本发明涉及矿产采样设备的,具体而言,涉及一种矿产勘探采样装置及其采样方法。
背景技术:
1、在矿产勘探过程中,一般需要进行采样。从而对采样得到的样品进行检测分析。现有技术中的采样设备一般是先向下钻孔至采样深度,随即取出钻杆将钻头更换为采样装置。最后再将采样装置下放至采样深度进行采样。这种方式需要频繁的更换钻头和采样装置及频繁的取放钻杆,使得采样效率极低。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种矿产勘探采样装置及其采样方法,其能够方便的进行钻进和采样,避免频繁的取放钻杆,提高采样效率。
2、本发明的实施例通过以下技术方案实现:
3、一种矿产勘探采样装置,包括钻杆和设置于所述钻杆内部的采样机构;所述采样机构包括推挤头和若干采样勺;所述钻杆呈管状;所述钻杆的侧壁开设有若干通孔;若干所述采样勺各可滑动的设置于一个所述通孔内部,以使所述采样勺能够伸出所述钻杆的外壁或缩回至所述钻杆内部;所述推挤头配合于若干所述采样勺设置,以使所述推挤头伸缩即可带动若干所述采样勺伸出或缩回;所述钻杆前端设置有钻头。
4、进一步地,还包括样品盒;所述样品盒设置于所述钻杆内部并位于所述采样机构和钻头之间;所述样品盒的尺寸小于所述钻杆的内径,以使所述样品盒能够放入所述钻杆内部。
5、进一步地,所述样品盒至上而下设置有若干隔板,以使所述样品盒内部通过若干所述隔板分隔为若干腔室;所述隔板包括固定部和铰接于所述固定部的翻转部;若干所述翻转部设置于同一直线;所述钻杆内部还设置有导流槽;所述导流槽配合于所述采样勺和样品盒设置,以使所述采样勺的样品经所述导流槽流向所述样品盒内部;所述导流槽的出口位于所述翻转部的证上方;所述翻转部还设置有驱动其翻转的驱动机构。
6、进一步地,所述驱动机构包括驱动杆、收卷轮和拉绳;所述拉绳连接于所述收卷轮和翻转部,以使所述收卷轮卷绕所述拉绳时所述翻转部由翻起状态翻转至平放状态;每个所述翻转部均对应设置有一组收卷轮和拉绳;所述收卷轮的转轴设置有传动齿;所述驱动杆配合于每个所述收卷轮的传动齿设置有一组驱动齿;相邻两组所述驱动齿之间的间距相对设置,以使所述驱动杆每推进一个驱动间距自下而上的若干所述收卷轮依次卷绕一段其对应的拉绳。
7、进一步地,还包括驱动部;所述驱动部包括传动杆、棘轮和动力部件;所述传动杆两侧均设置有棘齿且两侧各对应设置有棘爪和所述棘轮,以使所述棘爪阻止所述传动杆上移,所述棘轮正向转动时带动所述传动杆下降而逆向转动时相对于所述传动杆滑动;所述动力部件传动连接于所述棘轮,以使所述动力部件驱动所述棘轮旋转;所述传动杆设置于所述驱动杆上方,以使所述传动杆下降即可推动所述驱动杆下降。
8、进一步地,所述动力部件包括缸体、活塞和复位弹簧;所述活塞设置于所述缸体内部;所述缸体的下部通过连杆连接于所述棘轮的边沿,以使所述活塞下移即可推动所述棘轮正向旋转;所述复位弹簧连接于所述活塞,以使所述缸体内部泄压后所述复位弹簧驱动所述活塞复位。
9、进一步地,所述推挤头配合设置有驱动其升降的气缸;所述气缸设置有推挤进气口和缩回进气口;所述推挤进气口接通时所述推挤头被推出;所述缩回进气口接通时所述推挤头缩回;所述缸体连接于所述缩回进气口。
10、进一步地,所述钻杆包括依次连接的钻进段、控制段和若干常规段;所述钻头和样品盒设置于所述钻进段;所述驱动部、导流槽和采样机构均设置于所述控制段内部。
11、进一步地,所述钻进段内部还设置有称重传感器;所述称重传感器设置于所述样品盒底部。
12、一种矿产勘探采样方法,配合于上述的矿产勘探采样装置使用;钻杆转动并钻进至采样勺到达采样位置;推挤头推挤采样勺伸出使得采样勺旋转采样;采样完成后推挤头带动采样勺缩回;驱动部驱动驱动杆下降一定距离使得最下部的翻转部翻转至水平状态;采用上述方法进行第一点位采样并翻转最下方的翻转部;随后采用上述方法进行第二点位采样并依次向上翻转下一个翻转部;重复上述过程直至采样完成或样品盒装满。
13、本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果:
14、本发明的矿产勘探采样装置使用时,钻杆带动钻头转动,使得钻头逐渐向下钻进。当采样勺跟随钻进至采样深度时,推挤头推挤若干采样勺经钻杆的通孔伸出至钻杆外部,进而使得采样勺转动过程中接触孔壁,进而将地层中的矿石或者泥土等样品采集至采样勺内。采样完成后,推挤头缩回并将采样勺带回至钻杆内部。将钻杆取出即可取出采样勺中留存的样品。这就使得钻进和采样同步进行,避免提起钻杆更换采样装置带来的麻烦。
15、另外,样品盒多层设计,且通过控制翻转部的翻转可以使得钻进过程中多次采样。每次采样得到的样品存放于样品盒的一个腔室内且相邻腔室的样品通过翻转部隔开,避免相互混合。进而使得一次钻进过程中可以对不同位置进行采样,提高采样效率。样品盒放置于钻杆内部,进而可以更换。也方便取出后拿取内部的样品。
1.一种矿产勘探采样装置,其特征在于:包括钻杆和设置于所述钻杆内部的采样机构;所述采样机构包括推挤头和若干采样勺;所述钻杆呈管状;所述钻杆的侧壁开设有若干通孔;若干所述采样勺各可滑动的设置于一个所述通孔内部,以使所述采样勺能够伸出所述钻杆的外壁或缩回至所述钻杆内部;所述推挤头配合于若干所述采样勺设置,以使所述推挤头伸缩即可带动若干所述采样勺伸出或缩回;所述钻杆前端设置有钻头。
2.根据权利要求1所述的矿产勘探采样装置,其特征在于:还包括样品盒;所述样品盒设置于所述钻杆内部并位于所述采样机构和钻头之间;所述样品盒的尺寸小于所述钻杆的内径,以使所述样品盒能够放入所述钻杆内部。
3.根据权利要求2所述的矿产勘探采样装置,其特征在于:所述样品盒至上而下设置有若干隔板,以使所述样品盒内部通过若干所述隔板分隔为若干腔室;所述隔板包括固定部和铰接于所述固定部的翻转部;若干所述翻转部设置于同一直线;所述钻杆内部还设置有导流槽;所述导流槽配合于所述采样勺和样品盒设置,以使所述采样勺的样品经所述导流槽流向所述样品盒内部;所述导流槽的出口位于所述翻转部的证上方;所述翻转部还设置有驱动其翻转的驱动机构。
4.根据权利要求3所述的矿产勘探采样装置,其特征在于:所述驱动机构包括驱动杆、收卷轮和拉绳;所述拉绳连接于所述收卷轮和翻转部,以使所述收卷轮卷绕所述拉绳时所述翻转部由翻起状态翻转至平放状态;每个所述翻转部均对应设置有一组收卷轮和拉绳;所述收卷轮的转轴设置有传动齿;所述驱动杆配合于每个所述收卷轮的传动齿设置有一组驱动齿;相邻两组所述驱动齿之间的间距相对设置,以使所述驱动杆每推进一个驱动间距自下而上的若干所述收卷轮依次卷绕一段其对应的拉绳。
5.根据权利要求4所述的矿产勘探采样装置,其特征在于:还包括驱动部;所述驱动部包括传动杆、棘轮和动力部件;所述传动杆两侧均设置有棘齿且两侧各对应设置有棘爪和所述棘轮,以使所述棘爪阻止所述传动杆上移,所述棘轮正向转动时带动所述传动杆下降而逆向转动时相对于所述传动杆滑动;所述动力部件传动连接于所述棘轮,以使所述动力部件驱动所述棘轮旋转;所述传动杆设置于所述驱动杆上方,以使所述传动杆下降即可推动所述驱动杆下降。
6.根据权利要求5所述的矿产勘探采样装置,其特征在于:所述动力部件包括缸体、活塞和复位弹簧;所述活塞设置于所述缸体内部;所述缸体的下部通过连杆连接于所述棘轮的边沿,以使所述活塞下移即可推动所述棘轮正向旋转;所述复位弹簧连接于所述活塞,以使所述缸体内部泄压后所述复位弹簧驱动所述活塞复位。
7.根据权利要求6所述的矿产勘探采样装置,其特征在于:所述推挤头配合设置有驱动其升降的气缸;所述气缸设置有推挤进气口和缩回进气口;所述推挤进气口接通时所述推挤头被推出;所述缩回进气口接通时所述推挤头缩回;所述缸体连接于所述缩回进气口。
8.根据权利要求7所述的矿产勘探采样装置,其特征在于:所述钻杆包括依次连接的钻进段、控制段和若干常规段;所述钻头和样品盒设置于所述钻进段;所述驱动部、导流槽和采样机构均设置于所述控制段内部。
9.根据权利要求8所述的矿产勘探采样装置,其特征在于:所述钻进段内部还设置有称重传感器;所述称重传感器设置于所述样品盒底部。
10.一种矿产勘探采样方法,配合于权利要求4-9任意一项所述的矿产勘探采样装置使用;其特征在于:钻杆转动并钻进至采样勺到达采样位置;推挤头推挤采样勺伸出使得采样勺旋转采样;采样完成后推挤头带动采样勺缩回;驱动部驱动驱动杆下降一定距离使得最下部的翻转部翻转至水平状态;采用上述方法进行第一点位采样并翻转最下方的翻转部;随后采用上述方法进行第二点位采样并依次向上翻转下一个翻转部;重复上述过程直至采样完成或样品盒装满。
