CN117309465B - 一种深层地质样品采样装置及采样方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种深层地质样品采样装置及采样方法，属于地质采样测定技术领域。深层地质样品采样装置包括支撑架，支撑架上设置有安装钻杆的第二滑板，第二滑板上转动的设置有安装座，安装座上设置有卡紧钻杆的卡紧机构；支撑架上设置有带动安装座转动并上下滑动的转动滑动机构；钻杆的下方通过锁紧机构连接有采样筒，采样筒的下方设置有钻头；采样筒的内部设置有对样品进行夹紧固定的夹板，采样筒的外部设置有支撑轮，钻杆与采样筒之间设置有带动夹板和支撑轮同步动作的联动机构。本发明采用上述深层地质样品采样装置及采样方法，能够解决不能稳定的对深层的岩石进行保持纵向结构采样的问题。

Description

一种深层地质样品采样装置及采样方法

技术领域

本发明涉及地质采样测定技术领域，尤其是涉及一种深层地质样品采样装置及采样方法。

背景技术

地质采样就是要按照一定的要求，从矿山、岩石或其他地质体以及矿产品中采取一定数量的代表性样品，并对所取样品分析、测试和鉴定，从而研究矿产质量、矿石和围岩的物理化学性质，矿床的开采条件。在对矿山地质进行采样时，为了研究矿山深层的地质情况，需要对矿山深层进行取样，以获得深层的地质资料。

矿山深层采样最好是保留矿山深层地质原本的纵向结构，从而研究不同深度上的变化。现有的采样方式采用对矿山进行爆破的方式，然后再从爆破的破碎岩石中收集样品，这样就破坏了矿山地质原本的纵向结构。也有采用钻孔法，在矿山上通过钻头对深层的岩石进行破碎，然后再从钻孔中收集破碎的岩石，这样依然是无法保留和观察岩石深度上的变化。在岩石取样过程中如何保持岩石原本深度上的结构十分重要。

岩石在取样过程中，由于岩石的硬度相对较高，在有限的深层地质中不易对岩石进行截断操作；并且岩石在提拉过程中，由于重力作用，也非常容易发生滑落。如果能够有效的将岩石截断并将岩石稳定的提取出来是关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种深层地质样品采样装置及采样方法，解决不能稳定的对深层的岩石进行保持纵向结构采样的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种深层地质样品采样装置，包括支撑架，支撑架的底部设置有底座，支撑架上设置有安装钻杆的第二滑板，第二滑板上转动的设置有安装座，安装座上设置有卡紧钻杆的卡紧机构；支撑架上设置有带动安装座转动并上下滑动的转动滑动机构；钻杆的下方通过锁紧机构连接有采样筒，采样筒的下方设置有钻头；

采样筒的内部设置有对样品进行夹紧固定的若干个夹板，采样筒的外部设置有对采样筒进行支撑的支撑轮，钻杆与采样筒之间设置有带动夹板和支撑轮同步动作的联动机构；

联动机构包括连接杆，连接杆与连接杆内侧设置的转动杆的一端铰接，转动杆转动设置在采样筒上，转动杆的另一端与夹板铰接，采样筒的侧壁上设置有使转动杆穿过的转动槽，支撑轮与转动杆一一对应的设置在连接杆上，支撑轮与转动杆之间通过传动结构连接；钻杆上设置有固定连接杆的固定机构。

优选的，所述转动滑动机构包括丝杆和第一电机，第一电机设置在第一滑板上，丝杆位于第一电机的下方并与第一电机连接，支撑架上设置的固定板上中心设置有使丝杆穿过并与丝杆相适配的传动螺母，丝杆的底端与卡紧机构同轴连接；支撑架的顶端设置有固定块，固定块与底座之间设置有竖向的导杆，第一滑板、第二滑板上设置有与导杆相适配的导孔，固定板上设置有使导杆穿过的通孔。

优选的，所述卡紧机构包括若干个围绕着钻杆均匀分布的卡紧块，钻杆的上部侧壁上设置有使夹卡紧块卡入的卡紧槽，卡紧块的中部设置有带动卡紧块沿着过钻杆中心轴线的水平直线滑动的第一齿条，安装座的上表面上设置有支撑第一齿条的支撑座，安装座的边缘设置有防护的侧板，侧板上设置有使第一齿条穿过的通孔，安装座上方的顶板通过侧板与安装座连接，丝杆与顶板中心设置的定位板连接；顶板上设置有带动第一齿条同步移动的移动结构。

优选的，所述移动结构包括主动齿轮和从动齿轮，顶板上设置有带动主动齿轮转动的第二电机，从动齿轮转动的设置在顶板上，主动齿轮、从动齿轮结构相同并围绕着钻杆均匀的分布，主动齿轮、从动齿轮均与第一齿条啮合，顶板上转动设置有带动主动齿轮、从动齿轮同步转动的齿圈。

优选的，所述锁紧机构包括滑套，滑套滑动的套设在采样筒的外部，采样筒的顶部设置有对滑套进行限位的第一限位板，滑套的底端设置有第二限位板，滑套的内部设置有容纳卡球的滑动槽，滑动槽的底部设置有推动卡球向内移动的传动斜面，采样筒的侧壁上设置有与卡球相适配的卡槽，卡槽与滑套内壁之间的距离小于卡球的直径，钻杆的底部侧壁上设置有使卡球插入的卡环；钻杆的外部设置有连接座，连接座与滑套之间螺纹连接；钻杆与采样筒之间设置有使钻杆、采样筒保持同步转动的限位结构，采样筒的顶部设置有对钻杆进行定位的隔板。

优选的，所述限位结构包括在连接座的底部均匀设置的若干个限位块，采样筒的顶端设置有使限位块插入的限位槽。

优选的，所述传动结构包括套筒，套筒固定在连接杆上，套筒的内部滑动设置有相对的第一滑块、第二滑块，第一滑块伸出套筒的一端与转动杆的底端铰接，第二滑块伸出套筒的一端转动设置支撑轮，第一滑块、第二滑块相对的侧面上设置有齿条，第一滑块与第二滑块之间设置有与齿条啮合的传动齿轮，传动齿轮与套筒转动连接；套筒的内壁上设置有导槽，第一滑块、第二滑块上分别设置有与导槽相适配的导块。

优选的，所述固定机构包括滑座，滑座套设在钻杆的外部并与钻杆滑动连接，钻杆上滑座的上方设置有固定座，固定座的下表面上设置有使滑座上设置的固定套插入的凹槽，固定座与滑座之间设置有第一弹簧，第一弹簧套设在固定套上；固定座上设置有将固定座与固定套锁紧固定的固定销，固定销滑动的设置在固定座上的安装孔内，固定套的外侧面上设置有使固定销插入的锁紧孔，固定销端头通过滑杆与拉头连接，固定销与安装孔的阶梯面上设置有第二弹簧，第二弹簧套设在滑杆的外部。

优选的，所述采样筒的底端设置有相对的限位平面，钻头的顶端设置有使采用筒的底端插入并相适配的槽，钻头与采样筒底端通过螺栓连接；夹板的底端设置有便于将样品夹断的向内凸的锥形夹块。

基于上述深层地质样品采样装置的采样方法，包括以下步骤：

S1、将钻头安装在采样筒的下方，钻杆与采样筒通过锁紧机构进行锁紧连接；

S2、向上滑动滑座，固定套与固定座通过固定销锁紧，支撑轮收缩便于将采样筒放入钻孔内；将连接好的钻杆、采样筒和钻头插入到预先钻好的钻孔内；

S3、将支撑架通过底座固定在钻孔的上方，安装座位于钻孔的正上方；

S4、第二电机转动，将钻杆的顶端通过卡紧机构与安装座卡紧连接；

S5、向外拉动拉头，滑座在第一弹簧的作用下复位，支撑轮向外移动抵靠在钻孔内，对采样筒进行支撑；启动第一电机，第一电机通过丝杆带动钻杆、采样筒、钻头同步的旋转并向下移动，钻头旋切的样品插入到采样筒内进行收集；

S6、采样到设定深度后，第一电机停止转动；通过滑座向上提拉连接杆，连接杆带动转动杆向采样筒的内部转动，夹板夹紧样品；同时夹板底部的夹块对样品的底端进行夹切，支撑轮向内收缩，固定销对滑座进行固定，第一弹簧压缩；

S7、反向转动第一电机，采样筒旋转上升，样品在夹块和夹板的作用下被截断；第一电机停止，第二电机反转，将钻杆从安装座上拆卸，并将钻杆、采样筒、钻头提拉出来；

S8、向外拉动拉头，滑座在第一弹簧的作用下向下弹出，夹板松开样品，将样品从采样筒内取出。

本发明所述的一种深层地质样品采样装置及采样方法的优点和积极效果是：

1、采样筒通过钻杆与丝杆连接，采样筒的底部设置有钻头，钻头为空心的结构，使得裁切下来的样品能够保持其深度方向上的结构并收集在采样筒内。

2、采样筒的内部设置有夹板，采样筒的外部设置有支撑的支撑轮，有利于提高钻头旋切的稳定性，夹板可以对样品进行夹持，避免样品在提拉过程中从采样筒内掉落下来。

3、夹板的底部设置有夹块，夹块对样品的底部进行夹切，使得样品易于被拉断，实现了对样品的截断。夹块对采样筒内的样品具有支撑的作用，进一步的防止样品从采样筒内滑落。

4、钻杆通过卡紧机构固定在安装座上，钻杆的安装和拆卸非常的方便。钻杆与采样筒之间采用锁紧机构连接，安装和拆卸都非常的方便。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明一种深层地质样品采样装置及采样方法实施例的结构示意图；

图2为本发明一种深层地质样品采样装置及采样方法实施例的采样筒安装结构示意图；

图3为本发明一种深层地质样品采样装置及采样方法实施例的钻杆安装卡紧机构结构示意图；

图4为本发明一种深层地质样品采样装置及采样方法实施例的卡紧机构俯视结构示意图；

图5为附图2中B放大图；

图6为本发明一种深层地质样品采样装置及采样方法实施例的钻杆底部结构示意图；

图7为附图2中C放大图；

图8为附图7中D放大图；

图9为附图2中A放大图；

图10为附图9中E放大图；

图11为本发明一种深层地质样品采样装置及采样方法实施例的采样筒底部结构示意图；

图12为本发明一种深层地质样品采样装置及采样方法实施例的夹板底部结构示意图。

附图标记

1、支撑架；2、固定板；3、第一滑板；4、第二滑板；5、导杆；6、固定块；7、底座；8、防滑层；9、固定孔；10、丝杆；11、第一电机；12、安装座；13、钻杆；14、采样筒；15、钻头；16、定位板；17、卡紧块；18、滑座；19、连接杆；20、夹板；21、隔板；22、卡球；23、第一齿条；24、主动齿轮；25、第二电机；26、齿圈；27、从动齿轮；28、顶板；29、侧板；30、支撑座；31、滑套；32、连接座；33、滑动槽；34、传动斜面；35、第一限位板；36、第二限位板；37、限位块；38、卡槽；39、转动杆；40、转动轴；41、转动槽；42、套筒；43、第一滑块；44、第二滑块；45、传动齿轮；46、支撑轮；47、导块；48、导槽；49、固定座；50、第一弹簧；51、固定套；52、固定销；53、滑杆；54、第二弹簧；55、拉头；56、限位平面；57、夹块。

具体实施方式

以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

实施例

如图1-12所示。一种深层地质样品采样装置，包括支撑架1，支撑架1的底部固定设置有底座7，底座7用于实现支撑架1的固定。底座7的下表面上设置有防滑层8，底座7上设置有固定孔9，螺钉穿过固定孔9实现支撑架1的固定。支撑架1上设置有安装钻杆13的第二滑板4，第二滑板4上通过轴承转动的设置有安装座12。安装座12上设置有卡紧钻杆13的卡紧机构。

支撑架1上设置有带动安装座12转动并上下滑动的转动滑动机构。转动滑动机构包括丝杆10和第一电机11，第一电机11固定设置在第一滑板3上。丝杆10位于第一电机11的下方并与第一电机11的输出轴固定连接。支撑架1上固定设置有固定板2。固定板2中心设置有使丝杆10穿过并与丝杆10相适配的传动螺母。丝杆10的底端与卡紧机构同轴固定连接。电机带动丝杆10转动，丝杆10与传动螺母啮合，从而通过卡紧机构、安装座12带动钻杆13转动并上下的移动。

支撑架1的顶端固定设置有固定块6，固定块6与底座7之间设置有竖向的导杆5。第一滑板3、第二滑板4上设置有与导杆5相适配的导孔，固定板2上设置有使导杆5穿过的通孔。导杆5对第一滑板3、第二滑板4的滑动具有导向的作用。第一滑板3、第二滑板4对钻杆13的上下移动具有支撑的作用，提高钻杆13转动和滑动的稳定性。

卡紧机构包括若干个围绕着钻杆13均匀分布的卡紧块17，钻杆13的上部侧壁上设置有使夹卡紧块17卡入的卡紧槽。卡紧块17卡入卡紧槽内，实现对钻杆13的固定和限位，钻杆13随同安装座12同步的转动并上下的滑动。安装座12上设置有使钻杆13穿过的通孔。

卡紧块17的中部设置有带动卡紧块17沿着过钻杆13中心轴线的水平直线滑动的第一齿条23，安装座12的上表面上固定设置有支撑第一齿条23的支撑座30，支撑座30上设置有对第一齿条23的滑动具有导向作用的凹槽。第一齿条23位于凹槽内并与凹槽滑动连接。安装座12的边缘固定设置有防护的侧板29，侧板29上设置有使第一齿条23穿过的通孔。支撑座30上方的顶板28通过侧板29与安装座12固定连接。顶板28的上表面中心处设置有定位板16，定位板16用于对钻杆13进行定位。顶板28上设置有使钻杆13穿过的通孔。丝杆10的底端与定位板16固定连接，定位板16、安装座12、钻杆13和丝杆10同轴设置。

顶板28上设置有带动第一齿条23同步移动的移动结构。移动结构包括主动齿轮24和从动齿轮27，顶板28上设置有带动主动齿轮24转动的第二电机25，第二电机25固定在顶板28上，主动齿轮24固定在第二电机25的输出轴上，第二电机25的输出轴与顶板28通过轴承转动连接。从动齿轮27的轮轴通过轴承转动的设置在顶板28上。主动齿轮24、从动齿轮27结构相同并围绕着钻杆13均匀的分布，使得主动齿轮24与从动齿轮27能够同步的同速的带动第一齿条23移动。主动齿轮24、从动齿轮27均与第一齿条23啮合，主动齿轮24、从动齿轮27与第一齿条23一一对应，并且位于其相对应第一齿条23的同一侧。顶板28上通过轴承转动设置有带动主动齿轮24、从动齿轮27同步转动的齿圈26。

第二电机25带动主动齿轮24转动，主动齿轮24带动齿圈26转动，齿圈26带动从动齿轮27与主动齿轮24保持同时、同速、同向的转动，主动齿轮24、从动齿轮27与第一齿条23啮合，从而通过第一齿条23带动卡紧块17插入卡紧槽内或从卡紧槽内移出，实现对钻杆13的卡紧固定和拆卸。

钻杆13的下方通过锁紧机构连接有采样筒14。锁紧机构包括滑套31，滑套31滑动的套设在采样筒14的外部。采样筒14的顶部固定设置有对滑套31进行限位的第一限位板35，滑套31的底端固定设置有第二限位板36，第一限位板35、第二限位板36搭接，从而实现对滑套31的限位，实现钻杆13与采样筒14之间的锁紧固定。滑套31的内部设置有容纳卡球22的滑动槽33，滑动槽33的底部设置有推动卡球22向内移动的传动斜面34。采样筒14的侧壁上设置有与卡球22相适配的卡槽38，卡槽38与滑套31内壁之间的距离小于卡球22的直径，使得卡球22能够始终位于卡槽38内。钻杆13的底部侧壁上设置有使卡球22插入的卡环，卡球22在传动斜面34的作用下卡入卡环内，实现钻杆13与采样筒14之间的上下定位。

卡槽38为外侧开口大内侧开口小的圆台形孔，外侧开口的孔径大于卡球22的直径，内侧开口的直径小于卡球22的直径，使得卡球22能够充分的插入卡槽38内，并且不会从卡槽38内滑脱。

钻杆13的外部固定设置有连接座32，连接座32与滑套31之间螺纹连接。旋转滑套31，滑套31与连接座32进行螺纹连接，滑套31旋转向上移动，直到第一限位板35、第二限位板36相抵接，实现钻杆13与采样筒14之间的锁紧。

钻杆13与采样筒14之间设置有使钻杆13、采样筒14保持同步转动的限位结构。限位结构包括在连接座32的底部均匀设置的若干个限位块37，采样筒14的顶端设置有使限位块37插入的限位槽。限位块37插入限位槽内，实现采样筒14与钻杆13之间的限位，使得采样筒14与钻杆13同步的转动。采样筒14的顶部设置有对钻杆13进行定位的隔板21，隔板21与采样筒14的内部焊接固定连接，隔板21也用于将采样筒14的顶部进行封闭，对下部的样品进行定位。

将钻杆13底部的限位块37插入采样筒14的限位槽内，旋转滑套31，滑套31旋转向上移动，传动斜面34与卡球22接触并推动卡球22向钻杆13方向移动，卡球22通过卡槽38插入到卡环内，对钻杆13与采用筒进行锁紧固定。限位块37限制钻杆13与采样筒14之间的转动，卡球22和滑套31限制采样筒14与钻杆13之间的滑动，提高了钻杆13与采样筒14锁紧的稳定性。

采样筒14的下方设置有钻头15。采样筒14的底端设置有相对的限位平面56，钻头15的顶端设置有使采用筒的底端插入并相适配的槽，钻头15与采样筒14之间通过限位平面56限位，实现同步的转动。钻头15与采样筒14底端通过螺栓固定连接。限位平面56提高了采样筒14与钻头15之间连接的稳定性，避免螺栓在旋转过程中因转动发生松动或脱落，影响钻头15的正常工作。

采样筒14的内部设置有对样品进行夹紧固定的若干个夹板20，夹板20沿着采样筒14的长度方向。本实施例夹板20设置有4个，4个夹板20在采样筒14内均匀的分布。采样筒14的外部设置有对采样筒14进行支撑的支撑轮46，钻杆13与采样筒14之间设置有带动夹板20和支撑轮46同步动作的联动机构。

联动机构包括竖向的连接杆19，连接杆19与夹板20一一对应的设置。连接杆19与连接杆19内侧设置的转动杆39的一端铰接，转动杆39通过转动轴40转动设置在采样筒14上。转动杆39的另一端与夹板20铰接。夹板20的底端设置有便于将样品夹断的向内凸的锥形夹块57，夹块57上设置有锋利的边沿，用于将样品的底部进行夹断、裁切。采样筒14的侧壁上设置有使转动杆39穿过的转动槽41，转动槽41的长度满足转动板的转动需要。支撑轮46与转动杆39一一对应的设置在连接杆19上。

支撑轮46与转动杆39之间通过传动结构连接。传动结构包括套筒42，套筒42固定在连接杆19上。套筒42的内部滑动设置有相对的第一滑块43、第二滑块44，第一滑块43伸出套筒42的一端与转动杆39的底端铰接，第二滑块44伸出套筒42的一端转动设置支撑轮46。第一滑块43、第二滑块44相对的侧面上设置有齿条，第一滑块43与第二滑块44之间设置有与齿条啮合的传动齿轮45。传动齿轮45的轮轴与套筒42转动连接。套筒42的内壁上设置有水平的导槽48，第一滑块43、第二滑块44上分别设置有与导槽48相适配的导块47。导块47位于导槽48内并与导槽48滑动连接，导槽48对第一滑块43和第二滑块44的滑动具有导向的作用。

向上拉动连接杆19时，连接杆19通过套筒42带动第一滑块43和第二滑块44同步的上移，第一滑块43带动转动杆39转动，转动杆39带动夹板20向采样筒14中心移动，从而对样品进行夹紧固定；同时第一滑块43沿着导槽48向外移动，第一滑块43上的齿条带动齿轮转动，从而带动第二滑块44沿着导槽48向内移动，支撑轮46收缩与钻孔脱离，方便采样筒14在钻孔内升降。

钻杆13上设置有固定连接杆19的固定机构。固定机构包括滑座18，滑座18套设在钻杆13的外部并与钻杆13滑动连接。钻杆13上滑座18的上方设置有固定座49，固定座49的下表面上设置有使滑座18上设置的固定套51插入的凹槽。固定座49与滑座18之间设置有第一弹簧50，第一弹簧50套设在固定套51上。第一弹簧50的两端分别与固定座49、滑座18固定连接。

固定座49上设置有将固定座49与固定套51锁紧固定的固定销52，固定销52滑动的设置在固定座49上的安装孔内。固定套51的外侧面上设置有使固定销52插入的锁紧孔。固定销52端头通过滑杆53与拉头55固定连接，固定销52与安装孔的阶梯面之间设置有第二弹簧54，第二弹簧54套设在滑杆53的外部。固定销52在第二弹簧54的作用下插入锁紧孔内，实现固定套51与固定座49之间的固定锁紧。

基于上述深层地质样品采样装置的采样方法，包括以下步骤：

S1、将采样筒14的底端插入到钻头15上，并拧紧螺钉，将钻头15固定安装在采样筒14的下方。将钻杆13的限位块37插入采样筒14的限位槽内，旋转滑套31，第一限位板35与第二限位板36抵接，卡球22卡入卡环内，实现钻杆13与采样筒14的锁紧固定连接。

S2、向上滑动滑座18，固定套51与固定座49通过固定销52锁紧，支撑轮46收缩便于将采样筒14放入钻孔内，将连接好的钻杆13、采样筒14和钻头15插入到预先钻好的钻孔内。

S3、将支撑架1通过底座7固定在钻孔的上方，安装座12位于钻孔的正上方。

S4、第二电机25转动，将钻杆13的顶端通过卡紧机构与安装座12卡紧连接。

S5、向外拉动拉头55，滑座18在第一弹簧50的作用下复位，支撑轮46向外移动抵靠在钻孔内，对采样筒14进行支撑。启动第一电机11，第一电机11通过丝杆10带动钻杆13、采样筒14、钻头15同步的旋转并向下移动，钻头15旋切的样品插入到采样筒14内进行收集。

S6、采样到设定深度后，第一电机11停止转动。通过滑座18向上提拉连接杆19，连接杆19带动转动杆39向采样筒14的内部转动，夹板20夹紧样品；同时夹板20底部的夹块57对样品的底端进行夹切，支撑轮46向内收缩，固定销52对滑座18进行固定，第一弹簧50压缩。

S7、反向转动第一电机11，采样筒14旋转上升，样品在夹块57和夹板20的作用下被截断；第一电机11停止，第二电机25反转，将钻杆13从安装座12上拆卸，并将钻杆13、采样筒14、钻头15提拉出来。

S8、向外拉动拉头55，滑座18在第一弹簧50的作用下向下弹出，夹板20松开样品，将样品从采样筒14内取出。

因此，本发明采用上述深层地质样品采样装置及采样方法，能够解决不能稳定的对深层的岩石进行保持纵向结构采样的问题。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种深层地质样品采样装置，其特征在于：包括支撑架，支撑架的底部设置有底座，支撑架上设置有安装钻杆的第二滑板，第二滑板上转动的设置有安装座，安装座上设置有卡紧钻杆的卡紧机构；支撑架上设置有带动安装座转动并上下滑动的转动滑动机构；钻杆的下方通过锁紧机构连接有采样筒，采样筒的下方设置有钻头；

采样筒的内部设置有对样品进行夹紧固定的若干个夹板，采样筒的外部设置有对采样筒进行支撑的支撑轮，钻杆与采样筒之间设置有带动夹板和支撑轮同步动作的联动机构；

联动机构包括连接杆，连接杆与连接杆内侧设置的转动杆的一端铰接，转动杆转动设置在采样筒上，转动杆的另一端与夹板铰接，采样筒的侧壁上设置有使转动杆穿过的转动槽，支撑轮与转动杆一一对应的设置在连接杆上，支撑轮与转动杆之间通过传动结构连接；钻杆上设置有固定连接杆的固定机构；

所述传动结构包括套筒，套筒固定在连接杆上，套筒的内部滑动设置有相对的第一滑块、第二滑块，第一滑块伸出套筒的一端与转动杆的底端铰接，第二滑块伸出套筒的一端转动设置支撑轮，第一滑块、第二滑块相对的侧面上设置有齿条，第一滑块与第二滑块之间设置有与齿条啮合的传动齿轮，传动齿轮与套筒转动连接；套筒的内壁上设置有导槽，第一滑块、第二滑块上分别设置有与导槽相适配的导块；

夹板的底端设置有便于将样品夹断的向内凸的锥形夹块。

2.根据权利要求1所述的一种深层地质样品采样装置，其特征在于：所述转动滑动机构包括丝杆和第一电机，第一电机设置在第一滑板上，丝杆位于第一电机的下方并与第一电机连接，支撑架上设置的固定板上中心设置有使丝杆穿过并与丝杆相适配的传动螺母，丝杆的底端与卡紧机构同轴连接；支撑架的顶端设置有固定块，固定块与底座之间设置有竖向的导杆，第一滑板、第二滑板上设置有与导杆相适配的导孔，固定板上设置有使导杆穿过的通孔。

3.根据权利要求2所述的一种深层地质样品采样装置，其特征在于：所述卡紧机构包括若干个围绕着钻杆均匀分布的卡紧块，钻杆的上部侧壁上设置有使夹卡紧块卡入的卡紧槽，卡紧块的中部设置有带动卡紧块沿着过钻杆中心轴线的水平直线滑动的第一齿条，安装座的上表面上设置有支撑第一齿条的支撑座，安装座的边缘设置有防护的侧板，侧板上设置有使第一齿条穿过的通孔，安装座上方的顶板通过侧板与安装座连接，丝杆与顶板中心设置的定位板连接；顶板上设置有带动第一齿条同步移动的移动结构。

4.根据权利要求3所述的一种深层地质样品采样装置，其特征在于：所述移动结构包括主动齿轮和从动齿轮，顶板上设置有带动主动齿轮转动的第二电机，从动齿轮转动的设置在顶板上，主动齿轮、从动齿轮结构相同并围绕着钻杆均匀的分布，主动齿轮、从动齿轮均与第一齿条啮合，顶板上转动设置有带动主动齿轮、从动齿轮同步转动的齿圈。

5.根据权利要求4所述的一种深层地质样品采样装置，其特征在于：所述锁紧机构包括滑套，滑套滑动的套设在采样筒的外部，采样筒的顶部设置有对滑套进行限位的第一限位板，滑套的底端设置有第二限位板，滑套的内部设置有容纳卡球的滑动槽，滑动槽的底部设置有推动卡球向内移动的传动斜面，采样筒的侧壁上设置有与卡球相适配的卡槽，卡槽与滑套内壁之间的距离小于卡球的直径，钻杆的底部侧壁上设置有使卡球插入的卡环；钻杆的外部设置有连接座，连接座与滑套之间螺纹连接；钻杆与采样筒之间设置有使钻杆、采样筒保持同步转动的限位结构，采样筒的顶部设置有对钻杆进行定位的隔板。

6.根据权利要求5所述的一种深层地质样品采样装置，其特征在于：所述限位结构包括在连接座的底部均匀设置的若干个限位块，采样筒的顶端设置有使限位块插入的限位槽。

7.根据权利要求6所述的一种深层地质样品采样装置，其特征在于：所述固定机构包括滑座，滑座套设在钻杆的外部并与钻杆滑动连接，钻杆上滑座的上方设置有固定座，固定座的下表面上设置有使滑座上设置的固定套插入的凹槽，固定座与滑座之间设置有第一弹簧，第一弹簧套设在固定套上；固定座上设置有将固定座与固定套锁紧固定的固定销，固定销滑动的设置在固定座上的安装孔内，固定套的外侧面上设置有使固定销插入的锁紧孔，固定销端头通过滑杆与拉头连接，固定销与安装孔的阶梯面上设置有第二弹簧，第二弹簧套设在滑杆的外部。

8.根据权利要求7所述的一种深层地质样品采样装置，其特征在于：所述采样筒的底端设置有相对的限位平面，钻头的顶端设置有使采用筒的底端插入并相适配的槽，钻头与采样筒底端通过螺栓连接。

9.一种基于权利要求8所述的深层地质样品采样装置的采样方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将钻头安装在采样筒的下方，钻杆与采样筒通过锁紧机构进行锁紧连接；

S2、向上滑动滑座，固定套与固定座通过固定销锁紧，支撑轮收缩便于将采样筒放入钻孔内；将连接好的钻杆、采样筒和钻头插入到预先钻好的钻孔内；

S3、将支撑架通过底座固定在钻孔的上方，安装座位于钻孔的正上方；

S4、第二电机转动，将钻杆的顶端通过卡紧机构与安装座卡紧连接；

S5、向外拉动拉头，滑座在第一弹簧的作用下复位，支撑轮向外移动抵靠在钻孔内，对采样筒进行支撑；启动第一电机，第一电机通过丝杆带动钻杆、采样筒、钻头同步的旋转并向下移动，钻头旋切的样品插入到采样筒内进行收集；

S6、采样到设定深度后，第一电机停止转动；通过滑座向上提拉连接杆，连接杆带动转动杆向采样筒的内部转动，夹板夹紧样品；同时夹板底部的夹块对样品的底端进行夹切，支撑轮向内收缩，固定销对滑座进行固定，第一弹簧压缩；

S7、反向转动第一电机，采样筒旋转上升，样品在夹块和夹板的作用下被截断；第一电机停止，第二电机反转，将钻杆从安装座上拆卸，并将钻杆、采样筒、钻头提拉出来；

S8、向外拉动拉头，滑座在第一弹簧的作用下向下弹出，夹板松开样品，将样品从采样筒内取出。