本發明涉及地質勘察，特別涉及一種地質礦產資源勘查用巖體取芯裝置及方法。

背景技術：

1、地質勘探指的就是對地質進行勘查、探測，確定合適的持力層，根據持力層的地基承載力，確定基礎類型，地質勘探可以對一定地區內的巖石、地層、構造、礦產、水文、地貌等地質情況進行調查研究，現有常用的勘探方式為鉆探法，現有的鉆探設備通常是取芯鉆機，通過于地層中鉆孔，以鑒別和劃分地表下地層，并可以沿孔深取樣，取芯鉆機包括鉆探取芯部件、驅動件。

2、其中鉆探取芯部件包括鉆桿與鉆頭，鉆桿是由高強度鋼制成的中空結構，鉆桿通常是由外管和內管組成，內管中連接有用于取樣石層結構的采樣取芯管，整個鉆頭是由高強耐磨金屬以及金剛石等硬質破碎材料組合而成，以保證快速破碎和銑削地層巖石，其中連接鉆頭的外管內壁靠近取芯管底部的位置壁厚較其上方的厚度大，且對應取芯管位于外管的上方設置有聚攏抱環，當驅動件驅動鉆桿旋轉作業以及向地底深層進給后并將巖芯鉆入至取芯管內反轉切斷后，會通過牽引器帶動外管向上位移，隨著外管相對取芯管向上移動后，外管下端的厚壁擠壓聚攏抱環，從而以使聚攏抱環將巖芯抱住，從而以使被切斷的巖芯隨著外管和內管以及取芯管同步上移，從而以實現巖心的外抽取樣。

3、然而當取芯時，由于硬質粉末也會隨著沖刷液附著于巖芯底部的外壁上，在聚攏抱環將巖心抱緊時，聚攏抱環與巖芯之間不可避免的會殘留較多的硬質粉末，硬質粉末會使得聚攏抱環難以完全與巖芯外壁以面完全夾緊貼合，尤其是巖芯自身較重，在上拉鉆桿后巖芯易于向下滑動設置脫落，對于非一體的散碎巖芯當在底部脫落后，上方缺少支撐的巖芯會下落損壞聚攏抱環。

技術實現思路

1、本發明提供一種地質礦產資源勘查用巖體取芯裝置及方法，可以解決現有技術中的上述問題。

2、本發明提供了一種地質礦產資源勘查用巖體取芯裝置，包括下端內壁向上內凹傾斜的外管、連接于外管內的內管以及取芯管，取芯管的下端與內管的下端之間留有間距，還包括：多個阻尼板、多個托芯組件，多個阻尼板沿周向均勻的分布于內管位于取芯管下方的內壁，內管位于各阻尼板的內壁均水平貫穿開設有滑動孔，阻尼板通過側壁連接的滑塊水平滑動連接于滑動孔內，滑塊遠離阻尼板的一端靠近外管內壁且呈與外管傾面契合的錐面，外管的上移以擠壓滑塊向取芯管中心方向滑動，阻尼板位于各滑動孔的一側開設有豎向的貫穿孔，阻尼板的下端向貫穿孔底部延伸有封堵板，多個托芯組件分別置于各貫穿孔內，托芯組件包括滑動連接于滑動孔內的滑桿以及轉動連接于滑桿底部的托桿，滑桿上端連接有防止下脫貫穿孔的防脫銷，托桿脫出貫穿孔后向下旋轉且與滑桿相互垂直。

3、較佳地，各滑塊向內滑動至極限位置時，各阻尼板之間圍成的最小內徑小于取芯管的內徑。

4、較佳地，阻尼板呈弧形設置，且與巖芯接觸的內弧面設置有橡膠層，且橡膠層內弧面延伸有多個軟質可形變的橡膠凸起。

5、較佳地，封堵板與阻尼板的下表面固連，且水平向貫穿孔下方延伸，阻尼板與內管內壁貼合時，封堵板封堵貫穿孔的下開口。

6、較佳地，滑桿的下端遠離取芯管的一側向下延伸有擋件，托桿靠近擋件的一側厚度小于遠離擋件一側的厚度，當托桿依靠自重向下轉時，其一端與擋件抵緊以使滑桿與托桿呈相互垂直，滑桿靠近取芯管的一側水平開設有以使托桿向上旋轉后置于其內的放置槽，放置槽由下往上的深度逐漸變淺。

7、較佳地，托芯組件還包括：銷柱、發射彈簧，銷柱固連于滑桿的一側，內管位于銷柱的一側開設有滑動腔，外管靠近滑動腔內的一側延伸固連有水平的頂板，頂板向滑動腔內延伸，隨著頂板高度的上升其上表面與銷柱接觸，發射彈簧套設于滑桿上且位于防脫銷的上方，發射彈簧下端與防脫銷固連，上端與內管內壁固連。

8、較佳地，滑桿下部與托桿之間通過牽拉繩體連接。

9、較佳地，各阻尼板聚攏后呈環狀。

10、較佳地，各托桿旋轉至水平狀態時，相對的兩個托桿之間的間距小于巖芯的最小外徑。

11、本發明還提供一種地質礦產資源勘查用巖體取芯裝置的取芯方法，包括以下步驟：

12、s1、當取芯后，整體向上提拉外管，外管下端傾斜內壁向上移動并擠壓各滑塊，受到擠壓力的各滑塊沿著滑動孔內朝向巖芯的一側水平滑動，各阻尼板聚攏，各阻尼板提供摩擦阻尼力于巖芯底部表面；

13、s2、各阻尼板夾緊巖芯向上微微抬起時，封堵板隨著阻尼板朝向巖芯一側水平移動，貫穿孔底部開口打開，處于高壓狀態下的發射彈簧帶動滑桿以及托桿向下快速發射，防脫銷限位滑桿，置于外側的托桿在重力的作用下朝下旋轉，各托桿均位于巖芯的下方；

14、s3、外管的持續上升，外管的各頂板與銷柱接觸，并帶動銷柱以及滑桿向上移動，此時帶動了托板朝著巖芯的下端靠近，主動托舉給予巖芯底部。

15、與現有技術相比，本發明的有益效果在于：通過設置的多個阻尼板能夠在外管的抬起而依靠滑塊驅動其朝向取芯的巖芯下部側壁夾緊的效果，同時阻尼板能夠為巖芯提供徑向的摩擦阻尼力，以使對巖心裝夾的更加牢固，其中各滑塊起到了同步驅動阻尼板以及限位阻尼板偏移傾斜或旋轉的效果，通過限定滑塊遠離阻尼板的一端靠近外管內壁且呈與外管傾面契合的錐面，能夠實現外管在上移的過程中其內部傾斜面與滑塊的傾斜面契合接觸，從而實現縱向力帶動滑塊橫向移動的效果，從而實現了驅動阻尼板移動的作用，通過設置的封堵板能夠在阻尼板貼近內管的位置時，對貫穿孔的下開口密封封堵的效果，在各阻尼板夾緊巖芯且向上微微抬起后，阻尼板底部的封堵板隨著阻尼板朝向巖芯一側水平移動，此時貫穿孔的底部開口處于打開狀態，設置的滑桿以及托桿會依靠自重而向下滑落最終以使托桿脫出貫穿孔外的下方，通過設置的防脫銷能夠實現對滑桿的防脫限位效果，防脫銷與貫穿孔內壁卡位，此時置于外側的托桿會在重力的作用下朝下旋轉，各托桿均位于巖芯的下方，從而實現了打開的狀態，從而為巖芯起到了進一步被動防護的有益效果，即使在各阻尼板預緊力減弱時，依舊有各托桿進行托舉的效果，整體避免了巖芯的下脫.

技術特征：

1.一種地質礦產資源勘查用巖體取芯裝置，包括下端內壁向上內凹傾斜的外管(1)、連接于所述外管(1)內的內管(2)以及取芯管(3)，其特征在于，所述取芯管(3)的下端與內管(2)的下端之間留有間距，還包括：

2.如權利要求1所述的一種地質礦產資源勘查用巖體取芯裝置，其特征在于，各所述滑塊(5)向內滑動至極限位置時，各所述阻尼板(4)之間圍成的最小內徑小于取芯管(3)的內徑。

3.如權利要求1所述的一種地質礦產資源勘查用巖體取芯裝置，其特征在于，所述阻尼板(4)呈弧形設置，且與巖芯接觸的內弧面設置有橡膠層，且橡膠層內弧面延伸有多個軟質可形變的橡膠凸起。

4.如權利要求1所述的一種地質礦產資源勘查用巖體取芯裝置，其特征在于，所述封堵板(6)與所述阻尼板(4)的下表面固連，且水平向貫穿孔(42)下方延伸，所述阻尼板(4)與內管(2)內壁貼合時，所述封堵板(6)封堵貫穿孔(42)的下開口。

5.如權利要求1所述的一種地質礦產資源勘查用巖體取芯裝置，其特征在于，所述滑桿(71)的下端遠離取芯管(3)的一側向下延伸有擋件(8)，所述托桿(72)靠近擋件(8)的一側厚度小于遠離擋件(8)一側的厚度，當所述托桿(72)依靠自重向下轉時，其一端與擋件(8)抵緊以使滑桿(71)與托桿(72)呈相互垂直，所述滑桿(71)靠近取芯管(3)的一側水平開設有以使托桿(72)向上旋轉后置于其內的放置槽(713)，所述放置槽(713)由下往上的深度逐漸變淺。

6.如權利要求5所述的一種地質礦產資源勘查用巖體取芯裝置，其特征在于，所述所述托芯組件(7)還包括：

7.如權利要求6所述的一種地質礦產資源勘查用巖體取芯裝置，其特征在于，所述滑桿(71)下部與托桿(72)之間通過牽拉繩體(9)連接。

8.如權利要求1所述的一種地質礦產資源勘查用巖體取芯裝置，其特征在于，各所述阻尼板(4)聚攏后呈環狀。

9.如權利要求7所述的一種地質礦產資源勘查用巖體取芯裝置，其特征在于，各所述托桿(72)旋轉至水平狀態時，相對的兩個所述托桿(72)之間的間距小于巖芯的最小外徑。

10.一種如權利要求7所述的地質礦產資源勘查用巖體取芯裝置的取芯方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術總結
本發明涉及地質勘察技術領域，公開了一種地質礦產資源勘查用巖體取芯裝置及方法，包括下端內壁向上內凹傾斜的外管、連接于外管內的內管以及取芯管，取芯管的下端與內管的下端之間留有間距，還包括：多個阻尼板、多個托芯組件，多個阻尼板沿周向均勻的分布于內管位于取芯管下方的內壁，內管位于各阻尼板的內壁均水平貫穿開設有滑動孔，外管的上移以擠壓滑塊向取芯管中心方向滑動，阻尼板的下端向貫穿孔底部延伸有封堵板，托芯組件包括滑動連接于滑動孔內的滑桿以及轉動連接于滑桿底部的托桿，滑桿上端連接有防止下脫貫穿孔的防脫銷，托桿脫出貫穿孔后向下旋轉且與滑桿相互垂直。本發明能夠避免了巖芯的下脫。

技術研發人員：馬曉光,王鵬,宇峰,郭吉才,張震,王超,杜永博,王海偉,王玉龍,張鵬飛
受保護的技術使用者：中國地質調查局西寧自然資源綜合調查中心
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24