CN112629918B - 地质找矿勘探用取样装置及其取样方法 - Google Patents
地质找矿勘探用取样装置及其取样方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112629918B CN112629918B CN202011584909.8A CN202011584909A CN112629918B CN 112629918 B CN112629918 B CN 112629918B CN 202011584909 A CN202011584909 A CN 202011584909A CN 112629918 B CN112629918 B CN 112629918B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bit
- core
- coring
- roller
- rotate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005070 sampling Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 abstract description 18
- 239000008358 core component Substances 0.000 abstract description 15
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 239000000306 component Substances 0.000 description 3
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/04—Devices for withdrawing samples in the solid state, e.g. by cutting
- G01N1/08—Devices for withdrawing samples in the solid state, e.g. by cutting involving an extracting tool, e.g. core bit
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B25/00—Apparatus for obtaining or removing undisturbed cores, e.g. core barrels, core extractors
- E21B25/10—Formed core retaining or severing means
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B44/00—Automatic control systems specially adapted for drilling operations, i.e. self-operating systems which function to carry out or modify a drilling operation without intervention of a human operator, e.g. computer-controlled drilling systems; Systems specially adapted for monitoring a plurality of drilling variables or conditions
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/30—Assessment of water resources
Abstract
本发明提供一种地质找矿勘探用取样装置及其取样方法,所述地质找矿勘探用取样装置包括地面控制中心、钻探机构以及电机,所述地质找矿勘探用取样装置还包括设置于地面控制中心的控制器,所述钻探机构包括与所述电机相连接的驱动杆、与所述驱动杆活动连接的取芯钻头、设置于所述取芯钻头内的牙轮钻头以及与所述牙轮钻头固定连接且与所述控制器电连接的伸缩连杆,所述牙轮钻头的底面与所述取芯钻头的底面大致持平,所述牙轮钻头的高度小与所述取芯钻头的高度,所述取芯钻头内壁设置有至少一个与所述控制器连接的断芯组件,所述牙轮钻头外表面具有与所述断芯组件形状相匹配的固定凹槽。采用该技术方案,既能快速定位目标岩石的位置,也可以保证取样的岩芯的完整。
Description
技术领域
本发明涉及地质找矿技术,具体涉及一种地质找矿勘探用取样装置及其取样方法。
背景技术
随着社会经济的不断发展,人们在日常生活和工作以及社会生产中对于矿产资源的需求量也在不断增加,在一定程度上给矿产资源勘探工程的发展提出了较高的要求。钻探技术作为一种唯一可以实现从地质岩心当中提取出样本的勘察方法,其在资源勘探领域中扮演着十分重要的角色,地质岩心钻探技术的发展和应用对于资源勘探工作的效率和质量会产生直接的影响,是有效解决资源短缺问题的重要手段,在促进社会可持续发展中具有十分重要的现实意义。因此,要对地质岩心钻探技术予以高度的重视,提高其在资源勘探中的应用效果。
在传统的地质找矿勘探钻探技术中,每次想要提取一个岩芯,就必须下一次钻具,虽然其结构比较简单,操作起来比较方便,但是由于需要多次下钻具,使得其工作效率非常的低,极其耗费人力物力,成本较高,并且应用这种方式提取岩芯,容易破坏岩芯的物理结构,其完整性难以保证。
发明内容
本发明正是基于上述问题,提出了一种地质找矿勘探用取样装置及其取样方法,既能快速定位目标岩石的位置,也可以保证取样的岩芯的完整。
本发明一方面提出了一种地质找矿勘探用取样装置,包括地面控制中心、钻探机构以及电机,所述地质找矿勘探用取样装置还包括设置于地面控制中心的控制器,所述钻探机构包括与所述电机相连接的驱动杆、与所述驱动杆活动连接的取芯钻头、设置于所述取芯钻头内的牙轮钻头以及与所述牙轮钻头固定连接且与所述控制器电连接的伸缩连杆,所述牙轮钻头的底面与所述取芯钻头的底面大致持平,所述牙轮钻头的高度小与所述取芯钻头的高度,所述取芯钻头内壁设置有至少一个与所述控制器连接的断芯组件,所述牙轮钻头外表面具有与所述断芯组件形状相匹配的固定凹槽,所述断芯组件根据所述控制器的控制伸入或脱离所述固定凹槽,在所述断芯组件伸入所述固定凹槽时,所述取芯钻头通过所述断芯组件带动所述牙轮钻头转动,所述取芯钻头与所述驱动杆连接处设置有压力传感器,当所述压力传感器检测到的所述取芯钻头向所述驱动杆施加的向上的压力满足预设条件时,控制所述断芯组件收缩脱离所述固定凹槽,通过所述伸缩连杆收缩带动所述牙轮钻头向上移动以使所述取芯钻头通过所述牙轮钻头下方形成的空腔进行取芯操作,所述取芯钻头内壁顶部设置有压电装置,当所述牙轮钻头被岩芯推动挤压所述压电装置时,所述控制器释放所述断芯组件通过控制所述取芯钻头反向旋转进行断芯操作。
在一些实施例中,所述断芯组件在沿所述取芯钻头转动的方向上呈一端厚一端薄的形状,其中,在带动所述牙轮钻头转动时,所述断芯组件厚度较大的一面为受力面,当进行断芯操作时,所述取芯钻头反向旋转,通过所述断芯组件厚度较小的一面进行切割断芯。
在一些实施例中,所述取芯钻头顶部设置有至少一个与所述取芯钻头本体固定连接的立柱,所述驱动杆底部具有与所述立柱形状相匹配的安装孔。
在一些实施例中,所述取芯钻头内壁具有至少一个平行与所述伸缩连杆的限位凹槽,所述牙轮钻头的表面具有与所述限位凹槽相匹配的凸起,使得所述牙轮钻头只能相对于所述取芯钻头进行上下移动。
在一些实施例中,在所述断芯组件伸入所述牙轮钻头的所述固定凹槽内时,所述牙轮钻头的底面略低于所述取芯钻头的底面。
本发明另一方面提出一种上述地质找矿勘探用取样装置的取样方法,包括:
S100、启动电机的电源,通过电机以及所述驱动杆带动所述取芯钻头和所述牙轮钻头转动向下钻探;
S200、通过所述控制器获取所述压力传感器处受到的压力值;
S300、当所述压力值满足预设条件时,控制所述驱动杆停止转动,控制所述断芯组件收缩脱离所述固定凹槽,通过所述伸缩连杆收缩带动所述牙轮钻头向上移动;
S400、控制所述驱动杆带动所述取芯钻头转动获取岩芯;
S500、当所述控制器检测到所述压电装置的压电信号时,释放所述断芯组件,控制所述取芯钻头反向转动,通过所述断芯组件伸出进行切割以执行断芯操作。
在一些实施例中,所述启动电机的电源,通过电机以及所述驱动杆带动所述取芯钻头和所述牙轮钻头转动向下钻探具体为:
S110、启动电机的电源;
S120、所述电机带动所述驱动杆转动;
S130、所述驱动杆带动所述取芯钻头转动;
S140、所述取芯钻头通过所述断芯组件带动所述牙轮钻头转动,所述取芯钻头的转动方向为使得所述断芯组件带动所述牙轮钻头转动时,所述断芯组件厚度较大的一面为受力面。
在一些实施例中,所述驱动杆带动所述取芯钻头转动具体为:
S135、所述驱动杆通过安装于所述驱动杆上的所述安装孔内的立柱带动所述取芯钻头转动。
在一些实施例中,所述通过所述伸缩连杆收缩带动所述牙轮钻头向上移动具体为:
通过所述伸缩连杆收缩带动所述牙轮钻头沿所述取芯钻头内壁的限位凹槽向上移动。
在一些实施例中,在所述断芯组件伸入所述牙轮钻头的所述固定凹槽内时,所述牙轮钻头的底面略低于所述取芯钻头的底面。
本发明提供了一种地质找矿勘探用取样装置及其取样方法,所述地质找矿勘探用取样装置包括地面控制中心、钻探机构以及电机,所述地质找矿勘探用取样装置还包括设置于地面控制中心的控制器,所述钻探机构包括与所述电机相连接的驱动杆、与所述驱动杆活动连接的取芯钻头、设置于所述取芯钻头内的牙轮钻头以及与所述牙轮钻头固定连接且与所述控制器电连接的伸缩连杆,所述牙轮钻头的底面与所述取芯钻头的底面大致持平,所述牙轮钻头的高度小与所述取芯钻头的高度,所述取芯钻头内壁设置有至少一个与所述控制器连接的断芯组件,所述牙轮钻头外表面具有与所述断芯组件形状相匹配的固定凹槽,所述断芯组件根据所述控制器的控制伸入或脱离所述固定凹槽,在所述断芯组件伸入所述固定凹槽时,所述取芯钻头通过所述断芯组件带动所述牙轮钻头转动,所述取芯钻头与所述驱动杆连接处设置有压力传感器,当所述压力传感器检测到的所述取芯钻头向所述驱动杆施加的向上的压力满足预设条件时,控制所述断芯组件收缩脱离所述固定凹槽,通过所述伸缩连杆收缩带动所述牙轮钻头向上移动以使所述取芯钻头通过所述牙轮钻头下方形成的空腔进行取芯操作,所述取芯钻头内壁顶部设置有压电装置,当所述牙轮钻头被岩芯推动挤压所述压电装置时,所述控制器释放所述断芯组件通过控制所述取芯钻头反向旋转进行断芯操作。采用该技术方案,既能快速定位目标岩石的位置,也可以保证取样的岩芯的完整。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来说,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的地质找矿勘探用取样装置的示意框图;
图2是本发明实施例提供的地质找矿勘探用取样装置的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的地质找矿勘探用取样装置中的断芯组件沿垂直于取芯钻头转动方向上的剖面图;
图4是本发明一个实施例提供的地质找矿勘探用取样装置的使用方法流程图;
图5是本发明另一个实施例提供的地质找矿勘探用取样装置的使用方法流程图。
具体实施方式
以下将参阅附图更详细地描述本发明。在各个附图中,相同的元件使用类似的附图标记来表示。为了清楚起见,附图中的各个部分没有按比例绘制。此外,可能未示出某些公知的部分。为了简明起见,可以在一幅图中描述经过数个步骤后获得的半导体结构。
应当理解,在描述器件的结构时,当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时,可以指直接位于另一层、另一个区域上面,或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且,如果将器件翻转,该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。
如果为了描述直接位于另一层、另一个区域上面的情形,本文将使用“A直接在B上面”或“A在B上面并与之邻接”的表述方法。在本申请中,“A直接位于B中”表示A位于B中,并且A与B直接邻接,而非A位于B中形成的掺杂区中。
在本申请中,术语“半导体结构”指在制造半导体器件的各个步骤中形成的整个半导体结构的统称,包括已经形成的所有层或区域。
在下文中描述了本发明的许多特定的细节,例如器件的结构、材料、尺寸、处理方法和技术,以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样,可以不按照这些特定的细节来实现本发明。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1是本发明实施例提供的地质找矿勘探用取样装置的示意框图。如图1所示,本发明实施例提供一种地质找矿勘探用取样装置,包括地面控制中心100、钻探机构200以及电机300,所述地质找矿勘探用取样装置还包括设置于地面控制中心100的控制器110。
示例性地,所述地面控制中心100可以是钻探车,钻探车上装配有计算机或专用的控制台,用于与所述钻探机构200以及所述电机300连接以实现对其控制。
图2示出了本发明实施例提供的地质找矿勘探用取样装置的结构示意图。具体如图2所示,所述钻探机构200包括与所述电机300相连接的驱动杆210、与所述驱动杆210活动连接的取芯钻头220、设置于所述取芯钻头220内的牙轮钻头230以及与所述牙轮钻头230固定连接且与所述控制器110电连接的伸缩连杆240,所述牙轮钻头230的底面与所述取芯钻头220的底面大致持平,所述牙轮钻头230的高度小与所述取芯钻头220的高度,所述取芯钻头220内壁设置有至少一个与所述控制器110连接的断芯组件250,所述牙轮钻头230外表面具有与所述断芯组件250形状相匹配的固定凹槽,所述断芯组件250根据所述控制器110的控制伸入或脱离所述固定凹槽,在所述断芯组件250伸入所述固定凹槽时,所述取芯钻头220通过所述断芯组件250带动所述牙轮钻头230转动,所述取芯钻头220与所述驱动杆210连接处设置有压力传感器260,当所述压力传感器260检测到的所述取芯钻头220向所述驱动杆210施加的向上的压力满足预设条件时,控制所述断芯组件250收缩脱离所述固定凹槽,通过所述伸缩连杆240收缩带动所述牙轮钻头230向上移动以使所述取芯钻头220通过所述牙轮钻头230下方形成的空腔进行取芯操作,所述取芯钻头220内壁顶部设置有压电装置270,当所述牙轮钻头230被岩芯推动挤压所述压电装置270时,所述控制器110释放所述断芯组件250通过控制所述取芯钻头220反向旋转进行断芯操作。
在一些实施例中,所述驱动杆210可拆卸地连接于所述电机300的传动轴上,通过所述电机300控制所述驱动杆210进行转动。
在一些实施例中,所述牙轮钻头230的直径与所述取芯钻头220的内径大概相等,所述牙轮钻头230装配到所述取芯钻头220内部后,所述牙轮钻头230的外表面紧贴所述取芯钻头220的内壁。
在一些实施例中,所述牙轮钻头230表面的固定凹槽的形状与所述断芯组件250的形状相同,所述固定凹槽的大小和深度与所述断芯组件250大致相同。
图3是本发明实施例提供的地质找矿勘探用取样装置中的断芯组件250沿垂直于所述取芯钻头220转动方向上的剖面图。如图3所示,在一些实施例中,所述断芯组件250在沿所述取芯钻头220转动的方向上呈一端厚一端薄的形状,其中,在带动所述牙轮钻头230转动时,所述断芯组件250厚度较大的一面为受力面,当进行断芯操作时,所述取芯钻头220反向旋转,通过所述断芯组件250厚度较小的一面进行切割断芯。
具体地,结合图2以及图3,所述X-X’、Y-Y’、Z-Z’分别为两两相互垂直的三个方向,其中X-X’方向与所述取芯钻头220的圆周的切向方向平行,Y-Y’方向与所述取芯钻头220转轴平行,Z-Z’为所述取芯钻头220的径向方向,所述断芯组件250在沿所述取芯钻头220转动的方向上呈一端厚一端薄的形状具体是指所述断芯组件250沿所述X-X’ 的方向上呈一端厚一端薄的形状。
进一步的,在一些实施例中,为了使得所述断芯组件250更方便地伸入所述牙轮钻头230的固定凹槽内,所述断芯组件250在Z-Z’方向上即沿所述取芯钻头的径向朝向轴心的方向上呈逐渐变窄的形状,所述断芯组件250在Y-Y’与Z-Z’形成的平面所切成的剖面可以为梯形、圆角梯形、三角形或圆角三角形等。
在一些实施例中,所述断芯组件250沿垂直于所述取芯钻头220转动方向上的剖面为流线型结构,使得期在带动所述牙轮钻头230转动时,其受力面紧贴所述牙轮钻头230上的固定凹槽内壁。
在一些实施例中,所述取芯钻头220顶部设置有至少一个与所述取芯钻头220本体固定连接的立柱225,所述驱动杆210底部具有与所述立柱225形状相匹配的安装孔。
在一些实施例中,所述取芯钻头220内壁具有至少一个平行与所述伸缩连杆240的限位凹槽,所述牙轮钻头230的表面具有与所述限位凹槽相匹配的凸起,使得所述牙轮钻头230与所述取芯钻头220的相对角度保持不变,所述牙轮钻头230只能相对于所述取芯钻头220进行上下移动。
在一些实施例中,所述限位凹槽从所述取芯钻头220内壁的顶部开始延伸至接近所述取芯钻头220的底面。
在一些实施例中,所述限位凹槽未延伸到所述取芯钻头220的底面,所述牙轮钻头230通过其表面的凸起结构配合所述限位凹槽,使得当所述断芯组件250从所述固定凹槽脱离时,所述牙轮钻头230不会从所述取芯钻头220中掉出。
在一些实施例中,在所述断芯组件250伸入所述牙轮钻头230的所述固定凹槽内时,所述牙轮钻头230的底面略低于所述取芯钻头220的底面。
图4示出了本发明一个实施例提供的地质找矿勘探用取样装置的使用方法流程图。如图4所示,本发明提供了一种上述地质找矿勘探用取样装置的取样方法,包括:
S100、启动电机300的电源,通过电机300以及所述驱动杆210带动所述取芯钻头220和所述牙轮钻头230转动向下钻探;
S200、通过所述控制器110获取所述压力传感器260处受到的压力值;
S300、当所述压力值满足预设条件时,控制所述驱动杆210停止转动,控制所述断芯组件250收缩脱离所述固定凹槽,通过所述伸缩连杆240收缩带动所述牙轮钻头230向上移动;
S400、控制所述驱动杆210带动所述取芯钻头220转动获取岩芯;
S500、当所述控制器110检测到所述压电装置270的压电信号时,释放所述断芯组件250,控制所述取芯钻头220反向转动,通过所述断芯组件250伸出进行切割以执行断芯操作。
在一些实施例中,所述控制中心100预置有转速、材质以及压力值大小范围的对应关系表。所述当所述压力值满足预设条件,控制所述驱动杆210停止转动,控制所述断芯组件250收缩脱离所述固定凹槽,通过所述伸缩连杆240收缩带动所述牙轮钻头230向上移动具体包括:
S310、根据当前需要采样的目标矿石的材质、当前钻头的转速确定目标压力值的范围;
S320、检测所述压力传感器260上所受到的所述取芯钻头220向所述驱动杆210施加的向上的压力值;
S320、当所述检测到所述压力传感器260的压力值落入所述目标压力值的范围时,控制所述驱动杆210停止转动;
S330、控制所述断芯组件250收缩脱离所述固定凹槽,使得所述牙轮钻头230的上下位移能力不受限制;
S340、通过所述伸缩连杆240收缩带动所述牙轮钻头230向上移动,所述牙轮钻头230向上移动的距离小于在初始状态下所述牙轮钻头230顶部与所述取芯钻头220内壁顶部的距离,使得所述牙轮钻头230不会触碰到所述压电装置270。
具体地,在所述步骤通过所述伸缩连杆240收缩带动所述牙轮钻头230向上移动,所述牙轮钻头230向上移动的距离小于在初始状态下所述牙轮钻头230顶部与所述取芯钻头220内壁顶部的距离,使得所述牙轮钻头230不会触碰到所述压电装置270之后,由于所述牙轮钻头230不再受到所述断芯组件250的约束,具有向上位移的能力时,执行所述控制所述驱动杆210带动所述取芯钻头220转动获取岩芯的步骤的过程中,由于所述取芯钻头下向运动钻取岩芯,岩芯失去所述牙轮钻头230的阻碍朝向所述取芯钻头220内部运动,并在接触到所述牙轮钻头230后,由于所述牙轮钻头230上方仍然具有移动空间,岩芯将所述牙轮钻头230继续向上推动,直至所述牙轮钻头230移动到所述取芯钻头220内壁的顶部并挤压所述压电装置270。
图5示出了本发明另一个实施例提供的地质找矿勘探用取样装置的使用方法流程图。如图5所示,在一些实施例中,所述启动电机300的电源,通过电机300以及所述驱动杆210带动所述取芯钻头220和所述牙轮钻头230转动向下钻探具体为:
S110、启动电机300的电源;
S120、所述电机300带动所述驱动杆210转动;
S130、所述驱动杆210带动所述取芯钻头220转动;
S140、所述取芯钻头220通过所述断芯组件250带动所述牙轮钻头230转动,所述取芯钻头220的转动方向为使得所述断芯组件250带动所述牙轮钻头230转动时,所述断芯组件250厚度较大的一面为受力面。
在一些实施例中,所述驱动杆210带动所述取芯钻头220转动具体为:
S135、所述驱动杆210通过安装于所述驱动杆210上的所述安装孔内的立柱235带动所述取芯钻头220转动。
在一些实施例中,所述通过所述伸缩连杆240收缩带动所述牙轮钻头230向上移动具体为:
通过所述伸缩连杆240收缩带动所述牙轮钻头230沿所述取芯钻头220内壁的限位凹槽向上移动。
在一些实施例中,在所述断芯组件240伸入所述牙轮钻头230的所述固定凹槽内时,所述牙轮钻头230的底面略低于所述取芯钻头的底面。
应当说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
依照本发明的实施例如上文所述,这些实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然,根据以上描述,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (10)
1.一种地质找矿勘探用取样装置,其特征在于,包括地面控制中心、钻探机构以及电机,所述地质找矿勘探用取样装置还包括设置于地面控制中心的控制器,所述钻探机构包括与所述电机相连接的驱动杆、与所述驱动杆活动连接的取芯钻头、设置于所述取芯钻头内的牙轮钻头以及与所述牙轮钻头固定连接且与所述控制器电连接的伸缩连杆,所述牙轮钻头的底面与所述取芯钻头的底面大致持平,所述牙轮钻头的高度小与所述取芯钻头的高度,所述取芯钻头内壁设置有至少一个与所述控制器连接的断芯组件,所述牙轮钻头外表面具有与所述断芯组件形状相匹配的固定凹槽,所述断芯组件根据所述控制器的控制伸入或脱离所述固定凹槽,在所述断芯组件伸入所述固定凹槽时,所述取芯钻头通过所述断芯组件带动所述牙轮钻头转动,所述取芯钻头与所述驱动杆连接处设置有压力传感器,当所述压力传感器检测到的所述取芯钻头向所述驱动杆施加的向上的压力满足预设条件时,控制所述断芯组件收缩脱离所述固定凹槽,通过所述伸缩连杆收缩带动所述牙轮钻头向上移动以使所述取芯钻头通过所述牙轮钻头下方形成的空腔进行取芯操作,所述取芯钻头内壁顶部设置有压电装置,当所述牙轮钻头被岩芯推动挤压所述压电装置时,所述控制器释放所述断芯组件通过控制所述取芯钻头反向旋转进行断芯操作。
2.根据权利要求1所述的地质找矿勘探用取样装置,其特征在于,所述断芯组件在沿所述取芯钻头转动的方向上呈一端厚一端薄的形状,其中,在带动所述牙轮钻头转动时,所述断芯组件厚度较大的一面为受力面,当进行断芯操作时,所述取芯钻头反向旋转,通过所述断芯组件厚度较小的一面进行切割断芯。
3.根据权利要求2所述的地质找矿勘探用取样装置,其特征在于,所述取芯钻头顶部设置有至少一个与所述取芯钻头本体固定连接的立柱,所述驱动杆底部具有与所述立柱形状相匹配的安装孔。
4.根据权利要求1所述的地质找矿勘探用取样装置,其特征在于, 所述取芯钻头内壁具有至少一个平行与所述伸缩连杆的限位凹槽,所述牙轮钻头的表面具有与所述限位凹槽相匹配的凸起,使得所述牙轮钻头只能相对于所述取芯钻头进行上下移动。
5.根据权利要求1所述的地质找矿勘探用取样装置,其特征在于,在所述断芯组件伸入所述牙轮钻头的所述固定凹槽内时,所述牙轮钻头的底面略低于所述取芯钻头的底面。
6.根据权利要求1至5所述的地质找矿勘探用取样装置的取样方法,包括:
S100、启动电机的电源,通过电机以及所述驱动杆带动所述取芯钻头和所述牙轮钻头转动向下钻探;
S200、通过所述控制器获取所述压力传感器处受到的压力值;
S300、当所述压力值满足预设条件时,控制所述驱动杆停止转动,控制所述断芯组件收缩脱离所述固定凹槽,通过所述伸缩连杆收缩带动所述牙轮钻头向上移动;
S400、控制所述驱动杆带动所述取芯钻头转动获取岩芯;
S500、当所述控制器检测到所述压电装置的压电信号时,释放所述断芯组件,控制所述取芯钻头反向转动,通过所述断芯组件伸出进行切割以执行断芯操作。
7.根据权利要求6所述的地质找矿勘探用取样装置的取样方法,其特征在于,所述启动电机的电源,通过电机以及所述驱动杆带动所述取芯钻头和所述牙轮钻头转动向下钻探具体为:
S110、启动电机的电源;
S120、所述电机带动所述驱动杆转动;
S130、所述驱动杆带动所述取芯钻头转动;
S140、所述取芯钻头通过所述断芯组件带动所述牙轮钻头转动,所述取芯钻头的转动方向为使得所述断芯组件带动所述牙轮钻头转动时,所述断芯组件厚度较大的一面为受力面。
8.根据权利要求7所述的地质找矿勘探用取样装置的取样方法,其特征在于,所述驱动杆带动所述取芯钻头转动具体为:
S135、所述驱动杆通过安装于所述驱动杆上的所述安装孔内的立柱带动所述取芯钻头转动。
9.根据权利要求6所述的地质找矿勘探用取样装置的取样方法,其特征在于,所述通过所述伸缩连杆收缩带动所述牙轮钻头向上移动具体为:
通过所述伸缩连杆收缩带动所述牙轮钻头沿所述取芯钻头内壁的限位凹槽向上移动。
10.根据权利要求6所述的地质找矿勘探用取样装置的取样方法,其特征在于,在所述断芯组件伸入所述牙轮钻头的所述固定凹槽内时,所述牙轮钻头的底面略低于所述取芯钻头的底面。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011584909.8A CN112629918B (zh) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 地质找矿勘探用取样装置及其取样方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011584909.8A CN112629918B (zh) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 地质找矿勘探用取样装置及其取样方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112629918A CN112629918A (zh) | 2021-04-09 |
CN112629918B true CN112629918B (zh) | 2023-10-20 |
Family
ID=75285751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011584909.8A Active CN112629918B (zh) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 地质找矿勘探用取样装置及其取样方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112629918B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113464056B (zh) * | 2021-08-11 | 2023-02-03 | 沧州格锐特钻头有限公司 | 具有地质图像采集和地层取样功能的牙轮钻头 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB261244A (en) * | 1926-03-22 | 1926-11-18 | William Valentine Seifert | Improvements in drilling tools |
US4911252A (en) * | 1989-02-22 | 1990-03-27 | Estes Roy D | Rock bit loose cone indicator |
US5454437A (en) * | 1993-06-24 | 1995-10-03 | Rock Bit International, Inc. | Roller cone core bit |
CN201433715Y (zh) * | 2009-04-27 | 2010-03-31 | 广州工程总承包集团有限公司 | 一种储芯式环状工程牙轮钻头 |
CN204627398U (zh) * | 2015-04-23 | 2015-09-09 | 王爱丽 | 自动钻探装置 |
CN210571467U (zh) * | 2019-07-16 | 2020-05-19 | 吴梅芳 | 一种地质找矿勘探用岩心取样装置 |
CN210665116U (zh) * | 2019-08-28 | 2020-06-02 | 赵子光 | 一种地质找矿勘探用岩心取样装置 |
NO20190019A1 (en) * | 2019-01-07 | 2020-07-08 | Coreall As | Method and apparatus for alternating between coring and drilling without tripping operations |
-
2020
- 2020-12-29 CN CN202011584909.8A patent/CN112629918B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB261244A (en) * | 1926-03-22 | 1926-11-18 | William Valentine Seifert | Improvements in drilling tools |
US4911252A (en) * | 1989-02-22 | 1990-03-27 | Estes Roy D | Rock bit loose cone indicator |
US5454437A (en) * | 1993-06-24 | 1995-10-03 | Rock Bit International, Inc. | Roller cone core bit |
CN201433715Y (zh) * | 2009-04-27 | 2010-03-31 | 广州工程总承包集团有限公司 | 一种储芯式环状工程牙轮钻头 |
CN204627398U (zh) * | 2015-04-23 | 2015-09-09 | 王爱丽 | 自动钻探装置 |
NO20190019A1 (en) * | 2019-01-07 | 2020-07-08 | Coreall As | Method and apparatus for alternating between coring and drilling without tripping operations |
CN210571467U (zh) * | 2019-07-16 | 2020-05-19 | 吴梅芳 | 一种地质找矿勘探用岩心取样装置 |
CN210665116U (zh) * | 2019-08-28 | 2020-06-02 | 赵子光 | 一种地质找矿勘探用岩心取样装置 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
FD-600型全液压动力头反循环连续取样钻机的研制与应用;刘智荣;伍晓龙;王庆晓;;探矿工程(岩土钻掘工程)(第03期);全文 * |
关于地质勘查和深部地质找矿技术的研究;姜巍;;世界有色金属(第02期);全文 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112629918A (zh) | 2021-04-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112629918B (zh) | 地质找矿勘探用取样装置及其取样方法 | |
CN109915024B (zh) | 一种勘探钻头及其制造工艺 | |
CN103604662B (zh) | 一种定容式原状土壤强力采集器及其使用方法 | |
KR101498144B1 (ko) | 유압실린더를 구비한 수평 착정 장치 | |
CN107401387B (zh) | 基于地磁场的岩心定向装置、取心装置及其取样方法 | |
CN210719769U (zh) | 一种用于隧道岩土的勘探取样装置 | |
CN111947977A (zh) | 一种固定水质检测多层取样装置 | |
CN218454735U (zh) | 一种用于石油地质勘探的测井仪器 | |
CN110685598A (zh) | 一种石油地质勘探钻杆装置 | |
CN112255011A (zh) | 一种岩土工程勘察用可测深度的岩土取样装置及方法 | |
CN115575178A (zh) | 一种高速公路工程检测用土基取样装置 | |
CN102644439A (zh) | 一种卸土推板能自动复位的旋挖钻机及其施工方法 | |
CN212134141U (zh) | 一种省力且便于取土的土壤取样装置 | |
CN116479853B (zh) | 一种水下桩基施工土质检测装置 | |
CN107965317A (zh) | 一种基于rov的全方位水下短距钻机取样器及其取样方法 | |
CN112378806A (zh) | 一种建筑施工防水卷材耐磨性检测装置 | |
CN218206579U (zh) | 一种地形勘探测量装置 | |
CN209783941U (zh) | 一种手自一体地质检测取样装置 | |
CN106124248A (zh) | 冰取样钻头及采用该钻头实现的冰取样方法 | |
CN114509298B (zh) | 一种地质钻探中岩石取样检测装置 | |
CN115639016A (zh) | 一种岩土工程取样装置 | |
CN211038503U (zh) | 一种石油地质勘探钻杆装置 | |
CN113897937A (zh) | 一种公路工程路基层压实度现场检测装置 | |
CN101220730B (zh) | 土层孔外提压式扩孔钻头 | |
CN203716847U (zh) | 用于定向井钻井的减摩降扭工具 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |