CN114323764B - 一种用于矿山地质环境的监测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地质检测设备技术领域，且公开了用于矿山地质环境的监测装置及其监测方法，其中用于矿山地质环境的监测装置，包括支撑座和支撑座内的转轴，所述支撑座与转轴通过转轴连接，所述支撑座的外层安装有稳定支腿，所述转轴的上端设有驱动齿轮，所述支撑座的上端阿安装有土壤检测箱，所述土壤检测箱的上端安装有驱动箱，所述转轴的内部安装有延伸轴，所述延伸轴下端安装有连接轴，所述连接轴的内部设有底轴，所述底轴的下端设有螺旋叶，所述延伸轴与连接轴的顶端均设有限位环。本发明通过下压转座对延伸轴的顶端进行下压，作用力传递至底轴处，为螺旋叶增加转动时的吃土量，从而使底轴提高深挖速度。

Description

一种用于矿山地质环境的监测装置及方法

技术领域

本发明涉及地质检测设备技术领域，具体为一种用于矿山地质环境的监测装置及方法。

背景技术

土壤环境监测是指通过对影响土壤环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量，或污染程度，及其变化趋势，我们通常所说的土壤监测是指土壤环境监测，其一般包括布点采样、样品制备、分析方法、结果表征、资料统计和质量评价等技术内容，而此装置就是用于土壤检测的取壤结构。

但是，现有的矿山地质环境的监测设备，只能对地面上的土壤进行检测，而采集地质环境数据，需要对地底深层土壤进行挖土取壤，才能完善试验数据，从而需要对深层土壤的钻探结构，但是通常的钻探结构，钻探深度不够，难以采集到较深位置的土壤；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种用于矿山地质环境的监测装置及方法。

发明内容

本发明提供了一种用于矿山地质环境的监测装置及方法，具备深层钻探土壤的有益效果，解决了上述背景技术中所提到用于矿山地质环境的监测装置矿山地质环境的监测设备，只能对地面上的土壤进行检测，而采集地质环境数据，需要对地底深层土壤进行挖土取壤，才能完善试验数据，从而需要对深层土壤的钻探结构，但是通常的钻探结构，钻探深度不够，难以采集到较深位置的土壤的问题。

本发明提供如下技术方案：用于矿山地质环境的监测装置及方法，其中用于矿山地质环境的监测装置，包括支撑座和支撑座内的转轴，所述支撑座的外层安装有稳定支腿，所述稳定支腿与支撑座通过所述转轴连接，所述转轴的上端设有驱动齿轮，所述支撑座的上端阿安装有土壤检测箱，所述土壤检测箱的上端安装有驱动箱，所述转轴的内部安装有延伸轴，所述延伸轴下端安装有连接轴，所述连接轴的内部设有底轴，所述底轴的下端设有螺旋叶，所述延伸轴与连接轴的顶端均设有限位环，所述连接轴的下端设有台阶槽，所述限位环用于卡在台阶槽的外侧，所述连接轴与延伸轴的顶端均设有竖向插接结构，所述延伸轴与连接轴的内部均设有贯穿内孔，所述转轴的内部安装有取壤管。

作为本发明所述用于矿山地质环境的监测装置的一种可选方案，其中：所述转轴的内部设有限位条，所述延伸轴的外侧设有限位竖槽，所述限位条用于滑动连接在限位竖槽内。

作为本发明所述用于矿山地质环境的监测装置的一种可选方案，其中：所述竖向插接结构内设有下压竖槽，所述下压竖槽的内部对称设有放置腔，所述放置腔的内部安装有锥形卡销，所述锥形卡销的一侧安装有弹簧，所述延伸轴的下端设有配合销块，所述配合销块用于卡在下压竖槽内。

作为本发明所述用于矿山地质环境的监测装置的一种可选方案，其中：所述延伸轴的外侧设有贯穿孔，所述锥形卡销的一侧设有拉伸管，所述拉伸管位于贯穿孔的内部，所述贯穿孔的一端设有螺纹孔。

作为本发明所述用于矿山地质环境的监测装置的一种可选方案，其中：所述支撑座的上端还设有支撑架，所述支撑架的一侧安装有下压转座。

作为本发明所述用于矿山地质环境的监测装置的一种可选方案，其中：所述下压转座的上端安装有滑动台，所述滑动台滑动安装在支撑架的内侧。

作为本发明所述用于矿山地质环境的监测装置的一种可选方案，其中：所述滑动台的上端设有液压杆，所述液压杆的上端与支撑架的一侧固定。

作为本发明所述用于矿山地质环境的监测装置的一种可选方案，其中：所述稳定支腿的下端设有防滑条。

作为本发明所述用于矿山地质环境的监测装置的一种可选方案，其中：所述驱动箱的一侧安装有传动齿轮，所述传动齿轮与驱动齿轮的外侧通过齿槽啮合传动，所述驱动齿轮与驱动齿轮的传动比为五比一。

本发明还提供用于矿山地质环境的监测装置及方法，其中：

S1、预先安装：将延伸轴的下端与连接轴的上端配合安装；

S2、结构安装：将连接后的延伸轴由转轴的下方放入其内部，并且后续可将延伸轴陆续通过转轴放入，来延伸装置的钻孔深度；

S3、采集准备：在指定位置，预先挖开一个坑洞，首先将组合后的延伸轴与连接轴放置在坑内，将支撑座平铺在洞坑上端，并将稳定支腿展开；

S4、样本采集：装置钻成孔洞后，再使用取壤管对洞内土壤进行采集，并放置于土壤检测箱内检测。

本发明具备以下有益效果：

1、该用于矿山地质环境的监测装置，通过竖向插接结构与配合销块的配合，可实现延伸轴的首尾连接功能，能够延伸钻洞的打孔深度，使装置能够采集到深层的土壤，并且可根据加装延伸轴的数量，能够直观的算出装置当前的打孔深度。

2、该用于矿山地质环境的监测装置，当稳定支腿展开平铺在底面上后，通过防滑条提高其与底面的摩擦力，进而提高稳定支腿的抓地力，为支撑座加强侧边支撑强度，保证装置的钻孔需求。

3、该用于矿山地质环境的监测装置，通过下压转座对延伸轴的顶端进行下压，作用力传递至底轴处，为螺旋叶增加转动时的吃土量，从而使底轴提高深挖速度。

附图说明

图1为本发明整体的结构示意图。

图2为本发明整体底部的结构示意图。

图3为本发明支撑座与转轴连接结构示意图。

图4为本发明图竖向插接结构示意图。

图5为本发明底轴的结构示意图。

图6为本发明延伸轴结构示意图。

图中：1、支撑座；2、转轴；3、稳定支腿；4、防滑条；5、驱动齿轮；6、限位条；7、土壤检测箱；8、驱动箱；9、支撑架；10、滑动台；11、液压杆；12、下压转座；13、取壤管；14、限位竖槽；15、竖向插接结构；16、配合销块；17、连接轴；18、底轴；19、螺旋叶；20、贯穿孔；21、拉伸管；22、下压竖槽；23、放置腔；24、锥形卡销；25、弹簧；26、台阶槽；27、贯穿内孔；28、限位环；29、延伸轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

地质环境数据的采集时，地表的土壤监测数据不够完善，需要对地底深层土壤进行挖土取壤、检测，才能完善试验数据，从而需要深层土壤的钻探结构，请参阅图1-6，且公开了用于矿山地质环境的监测装置的制备方法，其中用于矿山地质环境的监测装置，包括支撑座1和支撑座1内的转轴2，支撑座1的外层安装有稳定支腿3，稳定支腿3与支撑座1通过所述转轴2连接，转轴2的上端设有驱动齿轮5，支撑座1的上端阿安装有土壤检测箱7，土壤检测箱7的上端安装有驱动箱8，转轴2的内部安装有延伸轴29，延伸轴29下端安装有连接轴17，连接轴17的内部设有底轴18，底轴18的下端设有螺旋叶19，延伸轴29与连接轴17的顶端均设有限位环28，连接轴17的下端设有台阶槽26，限位环28用于卡在台阶槽26的外侧，连接轴17与延伸轴29的顶端均设有竖向插接结构15，延伸轴29与连接轴17的内部均设有贯穿内孔27，转轴2的内部安装有取壤管13。

将支撑座1放置在指定区域，稳定支腿3与支撑座1通过转轴连接，将稳定支腿3放倒，平铺在地面上，并提前将转轴2放置于支撑座1的内部，通过驱动箱8的一侧与驱动齿轮5的外侧齿轮啮合连接，并带动驱动齿轮5转动，并通过驱动齿轮5带动延伸轴29、底轴18一并转动，使螺旋叶19对土壤进行钻探，并通过取壤管13穿过延伸轴29与底轴18对当前深度的土壤进行插取。

实施例2

提高使转轴2与延伸轴29之间的固定程度，转轴2与延伸轴29之间缺少限位结构，导致转轴2的转动扭矩不足以应对钻孔需求，本实施例是在实施例1的基础上做出的改进，具体的，请参阅图1-6，转轴2的内部设有限位条6，延伸轴29的外侧设有限位竖槽14，限位条6用于滑动连接在限位竖槽14内。

实施例3

提高装置的挖掘深度，两个延伸轴29之间的连接方式不足以对结构之间形成支撑，难以将两个结构进行固定卡接，本实施例是在实施例1的基础上做出的改进，具体的，请参阅图1-6，竖向插接结构15内设有下压竖槽22，下压竖槽22的内部对称设有放置腔23，放置腔23的内部安装有锥形卡销24，锥形卡销24的一侧安装有弹簧25，延伸轴29的下端设有配合销块16，配合销块16用于卡在下压竖槽22内。

将延伸轴29放入转轴2的内部，当延伸轴29由上方插入竖向插接结构15内时，首先通过延伸轴29自身的重力，将两个锥形卡销24向两侧推开，使配合销块16卡入其中，再由锥形卡销24复位对配合销块16形成锁定状态，使延伸轴29在首尾连接时，直接对两个延伸轴29实现安装，从而增加了装置的挖掘深度。

实施例4

使延伸轴29具备快速拆卸功能，两个延伸轴29通过竖向插接结构15与配合销块16进行固定后，拆卸不够方便，需要一种快拆结构，本实施例是在实施例3的基础上做出的改进，具体的，请参阅图1-6，延伸轴29的外侧设有贯穿孔20，锥形卡销24的一侧设有拉伸管21，拉伸管21位于贯穿孔20的内部，贯穿孔20的一端设有螺纹孔。

采用螺杆插入拉伸管21的一端，将其向外拽，使锥形卡销24位移至放置腔23内部，从而使配合销块16脱离下压竖槽22内部，完成延伸轴29的拆卸操作。

实施例5

提高延伸轴29转动时的稳定性，延伸轴29转动时，部分会裸露在转轴2的上端，其稳定较低，需要支撑结构，本实施例是在实施例1的基础上做出的改进，具体的，请参阅图1-6，支撑座1的上端还设有支撑架9，支撑架9的一侧安装有下压转座12。

当装置钻孔时，可通过下压转座12与延伸轴29的上端贴合，并对装置的底部进行贴合，并提高延伸轴29转动时的稳定性。

实施例6

对下压转座12实现限位支撑效果，下压转座12下落时，难以准确落在相应位置，需要对其进行限位，本实施例是在实施例5的基础上做出的改进，具体的，请参阅图1-6，下压转座12的上端安装有滑动台10，滑动台10滑动安装在支撑架9的内侧。

下压转座12下压时，通过滑动台10对其实现限位支撑功能，保证下压转座12下压时的限位作用。

实施例7

为下压转座12下压时，提供下压作用力，下压转座12下落时，需要相应的作用力，来对其实现下压作用，本实施例是在实施例6的基础上做出的改进，具体的，请参阅图1-6，滑动台10的上端设有液压缸，液压缸的上端与支撑架9的一侧固定。

当下压转座12下压在延伸轴29上端时，通过液压杆11对下压转座12提供下压压力，从而使延伸轴29传递至底轴18内，提高螺旋叶19的挖孔效率。

实施例8

提高支撑座1的摆放稳定性，支撑座1与转轴2放置在指定位置后，需要对支撑座1侧边实现支撑，来应对装置的侧倾冲击力，本实施例是在实施例1的基础上做出的改进，具体的，请参阅图1-6，稳定支腿3的下端设有防滑条4。

当稳定支腿3与地面接触后，通过防滑条4提高稳定支腿3与地面的咬合程度，来提高支撑座1的稳定程度。

实施例9

提高对驱动齿轮5的转动支撑力，需要对驱动齿轮5提供较大传动力来应对钻地时的土壤钻地，本实施例是在实施例1的基础上做出的改进，具体的，请参阅图1-6，驱动箱8的一侧安装有传动齿轮，传动齿轮与驱动齿轮5的外侧通过齿槽啮合传动，传动齿轮与驱动齿轮5的传动比为五比一。

通过驱动齿轮与驱动齿轮5实现齿槽啮合传动，为驱动齿轮5提供传动力。

实施例10

本发明还提供用于矿山地质环境的监测装置及方法，其中：

S1、预先安装：将延伸轴29的下端与连接轴17的上端配合安装，此操作可为后续结构提供支撑效果，方便延伸轴29直接插入转轴2的内部，减少安装时间；

S2、结构安装：将连接后的延伸轴29由转轴2的下方放入其内部，并且后续可将延伸轴29陆续通过转轴2放入，来延伸装置的钻孔深度，从而提高内部的打孔深度；

S3、采集准备：在指定位置，预先挖开一个坑洞，首先将组合后的延伸轴29与连接轴17放置在坑内，将支撑座1平铺在洞坑上端，并将稳定支腿3展开，通过上述结构，可提高装置的支撑稳定性；

S4、样本采集：装置钻成孔洞后，再使用取壤管13对洞内土壤进行采集，并放置于土壤检测箱7内检测，通过此操作，可采集到土地内部深层土壤。

需要说明的是，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。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种用于矿山地质环境设备的监测装置，其特征在于：包括支撑座(1)和支撑座(1)内的转轴(2)，所述支撑座(1)的外层安装有稳定支腿(3)，所述稳定支腿(3)与支撑座(1)通过所述转轴（2）连接，所述转轴(2)的上端设有驱动齿轮(5)，所述支撑座(1)的上端安装有土壤检测箱 (7)，所述土壤检测箱(7)的上端安装有驱动箱(8)，所述转轴(2)的内部安装有延伸轴(29)， 所述延伸轴(29)下端安装有连接轴(17)，所述连接轴(17)的内部设有底轴(18)，所述底轴 (18)的下端设有螺旋叶(19)，所述延伸轴(29)与连接轴(17)的顶端均设有限位环(28)，所 述连接轴(17)的下端设有台阶槽(26)，所述限位环(28)用于卡在台阶槽(26)的外侧，所述 连接轴(17)与延伸轴(29)的顶端均设有竖向插接结构(15)，所述延伸轴(29)与连接轴(17) 的内部均设有贯穿内孔(27)，所述转轴(2)的内部安装有取壤管(13)；

所述转轴(2)的内部设有限位条(6)，所述延伸轴(29)的外侧设有限位竖槽(14)，所述限位条(6)用于滑动 连接在限位竖槽(14)内，所述竖向插接结 构(15)内设有下压竖槽(22)，所述下压竖槽(22)的内部对称设有放置腔(23)，所述放置腔 (23)的内部安装有锥形卡销(24)，所述锥形卡销(24)的一侧安装有弹簧(25)，所述延伸轴 (29)的下端设有配合销块(16)，所述配合销块(16)用于卡在下压竖槽(22)内，所述延伸轴(29) 的外侧设有贯穿孔(20)，所述锥形卡销(24)的一侧设有拉伸管(21)，所述拉伸管(21)位于 贯穿孔(20)的内部，所述贯穿孔(20)的一端设有螺纹孔；

所述支撑座(1) 的上端还设有支撑架(9)，所述支撑架(9)的一侧安装有下压转座(12)；所述下压转座 (12)的上端安装有滑动台(10)，所述滑动台(10)滑动安装在支撑架(9)的内侧；所述滑动台(10) 的上端设有液压杆(11)，所述液压杆(11)的上端与支撑架(9)的一侧固定；所述驱动箱(8) 的一侧安装有传动齿轮，所述传动齿轮与驱动齿轮(5)的外侧通过齿槽啮合传动。

2.根据权利要求1所述的用于矿山地质环境设备的监测装置，其特征在于：所述稳定支腿 (3)的下端设有防滑条(4)。

3.根据权利要求2所述的用于矿山地质环境设备的监测装置，其特征在于：所述传动齿轮与驱动齿轮(5)的传动比为五比一。

4.根据权利要求3所述的用于矿山地质环境设备的监测装置的监测方法，其特征在于：

S1、预先安装：将延伸轴(29)的下端与连接轴(17)的上端配合安装；

S2、结构安装：将连接后的延伸轴(29)由转轴(2)的下方放入其内部，并且后续将延伸轴(29)陆续通过转轴(2)放入，来延伸装置的钻孔深度；

S3、采集准备：在指定位置，预先挖开一个坑洞，首先将组合后的延伸轴(29)与连接轴(17)放置在坑洞内，将支撑座(1)平铺在坑洞上端，并将稳定支腿(3)展开；

S4、样本采集：装置钻成孔洞后，再使用取壤管(13)对孔洞内土壤进行采集，并放置于土壤检测箱(7)内检测。