一种矿山地质勘查钻探取样装置

摘要

本发明涉及取样设备技术领域，且公开了一种矿山地质勘查钻探取样装置，包括外筒总成、钻头和内筒总成，所述内筒总成不随着外筒总成转动，所述内筒总成的底部连接有拉筒，所述拉筒的内部套设有定位筒，所述定位筒沿着轴向排列有多组打磨件。该矿山地质勘查钻探取样装置，打磨件随着外筒总成转动时可钻入岩柱中，并且质地软，钻入的深，当定位筒随着拉筒提升时，可自动定位岩柱较硬的部分，从较硬的部分割断岩柱，较硬的岩柱封堵内筒总成的下部，可避免松软部分的散落和下溜，利于保持土层的信息完整，其次，井内残留的余芯被导向筒夹紧保护，在下一次取芯时完整的保留在岩柱的上部，保持土层信息的完整。

权利要求

1.一种矿山地质勘查钻探取样装置，包括外筒总成（1）、钻头（2）和内筒总成（3），所述内筒总成（3）不随着外筒总成（1）转动，其特征在于：所述内筒总成（3）的底部连接有拉筒（5），所述拉筒（5）的内部套设有定位筒（6），所述定位筒（6）沿着轴向排列有多组打磨件（7），所述打磨件（7）可径向移动，所述拉筒（5）的底部设有箍环，所述拉筒（5）上提时挤压定位筒（6）使打磨件（7）径向移动夹紧岩柱，所述外筒总成（1）的内壁设有调整囊（9），所述调整囊（9）通过管路连通液压，所述调整囊（9）连接有传动环（8），所述调整囊（9）连通液压时可驱动传动环（8）径向移动贴紧打磨件（7），所述外筒总成（1）和钻头（2）之间设有导向筒（4），所述导向筒（4）套入定位筒（6）中，钻头（2）钻出的岩柱进入导向筒（4）中并通过导向筒（4）进入定位筒（6）中。

2.根据权利要求1所述的一种矿山地质勘查钻探取样装置，其特征在于：所述导向筒（4）的端部设有由弹簧片组成的夹紧筒，所述导向筒（4）的顶部逐渐收缩。

3.根据权利要求2所述的一种矿山地质勘查钻探取样装置，其特征在于：所述导向筒（4）通过轴承与夹紧筒活动连接。

4.根据权利要求1所述的一种矿山地质勘查钻探取样装置，其特征在于：所述传动环（8）的两侧固定连接有滑杆（12），所述外筒总成（1）设有引导传动环（8）朝轴线滑动的滑槽（11）。

5.根据权利要求4所述的一种矿山地质勘查钻探取样装置，其特征在于：所述传动环（8）内设有磁石。

6.根据权利要求3所述的一种矿山地质勘查钻探取样装置，其特征在于：所述定位筒（6）设有延伸至底部的分割槽（10），使其底部可受压收缩，所述定位筒（6）的底部在不受力时向外扩张。

7.根据权利要求6所述的一种矿山地质勘查钻探取样装置，其特征在于：所述拉筒（5）的底部设有夹紧定位筒（6）的弹力圈（13）。

说明书

一种矿山地质勘查钻探取样装置

技术领域

[0001] 本发明涉及取样设备技术领域，具体为一种矿山地质勘查钻探取样装置。

背景技术

[0002] 绳索取芯钻进是在特制的绳索钻杆中投入钻具内筒总成，取芯钻进结束后，使用绳索打捞器将内筒总成打捞出地表获取岩芯的一种地质勘探钻孔施工方法，大大提高了工作效率。

[0003] 在勘察钻探取样时，目标地层的硬度有软有硬，对于岩性均一、成柱性较好的中硬或硬地层取芯时，通过自锁式取芯工具，卡紧并拔断岩芯。对于松散、松软地层中选择加压式取芯工具将岩芯卡断或扭断。但许多时候，面对的是未知的、软硬交错变化复杂的地层，为了保持土层信息的完整，通常选择在比较硬的土层进行割芯，一方面，定位较硬的地层较为困难，另一方面，限制了进尺量，降低了工作效率。

[0004] 其次，在取芯后，井内很容易残留余芯，为了取全取准资料，还需要“套芯”作业，进一步降低了作业效率。

发明内容

[0005] 针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种矿山地质勘查钻探取样装置的技术方案，利用打磨件嵌入岩柱的深度不同，自动区分岩柱的硬度，在较硬的部位拉断岩柱，同时也能对井内余芯进行保护，直接在下次取芯时完整取出，保全土层信息，解决了背景技术提出的问题。

[0006] 本发明提供如下技术方案：一种矿山地质勘查钻探取样装置，包括外筒总成、钻头和内筒总成，所述内筒总成不随着外筒总成转动，所述内筒总成的底部连接有拉筒，所述拉筒的内部套设有定位筒，所述定位筒沿着轴向排列有多组打磨件，所述打磨件可径向移动，所述拉筒的底部设有箍环，所述拉筒上提时挤压定位筒使打磨件径向移动夹紧岩柱，所述外筒总成的内壁设有调整囊，所述调整囊通过管路连通液压，所述调整囊连接有传动环，所述调整囊连通液压时可驱动传动环径向移动贴紧打磨件。

[0007] 优选的，所述外筒总成和钻头之间设有导向筒，所述导向筒套入定位筒中。

[0008] 优选的，所述导向筒的端部设有由弹簧片组成的夹紧筒，所述导向筒的顶部逐渐收缩。

[0009] 优选的，所述导向筒通过轴承与夹紧筒活动连接。

[0010] 优选的，所述传动环的两侧固定连接有滑杆，所述外筒总成设有引导传动环朝轴线滑动的滑槽。

[0011] 优选的，所述传动环内设有磁石。

[0012] 优选的，所述定位筒设有延伸至底部的分割槽，使其底部可受压收缩，所述定位筒的底部在不受力时向外扩张。

[0013] 优选的，所述拉筒的底部设有夹紧定位筒的弹力圈。

[0014] 本发明具备以下有益效果：

[0015] 1、该矿山地质勘查钻探取样装置，打磨件随着外筒总成转动时可钻入岩柱中，并且质地软，钻入的深，当定位筒随着拉筒提升时，可自动定位岩柱较硬的部分，从较硬的部分割断岩柱，较硬的岩柱封堵内筒总成的下部，可避免松软部分的散落和下溜，利于保持土层的信息完整，同时，可较为自由的控制进尺量，提高工作效率。

[0016] 2、该矿山地质勘查钻探取样装置，井内残留的余芯被导向筒夹紧保护，保持土层信息的完整，在下一次取芯时完整的保留在岩柱的上部，不需要额外的工序即能获取完整的地层资料。

附图说明

[0017] 图1为本发明的结构示意图；

[0018] 图2为本发明中导向筒的结构示意图；

[0019] 图3为本发明局部结构的俯视图；

[0020] 图4为本发明中定位筒的结构示意图；

[0021] 图5为本发明中拉筒的结构示意图。

[0022] 图中：1、外筒总成；2、钻头；3、内筒总成；4、导向筒；5、拉筒；6、定位筒；7、打磨件；8、传动环；9、调整囊；10、分割槽；11、滑槽；12、滑杆；13、弹力圈。

具体实施方式

[0023] 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。

[0024] 请参阅图1和图4，一种矿山地质勘查钻探取样装置，包括外筒总成1、钻头2和内筒总成3，外筒总成1和内筒总成3之间设有单动装置和悬挂，使内筒总成3不随着外筒总成1转动，内筒总成3上端连接打捞器，内筒总成3的底部连接有拉筒5，拉筒5的内部套设有定位筒6，定位筒6沿着轴向排列有多组打磨件7，打磨件7可径向移动，拉筒5的底部设有箍环，拉筒
5上提时挤压定位筒6使打磨件7径向移动夹紧岩柱，打磨件7为球体或圆柱体，旋转轴与轴线水平，旋转轴两端连接滑块，滑块相对于拉筒5径向滑动，滑块设有弹簧，使初始时，打磨件7位于最外侧，定位筒6的底部对齐钻头2的腔体，可套入岩柱，外筒总成1的内壁设有调整囊9，调整囊9通过管路连通液压，调整囊9连接有传动环8，调整囊9连通液压时可驱动传动环8径向移动贴紧打磨件7，传动环8随着外筒总成1转动，传动环8转动带动打磨件7转动，打磨件7转动摩擦岩柱，将打磨件7推进岩柱中，转动指定圈数后，调整囊9排出液体，传动环8缩回，拉升打捞器，提起内筒总成3带动拉筒5提起，当岩柱质地较软时，打磨件7被压会嵌入岩柱中，而较硬的岩柱，打磨件7嵌入的较浅，大部分暴露在外，拉筒5挤压打磨件7，继而夹紧岩柱，保证在岩柱较硬的部分拉断岩柱。

[0025] 其中，外筒总成1和钻头2之间设有导向筒4，导向筒4螺纹连接于外筒总成1，钻头2螺纹连接于导向筒4，导向筒4套入定位筒6中，钻头2钻出的岩柱进入导向筒4中并通过导向筒4进入定位筒6中，在拉断岩柱后，余芯被导向筒4保护，在取芯后，可接着钻探取芯，提高工作效率，同时也利于取全取整土层资料。

[0026] 请参阅图1和图2，其中，导向筒4的端部设有由弹簧片组成的夹紧筒，弹簧片之间的间隙与打磨件7对应，打磨件7穿过导向筒4夹紧岩柱，导向筒4的顶部逐渐收缩，一方面，可以夹紧岩柱，对岩柱进行较好的保护，另一方面，也便于套入定位筒6中。

[0027] 其中，导向筒4通过轴承与夹紧筒活动连接，避免外筒总成1转动时带动夹紧筒转动，与定位筒6发生摩擦。

[0028] 请参阅图3，其中，传动环8的两侧固定连接有滑杆12，外筒总成1设有引导传动环8朝轴线滑动的滑槽11，延长传动环8的滑动距离，同时确保传动环8随着外筒总成1同步转动，调整囊9与传动环8固定连接，调整囊9自行收缩使传动环8复位。

[0029] 其中，传动环8内设有磁石，可对外筒总成1产生吸力，确保传动环8与外筒总成1紧贴，避免在钻进时摩擦内筒总成3。

[0030] 请参阅图4，其中，定位筒6设有延伸至底部的分割槽10，使其底部可受压收缩，制造较大的缩径，避免岩柱下溜，定位筒6的底部在不受力时向外扩张，便于导向筒4套入定位筒6中。

[0031] 请参阅图5，其中，拉筒5的底部设有夹紧定位筒6的弹力圈13，弹力圈13带有较大的弹性，弹力圈13避开打磨件7和分割槽10，在钻进时，弹力圈13和定位筒6抵紧导向筒4的根部，不会增加对岩柱的夹紧力，在取芯时，弹力圈13的弹力作用在岩柱的下方，使定位筒6收缩。

[0032] 本发明的工作原理及工作流程：

[0033] 在取芯时，先使调整囊9膨胀，传动环8贴紧打磨件7，继续转动内筒总成3，此时传动环8随着外筒总成1转动，带动打磨件7转动，打磨岩柱的侧壁，对于质地较软的岩柱，打磨件7嵌入的较少，而质地较软的岩柱部分，嵌入的较多，提升内筒总成3，带动拉筒5提升，拉筒5挤压打磨件7，对于质地较软的岩柱部分，打磨件7被压入岩柱的较多，打磨件7不会阻挡拉筒5提升，只有在较硬的岩柱部分，打磨件7阻挡拉筒5，提拉力转变为夹紧力夹紧岩柱，将岩柱拉断。取芯后，再投入内筒总成3，此时，拉筒5的底端位于定位筒6的上端筒体，下部处于不受力扩张状态，导向筒4的上部处于收缩状态，很容易将导向筒4套入定位筒6中，起到引导作用，完成组装。

[0034] 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。

[0035] 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。