植入杆（6）上的覆土；

（8）按照步骤（1）将钻机和钻机固定装置和钻机升降装置固定；

（9）启动电动机（25），电动机（25）通过牵引绳（24）提升钻机，将下固定环（3）往上抬起，将钻机插脚固定在下固定环（3）插脚口（22），然后通过锁扣（31）将固定环固定在立杆（4）上，将钻机转轴（28）和植入杆（6）齿轮凹槽（11）对接固定；

（10）控制钻机和电动机（25）倒转，钻机带动植入杆（6）上升，一直到植入杆（6）转出土壤。