CN108593354B

CN108593354B - 一种矿床水文地质综合勘查系统

Info

Publication number: CN108593354B
Application number: CN201810500400.7A
Authority: CN
Inventors: 解海军; 孙展雄; 屈婷婷; 李进; 李静蕊; 栗升
Original assignee: Xian University of Science and Technology
Current assignee: Xian University of Science and Technology
Priority date: 2018-05-23
Filing date: 2018-05-23
Publication date: 2021-02-26
Anticipated expiration: 2038-05-23
Also published as: CN108593354A

Abstract

本发明提供了一种矿床水文地质综合勘查系统，其机架上设有钻杆，钻杆下端设有钻头，钻杆和钻头均为中空结构，钻头上开设有泥土入孔；钻杆内还设有螺旋杆，螺旋杆轴连接齿轮一，齿轮一与齿轮二相啮合，齿轮二与内齿轮相啮合，内齿轮固定于钻杆上端的内壁上；螺旋杆的上端与电动机的输出轴轴连接；钻杆上端的筒体上还套设有泥土聚拢盒，泥土聚拢盒的泥土出口与泥土输送通道的输入口连接，泥土输送通道与泥水收集盒相连接，泥水收集盒内设有滤水网，滤水网上部分用于存放泥土，下部分用于存放从泥土中渗下去的水。本发明既能够对泥土进行取样，也能对水体同时进行不同深度的取样。

Description

一种矿床水文地质综合勘查系统

技术领域

本发明属于水文地质勘查领域，特别涉及一种矿床水文地质综合勘查系统。

背景技术

水文地质勘察主要在野外进行，工作的结果需要提交水文地质勘察报告并附有相应的图件。根据目的、任务、要求和比例尺的不同，水文地质勘察可分为综合性的水文地质普查和专门性的水文地质勘探两类，水文地质勘察常用的装置就是取样装置。目前的取样装置，在对泥土和泥土中的水分进行取样时，不能够一同完成，且在取出的样品中不能够将泥土和水分进行同时的存储，同时，在收集装配时也不方便。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种既能对泥土进行取样，也能对水体同时进行取样的矿床水文地质综合勘查系统。

本发明的技术方案是：一种矿床水文地质综合勘查系统，包括机架，所述机架上端设有手握部，机架上位于竖直方向上设有钻杆，钻杆的下端设有钻头，所述钻杆和钻头均为中空结构，且钻杆和钻头的内部相通，钻头上开设有若干个与钻头内部相通的泥土入孔；所述钻杆内还设有用于向上输送泥土的螺旋杆，螺旋杆的上端轴连接有齿轮一，齿轮一与齿轮二相啮合，齿轮二与内齿轮相啮合，内齿轮固定于钻杆上端的内壁上；所述螺旋杆的上端与电动机的输出轴轴连接，电动机通过电动机开关与电源电连接；所述钻杆上端的筒体上还套设有泥土聚拢盒，位于泥土聚拢盒内的钻杆侧壁上开设有多个泥土出孔，泥土聚拢盒的侧壁上开设有泥土出口，泥土出口与泥土输送通道的输入口连接，泥土输送通道固定于所述机架上，泥土输送通道的输出口与泥水收集盒的上端相连接，泥水收集盒与所述机架相固定，泥水收集盒内部设有滤水网，滤水网将泥水收集盒的内部空间分割为上下两部分，上部分用于存放泥土，下部分用于存放从泥土中渗下去的水，所述泥水收集盒的侧壁上设有用于排出上部分内泥土的门体，泥水收集盒的底部设有放水阀。

上述螺旋杆的中心线与钻杆的中心线相重合，钻杆的内壁上还设有配合所述螺旋杆向上输送泥土的内螺旋纹。

上述泥水收集盒上还设有用于检测所收集水体质量的水质检测系统，所述水质检测系统包括用于检测水质的氯离子浓度值的氯离子传感器、用于检测水质的溶解氧浓度值的溶解氧传感器、用于检测水质的电导率值的电导率传感器、用于检测水质的粒度值的粒度分析仪以及用于检测水质的pH值的pH值传感器。

上述泥土聚拢盒包括套设于所述钻杆上的筒体，筒体同时固定于所述机架上，筒体的上端和下端分别设有内沿，其中筒体上端的内沿与环绕设置于钻杆侧壁上的第一环形滑槽滑动密封连接，筒体下端的内沿与环绕设置于钻杆侧壁上的第二环形滑槽滑动密封连接；所述筒体的侧壁上开设所述泥土出口。

上述螺旋杆包括杆体，杆体上设有沿其纵向的螺旋盘绕片；所述齿轮二与纵轴轴连接，纵轴与轴承轴连接，轴承设于机架上所固定的轴承座内；所述泥土输送通道是绞龙输送机，绞龙输送机包括用于输送泥土的螺旋传输轴；所述泥土聚拢盒内的钻杆侧壁上还设有多个用于搅动其内泥土的搅拌片。

上述钻杆的侧壁沿其纵向设有长度刻度。

上述杆体内设有沿其纵向的水流通道，杆体的下端开设有若干个与所述水流通道相通的渗水孔，所述杆体的下端还包覆有隔泥透水层，杆体的上端内部还开设有腔体，腔体内设有抽吸泵，抽吸泵的出水口与杆体的上端开设的排水口相连，排水口位于泥土聚拢盒内的杆体侧壁上，抽吸泵用于抽吸杆体内渗入的水体并将水体通过抽吸泵、排水口以及泥土出孔送入泥土聚拢盒内。

本发明的有益效果：本发明提供了一种矿床水文地质综合勘查系统，通过电动机带动螺旋杆旋转，随着螺旋杆的旋转，通过齿轮一、齿轮二以及内齿轮的动力传递，使得钻杆相对于螺旋杆同时产生反向转动，进而带动钻杆下端所设的钻头转动，随着钻杆的不断向下给进，参考钻杆上的长度刻度值能够实现对不同深度的矿床水文的泥土和水体进行同时取样，取样的过程中能够对泥土和水体进行分离。本发明既能够对泥土进行取样，也能对水体同时进行不同深度的取样。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

参见图1，本发明实施例提供了一种矿床水文地质综合勘查系统，包括机架2，所述机架2上端设有手握部21，机架2上位于竖直方向上设有钻杆3，钻杆3的下端设有钻头5，所述钻杆3和钻头5均为中空结构，且钻杆3和钻头5的内部相通，钻头5上开设有若干个与钻头5内部相通的泥土入孔5-1；所述钻杆3内还设有用于向上输送泥土的螺旋杆4，螺旋杆4的上端轴连接有齿轮一11，齿轮一11与齿轮二12相啮合，齿轮二12与内齿轮13相啮合，内齿轮13固定于钻杆3上端的内壁上；所述螺旋杆4的上端与电动机1的输出轴轴连接，电动机1通过电动机开关与电源电连接，通过所述电动机1的转动带动螺旋杆4以及钻杆3向相反方向同时转动，使得被钻头5所钻取的泥土在钻杆3以及螺旋杆4的旋转下，在钻杆3内向上输送；所述钻杆3上端的筒体上还套设有泥土聚拢盒，位于泥土聚拢盒内的钻杆3侧壁上开设有多个泥土出孔10，泥土聚拢盒的侧壁上开设有泥土出口18，泥土出口18与泥土输送通道6的输入口连接，泥土输送通道6固定于所述机架2上，泥土输送通道6的输出口与泥水收集盒22的上端相连接，泥水收集盒22与所述机架2相固定，泥水收集盒22内部设有滤水网22-1，滤水网22-1将泥水收集盒22的内部空间分割为上下两部分，上部分用于存放泥土24，下部分用于存放从泥土24中渗下去的水23，所述泥水收集盒22的侧壁上设有用于排出上部分内泥土的门体22-2，泥水收集盒22的底部设有放水阀22-3。

进一步地，所述螺旋杆4的中心线与钻杆3的中心线相重合，钻杆3的内壁上还设有配合所述螺旋杆4向上输送泥土的内螺旋纹。

进一步地，所述泥水收集盒22上还设有用于检测所收集水体质量的水质检测系统，所述水质检测系统包括用于检测水质的氯离子浓度值的氯离子传感器、用于检测水质的溶解氧浓度值的溶解氧传感器、用于检测水质的电导率值的电导率传感器、用于检测水质的粒度值的粒度分析仪以及用于检测水质的pH值的pH值传感器。

进一步地，所述泥土聚拢盒包括套设于所述钻杆3上的筒体9，筒体9同时固定于所述机架2上，筒体9的上端和下端分别设有内沿20，其中筒体9上端的内沿20与环绕设置于钻杆3侧壁上的第一环形滑槽7滑动密封连接，筒体9下端的内沿20与环绕设置于钻杆3侧壁上的第二环形滑槽19滑动密封连接；所述筒体9的侧壁上开设所述泥土出口18。

进一步地，所述螺旋杆4包括杆体4-1，杆体4-1上设有沿其纵向的螺旋盘绕片4-2；所述齿轮二12与纵轴14轴连接，纵轴14与轴承轴连接，轴承设于机架2上所固定的轴承座15内；所述泥土输送通道6是绞龙输送机，绞龙输送机包括用于输送泥土的螺旋传输轴17；所述泥土聚拢盒内的钻杆3侧壁上还设有多个用于搅动其内泥土的搅拌片25。

进一步地，所述钻杆3的侧壁沿其纵向设有长度刻度。

进一步地，所述杆体4-1内设有沿其纵向的水流通道，杆体4-1的下端开设有若干个与所述水流通道相通的渗水孔4-3，所述杆体4-1的下端还包覆有隔泥透水层，杆体4-1的上端内部还开设有腔体，腔体内设有抽吸泵，抽吸泵的出水口与杆体4-1的上端开设的排水口相连，排水口位于泥土聚拢盒内的杆体4-1侧壁上，抽吸泵用于抽吸杆体4-1内渗入的水体并将水体通过抽吸泵、排水口以及泥土出孔10送入泥土聚拢盒内。

本发明在使用时，将门体22-2和放水阀22-3同时打开，随着钻杆3向下钻探，所钻出的泥土和从泥土中渗出的水分分别进入泥水收集盒22内部的上下空间，并通过开门体22-2和放水阀22-3被连续的排出外界，当钻探的深度达到所要求的取样深度时（根据钻杆的长度刻度可确定钻探深度），不再往下继续钻探，此时保持钻探开启的状态，则目标地层的泥土最终会在钻杆内部螺旋杆4向上输送的作用下存留在泥水收集盒22内部的上端，由于钻杆不再向下钻探，因此不会再有新的泥土来填充泥水收集盒22，因此泥水收集盒22内最终残留的泥土即为目标地层的泥土样品，一旦泥水收集盒22不再向外排出泥土时，则关闭开门体22-2、放水阀22-3以及整个系统，那么最终泥水收集盒22内滤水网22-1上方即为所需的取样泥土，从滤水网22-1上方渗下来的水体即为所需的取样水体。

综上所述，本发明提供了一种矿床水文地质综合勘查系统，通过电动机带动螺旋杆旋转，随着螺旋杆的旋转，通过齿轮一、齿轮二以及内齿轮的动力传递，使得钻杆相对于螺旋杆同时产生反向转动，进而带动钻杆下端所设的钻头转动，随着钻杆的不断向下给进，参考钻杆上的长度刻度值能够实现对不同深度的矿床水文的泥土和水体进行同时取样，取样的过程中能够对泥土和水体进行分离。本发明既能够对泥土进行取样，也能对水体同时进行不同深度的取样。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种矿床水文地质综合勘查系统，其特征在于，包括机架（2），所述机架（2）上端设有手握部（21），机架（2）上位于竖直方向上设有钻杆（3），钻杆（3）的下端设有钻头（5），所述钻杆（3）和钻头（5）均为中空结构，且钻杆（3）和钻头（5）的内部相通，钻头（5）上开设有若干个与钻头（5）内部相通的泥土入孔（5-1）；所述钻杆（3）内还设有用于向上输送泥土的螺旋杆（4），螺旋杆（4）的上端轴连接有齿轮一（11），齿轮一（11）与齿轮二（12）相啮合，齿轮二（12）与内齿轮（13）相啮合，内齿轮（13）固定于钻杆（3）上端的内壁上；所述螺旋杆（4）的上端与电动机（1）的输出轴轴连接，电动机（1）通过电动机开关与电源电连接；所述钻杆（3）上端的筒体上还套设有泥土聚拢盒，位于泥土聚拢盒内的钻杆（3）侧壁上开设有多个泥土出孔（10），泥土聚拢盒的侧壁上开设有泥土出口（18），泥土出口（18）与泥土输送通道（6）的输入口连接，泥土输送通道（6）固定于所述机架（2）上，泥土输送通道（6）的输出口与泥水收集盒（22）的上端相连接，泥水收集盒（22）与所述机架（2）相固定，泥水收集盒（22）内部设有滤水网（22-1），滤水网（22-1）将泥水收集盒（22）的内部空间分割为上下两部分，上部分用于存放泥土（24），下部分用于存放从泥土（24）中渗下去的水（23），所述泥水收集盒（22）的侧壁上设有用于排出上部分内泥土的门体（22-2），泥水收集盒（22）的底部设有放水阀（22-3）；所述螺旋杆（4）的中心线与钻杆（3）的中心线相重合，钻杆（3）的内壁上还设有配合所述螺旋杆（4）向上输送泥土的内螺旋纹；所述螺旋杆（4）包括杆体（4-1），杆体（4-1）上设有沿其纵向的螺旋盘绕片（4-2）；所述齿轮二（12）与纵轴（14）轴连接，纵轴（14）与轴承轴连接，轴承设于机架（2）上所固定的轴承座（15）内；所述泥土输送通道（6）是绞龙输送机，绞龙输送机包括用于输送泥土的螺旋传输轴（17）；所述泥土聚拢盒内的钻杆（3）侧壁上还设有多个用于搅动其内泥土的搅拌片（25）；所述杆体（4-1）内设有沿其纵向的水流通道，杆体（4-1）的下端开设有若干个与所述水流通道相通的渗水孔（4-3），所述杆体（4-1）的下端还包覆有隔泥透水层，杆体（4-1）的上端内部还开设有腔体，腔体内设有抽吸泵，抽吸泵的出水口与杆体（4-1）的上端开设的排水口相连，排水口位于泥土聚拢盒内的杆体（4-1）侧壁上，抽吸泵用于抽吸杆体（4-1）内渗入的水体并将水体通过抽吸泵、排水口以及泥土出孔（10）送入泥土聚拢盒内。

2.如权利要求1所述的一种矿床水文地质综合勘查系统，其特征在于，所述泥水收集盒（22）上还设有用于检测所收集水体质量的水质检测系统，所述水质检测系统包括用于检测水质的氯离子浓度值的氯离子传感器、用于检测水质的溶解氧浓度值的溶解氧传感器、用于检测水质的电导率值的电导率传感器、用于检测水质的粒度值的粒度分析仪以及用于检测水质的pH值的pH值传感器。

3.如权利要求1所述的一种矿床水文地质综合勘查系统，其特征在于，所述泥土聚拢盒包括套设于所述钻杆（3）上的筒体（9），筒体（9）同时固定于所述机架（2）上，筒体（9）的上端和下端分别设有内沿（20），其中筒体（9）上端的内沿（20）与环绕设置于钻杆（3）侧壁上的第一环形滑槽（7）滑动密封连接，筒体（9）下端的内沿（20）与环绕设置于钻杆（3）侧壁上的第二环形滑槽（19）滑动密封连接；所述筒体（9）的侧壁上开设所述泥土出口（18）。

4.如权利要求1所述的一种矿床水文地质综合勘查系统，其特征在于，所述钻杆（3）的侧壁沿其纵向设有长度刻度。