CN114414290A - 一种地质找矿勘探用取样装置及其取样方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地质找矿勘探用取样装置及其取样方法，涉及矿产勘探技术领域。本发明包括稳固箱、驱动杆、电机、取样柱和钻头，稳固箱的前侧壁通过铰链与箱门连接，稳固箱的底部侧壁焊接有稳固板，稳固箱的上侧壁安装有驱动杆，驱动杆的旁侧设置有电机，驱动杆的底部侧壁安装有取样柱，取样柱的底部侧壁安装有钻头，取样柱的内部安装有取样组件，取样组件通过弧形伸缩杆与取样柱连接，取样柱的内部开设有柱槽，取样柱的外壁上焊有铰刀，铰刀和取样柱的外壁上开设有取样槽，底座的底侧壁安装有张开组件。本发明通过利用取样柱和取样组件可在钻探工作时，进行土壤的取样工作，同时通过取样柱末端的可调节开合度的钻头可对土壤中的石块进行取样。

Description

一种地质找矿勘探用取样装置及其取样方法

技术领域

本发明属于矿产勘探技术领域，特别是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

随着时代与科技的发展，现阶段中矿产勘探以及矿产开采行业已经得到了飞速的发展，利用更为先进化和科技型的设备可更好的对矿产进行发掘，而在矿产勘探中需要用到的最为常见的设备之一，即为取样装置，取样装置，是一种可对地表以及地下中的土壤层以及土壤内的岩石，进行深挖取出样本，利用对土壤样本进行成分分析和检测，配合检测数据系统比对，进而判断出该处位置是否含有矿产以及该区域中的矿产的成分，由此可见，取样装置在矿产勘探中有着至关重要的地位。

现有公开文献，CN112557087A-一种地质矿产勘查用取样装置，公开了一种地质矿产勘查用取样装置，涉及地质取样技术领域，解决了不能够通过结构上的改进提高筒体抽拔的便捷性，且其抽拔结构不能够与地钉的抽拔结构相互配合；不能够自动实现取样筒上泥土的清理的问题。一种地质矿产勘查用取样装置，包括架体；所述架体上滑动连接有取样结构，且架体上插接有两个地钉，并且两个地钉均与泥土插接相连。因架体上对称焊接有两个弹性伸缩杆，且两个弹性伸缩杆均与筒体外壁接触；筒体外壁呈矩形阵列状开设有凹槽，且凹槽为环形槽状结构；当筒体向上移动20cm时凹槽与弹性伸缩杆的头端接触，且凹槽与弹性伸缩杆共同组成了通孔内泥土的震动清洁结构。

上述中的一种地质矿产勘查用取样装置，其在实际使用当中，具有以下不足之处；

1、上述中的一种地质矿产勘查用取样装置，其采用筒体进行挖掘和采样工作，而采样则在筒体的内部空腔进行，而实际上，在筒体旋转钻探进入到地下后，再次拔出筒体，该过程中筒体空腔内的土壤则仍然滞留在地面下并不能达到取样的效果的问题；

2、上述中的一种地质矿产勘查用取样装置，其采用弹性伸缩杆与筒体上的凹槽卡接，进而通过弹性伸缩组件对通孔内的泥土进行震动清洁，而地面以下的泥土因为其较为潮湿进而具有一定的粘附性，通过震动的方式进行泥土清洁，并不能达到清洁效果的问题；

3、上述中的一种地质矿产勘查用取样装置，其采用筒体进行取样时，只能在筒体钻探工作进行时才可进行，进而造成取样位置不可控，并且矿产泥土中多含有砂石，而用于取样的筒体只能对泥土进行取样，土壤内的石块则无法进行取样的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地质找矿勘探用取样装置，通过利用取样柱和取样组件可在钻探工作时，进行土壤的取样工作，同时通过取样柱末端的可调节开合度的钻头可对土壤中的石块进行取样，解决了上述中的一种地质矿产勘查用取样装置所出现的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种地质找矿勘探用取样装置，包括稳固箱、驱动杆、电机、取样柱和钻头，所述稳固箱的前侧壁通过铰链与箱门连接，所述稳固箱的底部侧壁焊接有稳固板，所述稳固箱的上侧壁安装有驱动杆，所述驱动杆的旁侧设置有电机，所述驱动杆的底部侧壁安装有取样柱，所述取样柱的底部侧壁安装有钻头，所述取样柱的内部安装有取样组件，且取样组件通过弧形伸缩杆与取样柱连接；

其中，所述取样柱的顶端侧壁开设有座孔，所述取样柱的内部开设有柱槽，且柱槽的内壁上开设有圆孔，所述取样柱的外壁上焊接有铰刀，所述铰刀和取样柱的外壁上开设有取样槽，所述取样柱的底部侧壁螺纹连接有底座，且底座的底部侧壁安装有张开组件；

所述取样组件包括了弧形板和取样板，所述弧形板与取样板焊接连接。

进一步地，所述稳固箱的左右两端内壁通过螺栓与卡板连接，所述卡板通过衔接板与清洁板连接，所述箱门的前侧壁上镶嵌有控制器，且控制器的下方的箱门的外壁通过螺栓与门把手连接；具体的，控制器通过数据线分别与电机、微型伸缩杆和弧形伸缩杆电性连接。

进一步地，所述稳固箱通过清洁板与取样柱的外壁卡接，所述稳固箱的顶端侧壁中镶嵌有轴承，且轴承的旁侧的稳固箱的顶壁通过螺栓与电机架连接；具体的，轴承可起到辅助驱动杆转动的作用。

进一步地，所述稳固箱通过轴承与驱动杆的外壁间隙配合连接，所述驱动杆的底部侧壁焊接有衔接座，所述驱动杆通过衔接座与取样柱的顶端侧壁上的座孔卡接；具体的，衔接座和座孔均呈六边形结构设置。

进一步地，所述稳固箱通过电机架与电机卡接连接，所述电机的转轴上套接有驱动齿轮，所述驱动杆的外壁上开合有螺旋状的牙槽，所述电机通过驱动齿轮与驱动杆的牙槽啮合连接。

进一步地，所述张开组件由微型伸缩杆和旋转连接件构成，所述微型伸缩杆的上下两端侧壁均安装有旋转连接件，所述微型伸缩杆呈倾斜结构设置；具体的，微型伸缩杆的顶端侧壁通过旋转连接件与底座底部侧壁连接。

进一步地，所述钻头共设置有四块，且钻头呈四分之一空心圆台状结构设置，所述钻头之间呈相互对应的间隙结构设置，所述钻头的顶端侧壁通过旋转连接件与微型伸缩杆连接。

进一步地，所述取样组件中的弧形板通过弧形伸缩杆与取样柱的空心柱槽内壁连接，所述弧形板镶嵌在取样柱的侧壁中，所述取样板镶嵌在取样槽的内部。

本发明还提供了一种地质找矿勘探用取样装置的取样方法，取样方法具体包括以下步骤：

S1：将稳固箱移动的预定的取样位置，并在稳固板中插入金属圆柱，并对其进行锤击使其插入地面，而后接通设备电源，并启动设备；

S2：通过控制器即可操控电机旋转，电机通过驱动齿轮可促使驱动杆旋转，即驱动杆底部末端上的取样柱也随着旋转，取样柱通过其外壁上的铰刀以及底部的钻头不断的深入到地面以下位置；

S3：取样柱深入地面以下并达到取样深度位置后停止电机的旋转，即取样柱停止钻探工作，而后弧形伸缩杆驱动取样组件中的弧形板在取样柱内移动，进而可推动其末端上的取样板探出取样槽与取样柱外侧泥土钻探洞接触，取样柱再次正向旋转，取样板即可刮取钻探洞内壁上的土壤；

S4：在完成S3时，当取样柱深入地面以下速度骤降时，即判定取样柱上的钻头触碰到了石块，而后通过控制器操控电机反向旋转，使得取样柱离开石头，而后张开组件中的微型伸缩杆伸出，推动钻头打开裸露出内部的空腔，通过电机再次正向旋转取样柱，钻头内的空腔可对石块进行包裹效果时，张开组件中的微型伸缩杆回缩，即可拉回钻头使其相互间闭合，即可取样石块；

S5：在完成S3和S4后，通过控制器使得电机反向旋转，即可使得取样柱回缩出钻探的取样孔，通过打开箱门即可刮取出取样组件以及钻头内的土壤样品和石块样品。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过设置取样柱、取样组件和弧形伸缩杆，在使用时，取样组件装配在取样柱的内部，而取样柱用于地面的钻探工作，而钻探到预定位置后，弧形伸缩杆驱动取样组件中的弧形板在取样柱内移动，进而可推动其末端上的取样板探出取样槽与取样柱外侧泥土钻探洞接触，取样柱再次旋转，取样板即可刮取钻探洞内壁上的土壤，解决了上述中的一种地质矿产勘查用取样装置，其采用筒体进行挖掘和采样工作，而采样则在筒体的内部空腔进行，而实际上，在筒体旋转钻探进入到地下后，再次拔出筒体，该过程中筒体空腔内的土壤则仍然滞留在地面下并不能达到取样的效果的问题。

2、本发明通过设置卡板、衔接板和清洁板，在使用时，清洁板的两端侧壁通过衔接板与卡板连接，而卡板又通过螺栓与稳固箱内壁连接，同时清洁板的内壁上开设有刀槽，即清洁板通过刀槽与取样柱外壁上的铰刀接触，在反向旋转取样柱时，因刀槽和清洁板的存在，可对铰刀外壁上的泥土进行刮除，达到清洁效果，解决了上述中的一种地质矿产勘查用取样装置，其采用弹性伸缩杆与筒体上的凹槽卡接，进而通过弹性伸缩组件对通孔内的泥土进行震动清洁，而地面以下的泥土因为其较为潮湿进而具有一定的粘附性，通过震动的方式进行泥土清洁，并不能达到清洁效果的问题。

3、本发明通过设置张开组件和钻头，钻头由四块四分之一圆台形的空心柱相互抵接构成，其中每个钻头的配件的顶端侧壁均通过张开组件与取样柱的底部侧壁连接，进而在需要对钻探洞底部的石块进行取样时，通过张开组件可推动钻头打开裸露出内部的空腔，再次旋转取样柱时钻头内的空腔可对石块进行包裹效果时，张开组件拉回钻头使其相互间闭合，即可达到取样石块的目的，解决了上述中的一种地质矿产勘查用取样装置，其采用筒体进行取样时，只能在筒体钻探工作进行时才可进行，进而造成取样位置不可控，并且矿产泥土中多含有砂石，而用于取样的筒体只能对泥土进行取样，土壤内的石块则无法进行取样的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本实施例一中一种地质找矿勘探用取样装置的结构示意图；

图2为本发明中的稳固箱结构示意图图一；

图3为本发明中的稳固箱结构示意图图二；

图4为本发明中的驱动杆和电机结构示意图；

图5为本发明中的取样柱及其上组件结构示意图；

图6为本发明中的取样柱及其上组件结构爆炸图；

图7为本发明中的取样组件和弧形伸缩杆结构示意图；

图8为本发明中的张开组件结构示意图；

图9为本发明中的取样柱结构剖视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、稳固箱；101、卡板；102、衔接板；103、清洁板；2、箱门；201、控制器；202、门把手；203、轴承；204、电机架；3、稳固板；4、驱动杆；401、衔接座；5、电机；501、驱动齿轮；6、取样柱；601、座孔；6011、柱槽；6012、圆孔；602、铰刀；603、取样槽；604、底座；605、张开组件；6051、微型伸缩杆；6052、旋转连接件；7、钻头；8、取样组件；801、弧形板；802、取样板；9、弧形伸缩杆。

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。

请参阅图1-9所示，本发明为一种地质找矿勘探用取样装置，包括稳固箱1、驱动杆4、电机5、取样柱6和钻头7，稳固箱1的前侧壁通过铰链与箱门2连接，稳固箱1的底部侧壁焊接有稳固板3，稳固箱1的上侧壁安装有驱动杆4，驱动杆4的旁侧设置有电机5，驱动杆4的底部侧壁安装有取样柱6，取样柱6的底部侧壁安装有钻头7，取样柱6的内部安装有取样组件8，且取样组件8通过弧形伸缩杆9与取样柱6连接；

其中，取样柱6的顶端侧壁开设有座孔601，取样柱6的内部开设有柱槽6011，且柱槽6011的内壁上开设有圆孔6012，取样柱6的外壁上焊接有铰刀602，铰刀602和取样柱6的外壁上开设有取样槽603，取样柱6的底部侧壁螺纹连接有底座604，且底座604的底部侧壁安装有张开组件605；

取样组件8包括了弧形板801和取样板802，弧形板801与取样板802焊接连接。

请参阅图1-3所示，稳固箱1的左右两端内壁通过螺栓与卡板101连接，卡板101通过衔接板102与清洁板103连接，箱门2的前侧壁上镶嵌有控制器201，且控制器201的下方的箱门2的外壁通过螺栓与门把手202连接；具体的，控制器201通过数据线分别与电机5、微型伸缩杆6051和弧形伸缩杆9电性连接；稳固箱1通过清洁板103与取样柱6的外壁卡接，稳固箱1的顶端侧壁中镶嵌有轴承203，且轴承203的旁侧的稳固箱1的顶壁通过螺栓与电机架204连接；具体的，轴承203可起到辅助驱动杆4转动的作用；稳固箱1通过电机架204与电机5卡接连接，电机5的转轴上套接有驱动齿轮501，驱动杆4的外壁上开合有螺旋状的牙槽，电机5通过驱动齿轮501与驱动杆4的牙槽啮合连接。

请参阅图1、4、5所示，稳固箱1通过轴承203与驱动杆4的外壁间隙配合连接，驱动杆4的底部侧壁焊接有衔接座401，驱动杆4通过衔接座401与取样柱6的顶端侧壁上的座孔601卡接；具体的，衔接座401和座孔601均呈六边形结构设置。

请参阅图6-9所示，钻头7共设置有四块，且钻头7呈四分之一空心圆台状结构设置，钻头7之间呈相互对应的间隙结构设置，钻头7的顶端侧壁通过旋转连接件6052与微型伸缩杆6051连接；取样组件8中的弧形板801通过弧形伸缩杆9与取样柱6的空心柱槽内壁连接，弧形板801镶嵌在取样柱6的侧壁中，取样板802镶嵌在取样槽603的内部；张开组件605由微型伸缩杆6051和旋转连接件6052构成，微型伸缩杆6051的上下两端侧壁均安装有旋转连接件6052，微型伸缩杆6051呈倾斜结构设置；具体的，微型伸缩杆6051的顶端侧壁通过旋转连接件6052与底座604底部侧壁连接。

本发明还提供了一种地质找矿勘探用取样装置的取样方法，取样方法具体包括以下步骤：

S1：将稳固箱1移动的预定的取样位置，并在稳固板3中插入金属圆柱，并对其进行锤击使其插入地面，而后接通设备电源，并启动设备；

S2：通过控制器201即可操控电机5旋转，电机5通过驱动齿轮501可促使驱动杆4旋转，即驱动杆4底部末端上的取样柱6也随着旋转，取样柱6通过其外壁上的铰刀602以及底部的钻头7不断的深入到地面以下位置；

S3：取样柱6深入地面以下并达到取样深度位置后停止电机5的旋转，即取样柱6停止钻探工作，而后弧形伸缩杆9驱动取样组件8中的弧形板801在取样柱6内移动，进而可推动其末端上的取样板802探出取样槽603与取样柱6外侧泥土钻探洞接触，取样柱6再次正向旋转，取样板802即可刮取钻探洞内壁上的土壤；

S4：在完成S2时，当取样柱6深入地面以下速度骤降时，即判定取样柱6上的钻头7触碰到了石块，而后通过控制器201操控电机5反向旋转，使得取样柱6离开石头，而后张开组件605中的微型伸缩杆6051伸出，推动钻头7打开裸露出内部的空腔，通过电机5再次正向旋转取样柱6，钻头7内的空腔可对石块进行包裹效果时，张开组件605中的微型伸缩杆6051回缩，即可拉回钻头7使其相互间闭合，即可取样石块；

S5：在完成S3和S4后，通过控制器201使得电机5反向旋转，即可使得取样柱6回缩出钻探的取样孔，通过打开箱门2即可刮取出取样组件8以及钻头7内的土壤样品和石块样品。

以上仅为本发明的优选实施例，并不限制本发明，任何对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，对其中部分技术特征进行等同替换，所作的任何修改、等同替换、改进，均属于在本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种地质找矿勘探用取样装置，包括稳固箱(1)、驱动杆(4)、电机(5)、取样柱(6)和钻头(7)，其特征在于：所述稳固箱(1)的前侧壁通过铰链与箱门(2)连接，所述稳固箱(1)的底部侧壁焊接有稳固板(3)，所述稳固箱(1)的上侧壁安装有驱动杆(4)，所述驱动杆(4)的旁侧设置有电机(5)，所述驱动杆(4)的底部侧壁安装有取样柱(6)，所述取样柱(6)的底部侧壁安装有钻头(7)，所述取样柱(6)的内部安装有取样组件(8)，且取样组件(8)通过弧形伸缩杆(9)与取样柱(6)连接；

其中，所述取样柱(6)的顶端侧壁开设有座孔(601)，所述取样柱(6)的内部开设有柱槽(6011)，且柱槽(6011)的内壁上开设有圆孔(6012)，所述取样柱(6)的外壁上焊接有铰刀(602)，所述铰刀(602)和取样柱(6)的外壁上开设有取样槽(603)，所述取样柱(6)的底部侧壁螺纹连接有底座(604)，且底座(604)的底部侧壁安装有张开组件(605)；

所述取样组件(8)包括了弧形板(801)和取样板(802)，所述弧形板(801)与取样板(802)焊接连接。

2.如权利要求1所述的一种地质找矿勘探用取样装置，其特征在于，所述稳固箱(1)的左右两端内壁通过螺栓与卡板(101)连接，所述卡板(101)通过衔接板(102)与清洁板(103)连接，所述箱门(2)的前侧壁上镶嵌有控制器(201)，且控制器(201)的下方的箱门(2)的外壁通过螺栓与门把手(202)连接。

3.如权利要求2所述的一种地质找矿勘探用取样装置，其特征在于，所述稳固箱(1)通过清洁板(103)与取样柱(6)的外壁卡接，所述稳固箱(1)的顶端侧壁中镶嵌有轴承(203)，且轴承(203)的旁侧的稳固箱(1)的顶壁通过螺栓与电机架(204)连接。

4.如权利要求3所述的一种地质找矿勘探用取样装置，其特征在于，所述稳固箱(1)通过轴承(203)与驱动杆(4)的外壁间隙配合连接，所述驱动杆(4)的底部侧壁焊接有衔接座(401)，所述驱动杆(4)通过衔接座(401)与取样柱(6)的顶端侧壁上的座孔(601)卡接。

5.如权利要求3所述的一种地质找矿勘探用取样装置，其特征在于，所述稳固箱(1)通过电机架(204)与电机(5)卡接连接，所述电机(5)的转轴上套接有驱动齿轮(501)，所述驱动杆(4)的外壁上开合有螺旋状的牙槽，所述电机(5)通过驱动齿轮(501)与驱动杆(4)的牙槽啮合连接。

6.如权利要求1所述的一种地质找矿勘探用取样装置，其特征在于，所述张开组件(605)由微型伸缩杆(6051)和旋转连接件(6052)构成，所述微型伸缩杆(6051)的上下两端侧壁均安装有旋转连接件(6052)，所述微型伸缩杆(6051)呈倾斜结构设置。

7.如权利要求6所述的一种地质找矿勘探用取样装置，其特征在于，所述钻头(7)共设置有四块，且钻头(7)呈四分之一空心圆台状结构设置，所述钻头(7)之间呈相互对应的间隙结构设置，所述钻头(7)的顶端侧壁通过旋转连接件(6052)与微型伸缩杆(6051)连接。

8.如权利要求1所述的一种地质找矿勘探用取样装置，其特征在于，所述取样组件(8)中的弧形板(801)通过弧形伸缩杆(9)与取样柱(6)的空心柱槽内壁连接，所述弧形板(801)镶嵌在取样柱(6)的侧壁中，所述取样板(802)镶嵌在取样槽(603)的内部。

9.如权利要求1-8中任意一项所述的一种地质找矿勘探用取样装置的取样方法，其特征在于，取样方法具体包括以下步骤：

S1：将稳固箱(1)移动的预定的取样位置，并在稳固板(3)中插入金属圆柱，并对其进行锤击使其插入地面，而后接通设备电源，并启动设备；

S2：通过控制器(201)即可操控电机(5)旋转，电机(5)通过驱动齿轮(501)可促使驱动杆(4)旋转，即驱动杆(4)底部末端上的取样柱(6)也随着旋转，取样柱(6)通过其外壁上的铰刀(602)以及底部的钻头(7)不断的深入到地面以下位置；

S3：取样柱(6)深入地面以下并达到取样深度位置后停止电机(5)的旋转，即取样柱(6)停止钻探工作，而后弧形伸缩杆(9)驱动取样组件(8)中的弧形板(801)在取样柱(6)内移动，进而可推动其末端上的取样板(802)探出取样槽(603)与取样柱(6)外侧泥土钻探洞接触，取样柱(6)再次正向旋转，取样板(802)即可刮取钻探洞内壁上的土壤；

S4：在完成S2时，当取样柱(6)深入地面以下速度骤降时，即判定取样柱(6)上的钻头(7)触碰到了石块，而后通过控制器(201)操控电机(5)反向旋转，使得取样柱(6)离开石头，而后张开组件(605)中的微型伸缩杆(6051)伸出，推动钻头(7)打开裸露出内部的空腔，通过电机(5)再次正向旋转取样柱(6)，钻头(7)内的空腔可对石块进行包裹效果时，张开组件(605)中的微型伸缩杆(6051)回缩，即可拉回钻头(7)使其相互间闭合，即可取样石块；

S5：在完成S3和S4后，通过控制器(201)使得电机(5)反向旋转，即可使得取样柱(6)回缩出钻探的取样孔，通过打开箱门(2)即可刮取出取样组件(8)以及钻头(7)内的土壤样品和石块样品。

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