CN116084871A - 一种地质勘探钻孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地质勘探技术领域，具体为一种地质勘探钻孔装置，包括工作台，工作台的右侧上表面固定有支撑架，且支撑架内通过液压缸滑动吊装有固定座，固定座的右侧面通过支撑座固定设置有取样电机，且支撑座的下表面转动设置有取样钻筒；支撑方框固定设置在工作台的右侧面，对称的驱动丝杠转动设置在支撑方框内，且对称的驱动丝杠之间通过皮带和皮带轮传动连接；支撑横梁的两端部分别通过丝杠螺母与对称的驱动丝杠套接；固定支板安装在支撑横梁的上表面；收取筒通安装在固定支板上；本发明能够将取样钻筒内钻探采集的岩芯样品掉落到收取筒内进行收集保存，且还不需要施工人员将取样钻筒从钻杆上取下，然后进行岩芯样品的收取存放。

Description

一种地质勘探钻孔装置

技术领域

本发明涉及地质勘探技术领域，具体为一种地质勘探钻孔装置。

背景技术

地质勘探是一种通过各种手段和方法对地质进行勘查及探测的统称，地质勘探的主要目的是获取地下蕴藏的矿产资源信息，例如煤、石油和天然气等储量，或者获取地质资料，例如岩层构造、水文和地貌等情况。

地质勘探中使用最为广泛的手段是钻探，也即通过钻探设备进行钻孔，从而直观的获取地层的剖面情况或者矿产资源蕴藏情况。

当地质勘探人员需要使用钻孔装置对待勘探的岩土区域进行钻孔取样时，而由于现有的钻孔装置的钻筒从岩土的钻孔中拉出时，此时施工人员需要将钻探采集的岩芯样品从钻筒中取出，而现有的钻孔装置在施工人员从钻筒中取出岩芯样品时，大多是需要一个施工人员固定住钻筒的钻杆，另一个施工人员采用敲击锤对钻杆进行敲打，使得钻筒内的采集的岩芯样品掉落到收集筒内进行收集存放，很明显，该种方式不仅降低岩芯样品从钻筒中取出的效率，同时还容易对施工人员造成安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地质勘探钻孔装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种地质勘探钻孔装置，包括工作台、支撑架、固定座和取样钻筒，所述工作台的右侧上表面固定有支撑架，且支撑架内通过液压缸滑动吊装有固定座，所述固定座的右侧面通过支撑座固定设置有取样电机，且支撑座的下表面转动设置有取样钻筒；所述工作台的右侧面岩芯收取机构，且岩芯收取机构用于将钻探取出的岩芯样品快速从取样钻筒内取出存放。

进一步的，所述岩芯收取机构包括支撑方框、驱动丝杠、支撑横梁、固定支板、收取筒和振打组件；所述支撑方框固定设置在工作台的右侧面，且支撑方框的中心腔两侧壁开设有支撑方框；对称的所述驱动丝杠转动设置在支撑方框内，且对称的驱动丝杠之间通过皮带和皮带轮传动连接；所述支撑横梁滑动设置在支撑方框的中心腔内，且支撑横梁的两端部分别通过丝杠螺母与对称的驱动丝杠套接；所述固定支板安装在支撑横梁的上表面，且固定支板用于对收取筒进行安装支撑；所述收取筒通过支撑横梁的驱动滑移到悬吊的取样钻筒下方，便于对取样钻筒内钻探采集的岩芯样品进行收集；所述振打组件设置在收取筒内，用于对收取筒内插入的取样钻筒进行振打，便于取样钻筒内钻探采集的岩芯样品快速掉落到收取筒内。

进一步的，所述振打组件包括定位环、滑动插块、固定筒、滑动杆、弹性套环、支撑杆、转动轴和振打块；所述定位环滑动插入到收取筒内，且定位环的外圈面固定有多个滑动插块；所述收取筒的上表面开设有多个卡合槽，且每个卡合槽内均滑动插接有滑动插块；多个所述固定筒圆周阵列固定在定位环的内圈面，且多个固定筒内均通过弹簧滑动连接有滑动杆；所述弹性套环滑动套接在取样钻筒上，且弹性套环的外圈面与多个滑动杆的端面连接；所述支撑杆固定设置在定位环的内圈面，且支撑杆上表面固定有驱动电机；所述振打块上连接有转动轴，且转动轴与支撑杆上固定的驱动电机的输出轴连接，所述振打块取样钻筒外圈面转动振打接触。

进一步的，其中两个所述滑动插块上开设有定位孔，其中两个所述卡合槽的槽底开设有螺纹孔，且两个螺纹孔与两个定位孔对齐，所述滑动插块通过六角螺丝和螺纹孔的螺纹连接固定在取样筒上。

进一步的，所述取样钻筒上表面可拆卸连接有钻杆，且钻杆与取样电机的输出轴之前通过插接摆动组件相互连接，所述取样钻筒在岩土中进行钻孔取样时，此时插接摆动组件将钻杆和输出轴进行刚性连接，所述取样钻筒插入到取样筒内时，此时插接摆动组件将钻杆和输出轴进行软连接。

进一步的，所述插接摆动组件包括螺纹连接杆、绝缘橡胶套、金属块和电磁块，所述钻杆的上表面开设有螺纹连接孔，且螺纹连接孔内螺纹连接有螺纹连接杆，所述螺纹连接杆上表面通过绝缘橡胶套与取样电机的输出轴连接，所述绝缘橡胶套的上下端面内部分别设置有金属块和电磁块，且电磁块和金属块相互对齐。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过在工作台右侧面设置岩芯收取机构，收取筒对称的驱动丝杠的驱动下能够沿着支撑方框左右滑动，当收取筒滑动到支撑方框左侧上方时，此时收取筒与取样钻筒对齐，然后控制液压缸的活塞杆伸出，使得取样钻筒能够插入到收取筒内，进而能够将取样钻筒内钻探采集的岩芯样品掉落到收取筒内进行收集保存，且还不需要施工人员将取样钻筒从钻杆上取下，然后进行岩芯样品的收取存放。

2、本发明通过在收取筒内设置振打组件，当收取筒移动到取样钻筒的正下方后，此时弹性套环与取样钻筒对齐，当取样钻筒向下移动时，此时弹性套环会套接在取样钻筒的外圈面，然后施工人员控制支撑杆上的驱动电机工作，使其输出轴带动振打块在收取筒内转动，而振打块的转动能够对取样钻筒的外壁进行振打，进而使得采样的岩芯样品能够快速从取样钻筒内脱离掉落到收取筒内进行收集存放；而弹性套环通过固定筒和滑动杆进行弹性支撑，防止取样钻筒因振打块的振打力过大而撞击到收取筒的内壁，进而容易对收取筒造成损伤。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明岩芯收取机构结构示意图；

图3为本发明收取筒的剖视图；

图4为本发明插接摆动组件的结构示意图。

图中：1、工作台；2、支撑架；3、固定座；4、支撑座；5、取样钻筒；6、岩芯收取机构；61、支撑方框；611、转动腔；62、驱动丝杠；63、支撑横梁；64、固定支板；65、收取筒；651、卡合槽；652、螺纹孔；7、振打组件；71、定位环；72、滑动插块；721、定位孔；73、固定筒；74、滑动杆；75、弹性套环；76、支撑杆；77、转动轴；78、振打块；79、六角螺丝；8、钻杆；9、插接摆动组件；91、螺纹连接杆；92、绝缘橡胶套；93、金属块；94、电磁块。

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。

如图1至图4所示，本发明提供一种地质勘探钻孔装置技术方案：包括工作台1、支撑架2、固定座3和取样钻筒5，所述工作台1的右侧上表面固定有支撑架2，且支撑架2内通过液压缸滑动吊装有固定座3，所述固定座3的右侧面通过支撑座4固定设置有取样电机，且支撑座4的下表面转动设置有取样钻筒5；

所述工作台1的右侧面岩芯收取机构6，且岩芯收取机构6用于将钻探取出的岩芯样品快速从取样钻筒5内取出存放；本发明设计的，当需要使用钻孔装置对待勘探的区域进行岩芯采样时，此时施工人员将具有移动轮的工作台1驱动到待采样的区域，而工作台1尾部的配重块能够提高钻孔装置施工的稳定性，然后将支撑架2固定架设在工作台1的上表面，当需要对岩土层进行钻探取样时，此时施工人员通过控制系统控制液压缸工作，使得液压缸的活塞杆能够通过固定座3带动支撑座4在支撑架2上向下滑动，进而取样钻筒5在取样电机的驱动下能够在岩土层上钻探取样，使得岩芯能够进入到取样钻筒5内，当需要将取样钻筒5从钻孔内拉出时，此时，液压缸的活塞杆收缩使得支撑座4能够带动取样钻筒5从钻孔内拉出，且使得取样钻筒5的高度高于工作台1，然后施工人员控制岩芯收取机构6移动到取样钻筒5的正下方，然后控制取样钻筒5插入到岩芯收取机构6中，岩芯收取机构6工作会将取样钻筒5内钻探收集的岩芯样品振打掉落到收取筒65内，进而便于施工人员能够快速将取样钻筒5内钻探采集的岩芯样品进行收集，且还不需要施工人员手动敲击取样钻筒5的钻杆8便可以实现快速将取样钻筒5内的岩芯样品取出存放，进而提高施工人员操作钻孔装置的安全性和高效性。

优选的，所述岩芯收取机构6包括支撑方框61、驱动丝杠62、支撑横梁63、固定支板64、收取筒65和振打组件7；

支撑方框61，所述支撑方框61固定设置在工作台1的右侧面，且支撑方框61的中心腔两侧壁开设有转动腔611；支撑方框61的设置便于收取筒65在其上表面滑动，且对收取筒65起到重力支撑的作用；

驱动丝杠62，对称的所述驱动丝杠62转动设置在转动腔611内，且对称的驱动丝杠62之间通过皮带和皮带轮传动连接；

支撑横梁63，所述支撑横梁63滑动设置在支撑方框61的中心腔内，且支撑横梁63的两端部分别通过丝杠螺母与对称的驱动丝杠62套接；对称的驱动丝杠62在支撑方框61外侧面固定的驱动电机的驱动下会在转动腔611内转动，而支撑横梁63通过丝杠螺母与驱动丝杠62连接，因此，驱动丝杠62的转动能够带动支撑横梁63在支撑方框61的中心腔内左右滑动；

固定支板64，所述固定支板64安装在支撑横梁63的上表面，且固定支板64用于对收取筒65进行安装支撑；

收取筒65，所述收取筒65通过支撑横梁63的驱动滑移到悬吊的取样钻筒5下方，便于对取样钻筒5内钻探采集的岩芯样品进行收集；当取样钻筒5上升到工作台1上表面后，此时对称的驱动丝杠62会带动支撑横梁63向着支撑方框61的左侧移动，使得支撑横梁63能够通过固定支板64带动收取筒65移动取样钻筒5的正下方，然后控制液压缸的活塞杆伸出，使得取样钻筒5能够插入到收取筒65内，进而能够将取样钻筒5内钻探采集的岩芯样品掉落到收取筒65内进行收集保存；

振打组件7，所述振打组件7设置在收取筒65内，用于对收取筒65内插入的取样钻筒5进行振打，便于取样钻筒5内钻探采集的岩芯样品快速掉落到收取筒65内；而当取样钻筒5插入到收取筒65内后，施工人员可以控制振打组件7工作，使得振打组件7能够对取样钻筒5进行振打作业，使得取样钻筒5内钻探采集的岩芯样品能够快速掉落到收取筒65内进行收取存放，防止钻探采集的岩芯样品在取样钻筒5内摩擦力过大，而不能够快递掉落到收取筒65内收取作业；而当取样钻筒5在液压缸的驱动下从收取筒65内上升，此时驱动丝杠62反向转动，使得支撑横梁63能够通过固定支板64带动收集有岩芯样品的收取筒65移动到支撑方框61的右侧，进而便于施工人员将收取筒65内收集的岩芯样品取出存放。

优选的，所述振打组件7包括定位环71、滑动插块72、固定筒73、滑动杆74、弹性套环75、支撑杆76、转动轴77和振打块78；

定位环71，所述定位环71滑动插入到收取筒65内，且定位环71的外圈面固定有多个滑动插块72；

滑动插块72，所述收取筒65的上表面开设有多个卡合槽651，且每个卡合槽651内均滑动插接有滑动插块72；

固定筒73，多个所述固定筒73圆周阵列固定在定位环71的内圈面，且多个固定筒73内均通过弹簧滑动连接有滑动杆74；

弹性套环75，所述弹性套环75滑动套接在取样钻筒5上，且弹性套环75的外圈面与多个滑动杆74的端面连接；

支撑杆76，所述支撑杆76固定设置在定位环71的内圈面，且支撑杆76上表面固定有驱动电机；

振打块78，所述振打块78上连接有转动轴77，且转动轴77与支撑杆76上固定的驱动电机的输出轴连接，所述振打块78取样钻筒5外圈面转动振打接触；本发明设计的，当需要收取筒65移动到取样钻筒5的正下方时，此时施工人员需要先将定位环71插入到收取筒65内，此时多个滑动插块72会同步卡入到卡合槽651内，进而便于对定位环71进行支撑，而当定位环71位于收取筒65内时，此时弹性套环75会处于收取筒65的中心处，因此，当收取筒65移动到取样钻筒5的正下方后，此时弹性套环75与取样钻筒5对齐，当取样钻筒5向下移动时，此时弹性套环75会套接在取样钻筒5的外圈面，然后施工人员控制支撑杆76上的驱动电机工作，使其输出轴带动振打块78在收取筒65内转动，而振打块78的转动能够对取样钻筒5的外壁进行振打，进而使得采样的岩芯样品能够快速从取样钻筒5内脱离掉落到收取筒65内进行收集存放；而弹性套环75通过固定筒73和滑动杆74进行弹性支撑，防止取样钻筒5因振打块78的振打力过大而撞击到收取筒65的内壁，进而容易对收取筒65造成损伤；当收取筒65移动到支撑方框61的右侧上方后，为了便于将岩芯样品取出，此时施工人员根据需要可以向上拉动定位环71，使得多个滑动插块72从多个卡合槽651内脱离，进而便于将弹性套环75和振打块78从取样筒内取出，进而便于将取样筒内收取的岩芯样品进行快速取出存放检测。

优选的，其中两个所述滑动插块72上开设有定位孔721，其中两个所述卡合槽651的槽底开设有螺纹孔652，且两个螺纹孔652与两个定位孔721对齐，所述滑动插块72通过六角螺丝79和螺纹孔652的螺纹连接固定在取样筒上；为了防止振打块78对取样钻筒5进行振打导致滑动插块72从卡合槽651内脱离，进而影响振打组件7在收取筒65内安装使用，因此，当多个滑动插块72滑动插入到卡合槽651内后，此时施工人员将六角螺丝79的下端对应插入到定位孔721内使其与螺纹孔652接触，然后不断转动六角螺丝79，进而便于将滑动插块72固定到卡合槽651内，从而防止振打块78在对取样钻筒5进行转动振打时，导致滑动插块72从卡合槽651内脱离，进而影响定位环71对振打块78和弹性套环75的稳定安全支撑。

优选的，所述取样钻筒5上表面可拆卸连接有钻杆8，且钻杆8与取样电机的输出轴之前通过插接摆动组件9相互连接，所述取样钻筒5在岩土中进行钻孔取样时，此时插接摆动组件9将钻杆8和输出轴进行刚性连接，所述取样钻筒5插入到取样筒内时，此时插接摆动组件9将钻杆8和输出轴进行软连接。

优选的，所述插接摆动组件9包括螺纹连接杆91、绝缘橡胶套92、金属块93和电磁块94，所述钻杆8的上表面开设有螺纹连接孔，且螺纹连接孔内螺纹连接有螺纹连接杆91，所述螺纹连接杆91上表面通过绝缘橡胶套92与取样电机的输出轴连接，所述绝缘橡胶套92的上下端面内部分别设置有金属块93和电磁块94，且电磁块94和金属块93相互对齐；本发明设计的，当取样钻筒5插入到收取筒65内时，此时为了取样钻筒5在振打块78的振打摆动幅度，进一步提高岩芯样品从取样钻筒5内掉落的速度，此时施工人员可以控制电磁块94断电使其失去磁性，使得电磁块94脱离对金属块93的磁性吸附，使得取样电机的输出轴与螺纹连接杆91之间通过绝缘橡胶套92连接，从而使得取样钻筒5插入到取样筒内时，此时取样钻筒5与取样电机的输出轴进行软连接，进而便于取样钻筒5在受到振打时，能够在收取筒65内大幅度摆动，进而提高岩芯样品从取样钻筒5内脱离的速度；而当取样钻筒5从收取筒65内上升时，此时施工人员可以通过控制系统控制电磁块94通电，使得电磁块94具有磁性而将金属块93进行磁性固定，进而使得取样电机的输出轴与螺纹连接杆91呈刚性连接，进而便于取样电机能够通过钻杆8带动取样钻筒5插入到岩土层中进行岩芯采集取样。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种地质勘探钻孔装置，包括工作台（1）、支撑架（2）、固定座（3）和取样钻筒（5），所述工作台（1）的右侧上表面固定有支撑架（2），且支撑架（2）内通过液压缸滑动吊装有固定座（3），所述固定座（3）的右侧面通过支撑座（4）固定设置有取样电机，且支撑座（4）的下表面转动设置有取样钻筒（5）；其特征在于，

所述工作台（1）的右侧面岩芯收取机构（6），且岩芯收取机构（6）用于将钻探取出的岩芯样品快速从取样钻筒（5）内取出存放。

2.根据权利要求1所述的一种地质勘探钻孔装置，其特征在于：所述岩芯收取机构（6）包括支撑方框（61）、驱动丝杠（62）、支撑横梁（63）、固定支板（64）、收取筒（65）和振打组件（7）；

支撑方框（61），所述支撑方框（61）固定设置在工作台（1）的右侧面，且支撑方框（61）的中心腔两侧壁开设有转动腔（611）；

驱动丝杠（62），对称的所述驱动丝杠（62）转动设置在转动腔（611）内，且对称的驱动丝杠（62）之间通过皮带和皮带轮传动连接；

支撑横梁（63），所述支撑横梁（63）滑动设置在支撑方框（61）的中心腔内，且支撑横梁（63）的两端部分别通过丝杠螺母与对称的驱动丝杠（62）套接；

固定支板（64），所述固定支板（64）安装在支撑横梁（63）的上表面，且固定支板（64）用于对收取筒（65）进行安装支撑；

收取筒（65），所述收取筒（65）通过支撑横梁（63）的驱动滑移到悬吊的取样钻筒（5）下方，便于对取样钻筒（5）内钻探采集的岩芯样品进行收集；

振打组件（7），所述振打组件（7）设置在收取筒（65）内，用于对收取筒（65）内插入的取样钻筒（5）进行振打，便于取样钻筒（5）内钻探采集的岩芯样品快速掉落到收取筒（65）内。

3.根据权利要求2所述的一种地质勘探钻孔装置，其特征在于：所述振打组件（7）包括定位环（71）、滑动插块（72）、固定筒（73）、滑动杆（74）、弹性套环（75）、支撑杆（76）、转动轴（77）和振打块（78）；

定位环（71），所述定位环（71）滑动插入到收取筒（65）内，且定位环（71）的外圈面固定有多个滑动插块（72）；

滑动插块（72），所述收取筒（65）的上表面开设有多个卡合槽（651），且每个卡合槽（651）内均滑动插接有滑动插块（72）；

固定筒（73），多个所述固定筒（73）圆周阵列固定在定位环（71）的内圈面，且多个固定筒（73）内均通过弹簧滑动连接有滑动杆（74）；

弹性套环（75），所述弹性套环（75）滑动套接在取样钻筒（5）上，且弹性套环（75）的外圈面与多个滑动杆（74）的端面连接；

支撑杆（76），所述支撑杆（76）固定设置在定位环（71）的内圈面，且支撑杆（76）上表面固定有驱动电机；

振打块（78），所述振打块（78）上连接有转动轴（77），且转动轴（77）与支撑杆（76）上固定的驱动电机的输出轴连接，所述振打块（78）取样钻筒（5）外圈面转动振打接触。

4.根据权利要求3所述的一种地质勘探钻孔装置，其特征在于：其中两个所述滑动插块（72）上开设有定位孔（721），其中两个所述卡合槽（651）的槽底开设有螺纹孔（652），且两个螺纹孔（652）与两个定位孔（721）对齐，所述滑动插块（72）通过六角螺丝（79）和螺纹孔（652）的螺纹连接固定在取样筒上。

5.根据权利要求2所述的一种地质勘探钻孔装置，其特征在于：所述取样钻筒（5）上表面可拆卸连接有钻杆（8），且钻杆（8）与取样电机的输出轴之前通过插接摆动组件（9）相互连接，所述取样钻筒（5）在岩土中进行钻孔取样时，此时插接摆动组件（9）将钻杆（8）和输出轴进行刚性连接，所述取样钻筒（5）插入到取样筒内时，此时插接摆动组件（9）将钻杆（8）和输出轴进行软连接。

6.根据权利要求5所述的一种地质勘探钻孔装置，其特征在于：所述插接摆动组件（9）包括螺纹连接杆（91）、绝缘橡胶套（92）、金属块（93）和电磁块（94），所述钻杆（8）的上表面开设有螺纹连接孔，且螺纹连接孔内螺纹连接有螺纹连接杆（91），所述螺纹连接杆（91）上表面通过绝缘橡胶套（92）与取样电机的输出轴连接，所述绝缘橡胶套（92）的上下端面内部分别设置有金属块（93）和电磁块（94），且电磁块（94）和金属块（93）相互对齐。

Images