[發明專利]一種野外便攜式巖石柱塞樣品采集裝置及方法

在審

• 申請號: 202211601464.9
• 申請日: 2022-12-13
• 公開（公告）號: CN116106058A
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 程鵬;田輝;蓋海峰;肖賢明
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州地球化學研究所
• 主分類號: G01N1/08
• 分類號: G01N1/08
• 代理公司: 北京信宇創知識產權代理事務所(普通合伙) 16121
• 代理人: 汪學品

本發明公開了一種野外便攜式巖石柱塞樣品采集裝置及方法，涉及巖芯采集設備領域，包括底板，所述支撐桿的一端焊接固定有位于所述底板上方的定位柱，所述底板的頂部及所述定位柱的外側分布有用于對巖石進行取樣的取樣機構；所述活動塊的底部及所述安裝座的頂部分布有用于對所述取樣鉆頭進行連接的連接機構。本發明通過設置取樣機構和連接機構固定不同形態的大塊巖石樣品，在其內部的目標區域精準鉆取柱塞樣品，并且該裝置無需電力、燃油等外界動力驅動，能夠有效應用于野外現場作業。該設備使用過程中，當取樣鉆頭移至最低處時可通過連接機構來使取樣鉆頭失去轉動，使其在活動塊上升的過程中無法相對活動塊發生轉動，有效鉆取完整的柱塞樣品。

技術領域

本發明涉及巖芯取樣設備領域，具體是一種野外便攜式巖石柱塞樣品采集裝置及方法。

背景技術

野外地質科學考察中，地質科考人員通常需要徒步進入山間、叢林、峽谷等地形地貌復雜的區域，在地質剖面露頭位置現場采集新鮮的巖石柱塞樣品，用于測定巖石在地質條件下的物理性質和儲集物性等特征。野外剖面中部分的巖石露頭樣品體積和重量大，難以搬動，需要在大塊巖石樣品內部原位鉆取柱塞樣品，而部分巖石露頭樣品歷經長時間的風化作用和大氣降水的滲入，固結程度低，很難獲取完整的巖石柱塞樣品。另外，在野外現場作業時，難以使用配備有電力、燃油等驅動力的采集和制樣裝置。目前，在野外現場通常通過手持蓄電池鉆機鉆取巖石柱塞樣品。在鉆取的過程中，操作人員需要將鉆頭頂住大塊巖石的一個平面，然后用力推動鉆頭逐漸深入巖石內部。該類型裝置在野外取樣的過程中通常面臨三個問題：一是很多露頭的巖石樣品具有不規則的形態，難以找到合適的平面來固定巖塊，在鉆取的過程中容易造成巖塊被拋出，對操作人員造成一定的安全隱患；二是由于鉆取過程中產生的巖石顆粒容易導致鉆頭卡鉆，鉆取的樣品被卡在鉆頭內部難以取出，也難以獲取完整的柱塞樣品，導致工作效率低；三是手持蓄電池鉆機在復雜的野外環境中容易受到損害，尤其在潮濕環境中作業時性能不穩定。如何高效的獲取巖石柱塞樣品是目前野外現場作業所面臨的一個技術問題。因此，需要研發一種野外便攜式巖石柱塞樣品采集裝置及方法。

發明內容

本發明的目的在于：為了解決野外地質考察中難以有效采集巖石柱塞樣品的問題，提供一種野外便攜式巖石柱塞樣品采集裝置及方法。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種野外便攜式巖石柱塞樣品采集裝置及方法，包括底板，所述底板的兩側焊接固定有支撐桿，所述支撐桿的一端焊接固定有位于所述底板上方的定位柱，所述底板的頂部及所述定位柱的外側分布有用于對巖芯進行取樣的取樣機構，所述取樣機構包括有通過軸承轉動連接與所述定位柱底部的往復絲桿，所述往復絲桿的外側套接有活動塊，所述往復絲桿的外側設置有定位架，所述定位架的內側設置有位于所述活動塊下方的安裝座，所述安裝座的底部安裝有取樣鉆頭；

所述活動塊的底部及所述安裝座的頂部分布有用于對所述取樣鉆頭進行連接的連接機構。

作為本發明再進一步的方案：所述取樣機構還包括有設置于所述活動塊頂部的安裝架，所述活動塊的內側設置有位于所述往復絲桿外側的套管，所述套管的頂部設置有第一同步輪，所述第一同步輪的外側設置有同步帶，所述安裝架的頂部設置有取樣鉆機，所述取樣鉆機的輸出端連接有與所述安裝架通過軸承轉動連接的第一轉動柱，所述安裝架的內側設置有貫穿至所述安裝架外側的限位架，所述限位架的內側通過軸承轉動連接有位于所述取樣鉆機下方的第一轉盤，所述活動塊的頂部通過軸承轉動連接有貫穿至所述活動塊底部的第二轉動柱，所述第二轉動柱的頂部設置有第二同步輪，所述第一轉盤的內側設置有貫穿至所述第二轉動柱的內側開設有第二矩形卡槽，所述第二轉動柱的底部位于所述第二矩形卡槽的下方設置有第三矩形卡槽，所述第一轉盤的內側設置有貫穿至所述第二矩形卡槽內側的第一矩形卡塊，所述第一矩形卡塊的底部位于所述第二矩形卡槽的內側設置有第一伸縮彈簧，所述第一轉動柱的內側設置有與所述第一矩形卡塊頂部相契合的第一矩形卡槽，所述定位柱的外側設置有位于所述限位架上方的限位組件。