[0001] 本发明涉及地质勘探技术领域，具体为一种用于松散土层的矿产地质勘查取样装置及方法。

[0002] 地质勘查是一项复杂的科学活动，它涉及到对一定地区内的岩石、地层构造、矿产、地下水、地貌等地质情况进行调查研究。地质勘查的目的是为了经济建设、国防建设和科学技术发展提供必要的地质数据和信息，为了能够高效、高质的完成地质勘查工作，需要使用地质勘查装置在预定位置或特定深度的地质土层中获取检测样本。

[0003] 在对土层/碎岩层进行取样的时候，由于土层/碎岩层松散，无法固定在外钻管的内部，以至于这部分土层/碎岩取出操作非常困难：常规的竖直螺旋输送方式会将预定深度的土层与孔内壁下落的土层混合，影响后续勘查检测的可靠性，为此本发明需要提供一种可以解决上述技术问题的新型矿产地质勘查装置及勘查方法。

[0037] 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。

[0038] 实施例一：

[0039] 如图1‑图10所示，本发明实施例提供一种用于松散土层的矿产地质勘查取样装置，包括门架组件1、滑动架3、主升降液压缸4、支撑行走组件2、引导夹持组件5、驱动钻杆组件、外钻管8、收集组件11以及固定连接在驱动钻杆组件的侧面的螺旋叶12。所述门架组件1的内侧沿竖直方向滑动安装有滑动架3，滑动架3横置在门架组件1的内侧，滑动架3可在门架组件1的内侧竖直方向滑动，主升降液压缸4与门架组件1固定安装，且主升降液压缸4的底部伸缩端与滑动架3固定安装，由主升降液压缸4的底部伸缩端保持滑动架3与门架组件1的相对固定，并且在主升降液压缸4的伸/缩动作下，能够控制滑动架3的具体滑动，支撑行走组件2固定安装在门架组件1的底部，支撑行走组件2用于支撑门架组件1，保证门架组件1能够稳定的放置在地面上，在矿产地质勘查装置需要移动位置的时候，支撑行走组件2便于矿产地质勘查装置能够整体移动，引导夹持组件5滑动安装在门架组件1的内侧，且引导夹持组件5位于滑动架3的下方，引导夹持组件5对外钻管8起到引导的作用，并且引导夹持组件5可调整为夹紧固定外钻管8的状态，驱动钻杆组件与滑动架3固定安装，驱动钻杆组件与滑动架3同步上下滑动，驱动钻杆组件的侧面螺纹安装有外钻管8，外钻管8上设置有固定外钻管8与驱动钻杆组件的第二螺母805，即将第二螺母805向下旋转，进行挤压外钻管8与驱动钻杆组件的螺纹连接处，可将固定外钻管8与驱动钻杆组件固定在一起，此时驱动钻杆组件可带动外钻管8转动，将第二螺母805旋转到最上方位置的时候，此时外钻管8与驱动钻杆组件螺纹连接，依靠引导夹持组件5将外钻管8夹持固定住，驱动钻杆组件的传动杆7转动，在螺纹配合结构下驱使引导夹持组件5与外钻管8同步向上移动，驱动钻杆组件的侧面且位于外钻管8与驱动钻杆组件连接处的下方转动安装有旋转架10，旋转架10的下方固定安装有收集组件11，收集组件11为环形，驱动钻杆组件的侧面且位于收集组件11的中心固定安装有螺旋叶12。

[0040] 如图1‑图3所示的，所述收集组件11和螺旋叶12均位于外钻管8的内部，操作人员驱动矿产地质勘查装置移动到勘查孔位置，使外钻管8的底部对应勘查孔，主升降液压缸4的底部伸缩端向下推动滑动架3，滑动架3带动驱动钻杆组件、外钻管8、收集组件11以及螺旋叶12均向下移动，驱动钻杆组件同步动作，带动外钻管8和螺旋叶12旋转，此过程中外钻管8的底部罩住一片区域，并且旋转的外钻管8继续在勘查孔的底部开出圆形区域，在外钻管8底部圆形区域内产生碎土/碎岩，由驱动钻杆组件带动着旋转的螺旋叶12将外钻管8底部圆形区域内的碎土/碎岩进一步搅碎，并向上螺旋输送，即碎土/碎岩在收集组件11的中心向上输送，碎土/碎岩越过收集组件11的顶端之后，碎土/碎岩落入到收集组件11的内部收集，收集组件11内收集到适量的碎土/碎岩之后，驱动钻杆组件停机，由主升降液压缸4的底部伸缩端向上拉动滑动架3，滑动架3带动驱动钻杆组件、外钻管8、收集组件11以及螺旋叶12均向上移动，外钻管8位于引导夹持组件5的内侧，主升降液压缸4停止动作，操作人员将第二螺母805旋转到最上方位置的时候，此时外钻管8与驱动钻杆组件螺纹连接，并操纵引导夹持组件5将外钻管8夹持固定住，驱动钻杆组件的传动杆7转动，传动杆7与外钻管8螺纹配合，从而实现驱动外钻管8与引导夹持组件5向上移动，使收集组件11露出来，便于操作人员从收集组件11中取出碎土/碎岩样品进行后续的勘查。

[0041] 在一实施例中，如图4所示，所述支撑行走组件2包括框体201、升降腿203、托架206、行走轮204、双向液压伸缩件207、第二楔形部。其中，框体201的底端开口，框体201整体采用加厚钢板制作，并且框体201的内部设置有龙骨，满足框体201承载的需求，框体201的内侧且靠近两端位置均固定安装有限制架202，限制架202与框体201的内侧壁之间形成竖直通道，升降腿203滑动安装在竖直通道的内侧，升降腿203可上下滑动，限制架202的底端固定安装有行走轮204，限制架202的顶部设置有第一楔形部，框体201的内侧固定安装有托架206，托架206位于框体201的中间位置，双向液压伸缩件207与托架206固定连接，双向液压伸缩件207的伸缩端固定安装有横向楔块205，横向楔块205的侧面设置有与第一楔形部配合的第二楔形部。

[0042] 在支撑行走组件2起到支撑作用的时候，双向液压伸缩件207处于缩回状态，框体201向下压，升降腿203会沿着竖直通道滑动到最上方，此时支撑行走组件2与地面的接触面积大，起到很好的支撑作用；在需要移动矿产地质勘查装置的时候，双向液压伸缩件207的两端向外侧伸出，双向液压伸缩件207的端部推动横向楔块205挤压升降腿203，在第一楔形部与第二楔形部的配合作用下，使升降腿203向下移动，升降腿203的行走轮204接触地面，可在地面上行走。

[0043] 在一实施例中，如图2所示，所述门架组件1包括门型架101和滑轨件102，门型架101的内侧固定连接有两条竖直设置的滑轨件102，滑轨件102与滑动架3的倒三角滑动块
303滑动配合。所述滑动架3包括电机盘座301，电机盘座301用于安装驱动钻杆组件的驱动电机6，电机盘座301的两侧均固定连接有侧架302，侧架302远离电机盘座301的一端固定连接有倒三角滑动块303，倒三角滑动块303与滑轨件102滑动配合，侧架302的底部固定连接有加强板件304，加强板件304的一端与倒三角滑动块303固定连接，加强板件304用于增加倒三角滑动块303与侧架302的连接强度。

[0044] 在一实施例中，如图1至图7所示，所述驱动钻杆组件包括驱动电机6和传动杆7。所述驱动电机6与电机盘座301固定安装，电机盘座301中部具有圆孔，驱动电机6的输出轴向下穿过电机盘座301中部的圆孔，传动杆7的顶端与驱动电机6的输出端通过联轴器固定连接，传动杆7的中段设置有螺纹段，传动杆7的螺纹段与外钻管8配合。

[0045] 在一实施例中，如图6所示所述外钻管8包括底端开口的筒体801、内环组件804和外环组件803。底端开口的筒体801的底端开口处固定连接有若干个齿部802，在底端开口的筒体801转动的时候，若干个齿部802在地面给上开出一个圆形槽，底端开口的筒体801可向下钻进土层中，底端开口的筒体801的顶端开设有安装孔，底端开口的筒体801的安装孔内固定安装有外环组件803，内环组件804与外环组件803竖向滑动连接，且内环组件804的两端均设置有限制盘，限制盘用于限制内环组件804与外环组件803脱离，传动杆7的螺纹段与内环组件804螺纹配合，传动杆7的螺纹段且位于内环组件804的上方螺纹安装有第二螺母805和第三螺母806。所述传动杆7的螺纹段与内环组件804螺纹配合，当使用者向下旋紧第二螺母805，第二螺母805的一端挤压内环组件804的顶部的时候，此时能够保证传动杆7与内环组件804固定。

[0046] 在一实施例中，如图6所示，所述传动杆7的外侧可拆卸固定安装有保护筒件9，第二螺母805和第三螺母806方便保护筒件9的安装。具体的，保护筒件9的底端与第二螺母805固定安装，保护筒件9的顶端与第三螺母806固定安装。所述保护筒件9包括第一保护壳体901和第二保护壳体902，第一保护壳体901与第二保护壳体902扣合固定连接，第一保护壳体901、第二保护壳体902均为半圆形，第一保护壳体901侧面具有卡口板，第二保护壳体902上开设有与卡口板对应的卡口孔。

[0047] 在一实施例中，如图5所示，所述引导夹持组件5包括端架501、第一半弧形架504和第二半弧形架506，所述端架501设置有两组，两组端架501关于外钻管8对应，端架501远离外钻管8的一端固定连接有第二滑动块502，第二滑动块502与门架组件1的滑轨件102滑动连接，端架501靠近外钻管8的一端开设有安装通孔503；所述第一半弧形架504与第二半弧形架506构成环形，第一半弧形架504的侧面固定连接有拉杆505，拉杆505的一端贯穿安装通孔503、第二半弧形架506上的通孔后螺纹连接有第一螺母509；所述拉杆505上且位于端架501与第一半弧形架504之间套设有第一弹性套507，拉杆505上且位于端架501与第二半弧形架506之间套设有第二弹性套508。

[0048] 在一实施例中，如图7至图10所示，所述收集组件11的中心为锥形，螺旋叶12为锥形设置，螺旋叶12与收集组件11的内侧配合，旋转的螺旋叶12用于输送碎土，收集组件11为自由状态，其是否随着外钻管8转动或者转动速度是否相同，对上述收集均无影响。

[0049] 进一步，所述收集组件11包括：分瓣壳体1101和紧固圈1102。分瓣壳体1101的顶端开口，分瓣壳体1101具有若干个，若干个分瓣壳体1101构成一个环形，紧固圈1102套设在若干个分瓣壳体1101构成环形的外侧，紧固圈1102用于保证若干个分瓣壳体1101位置稳定。旋转架10的底部固定连接有若干个夹持架10a，夹持架10a用于固定相邻两个分瓣壳体1101的顶部，分瓣壳体1101包括：外直壳体1101a、内锥壳体1101d以及安装在外直壳体1101a与内锥壳体1101d两侧的侧面壳体1101b，外直壳体1101a的外侧固定连接有限制片1101c。如图9中所示，夹持架10a上开设有通孔，侧面壳体1101b上也开设通孔，可采用螺钉将两者固定在一起。

[0050] 实施例二：提供了一种用于松散土层的矿产地质勘查取样方法，使用实施例一中的用于松散土层的矿产地质勘查取样装置进行取样，具体包括以下步骤：

[0051] S1、在需要勘查地质的位置打出预定深度的勘查孔；

[0052] S2、将矿产地质勘查装置移动到现场，使外钻管的底端对应勘查孔；通过设计的支撑行走组件2，能便于将矿产地质勘查装置移动到现场；

[0053] S3、对勘查孔内底部进行取样：具体的，控制主升降液压缸4向下伸出，将滑动架301、驱动钻杆组件、外钻管8、收集组件11向下推动，并且同步启动驱动钻杆组件的驱动电机6，驱动钻杆组件驱动螺旋叶12和外钻管8转动，外钻管8的底端接触勘查孔底部之后，降低主升降液压缸4的下伸速度，转动的螺旋叶12将勘查孔内底部的碎渣向上输送进入到收集组件11中收集，收集组件11中收集到预定量的碎土/碎岩后，驱动钻杆组件的驱动电机6停止转动，并由主升降液压缸4向上收缩，带动滑动架301、驱动钻杆组件、外钻管8、收集组件11向上移动；

[0054] S4、将收集组件11中的碎土/碎岩取下；具体的，将外钻管8的第二螺母805调整到最高位置，然后控制引导夹持组件5夹紧外钻管8，控制驱动钻杆组件的传动杆7转动，使外钻管8相对于收集组件11向上移动，从而露出收集组件11，使用者可从收集组件11中取出碎土/碎岩。

[0055] 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。