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一種充填體井下現(xiàn)場(chǎng)取樣裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種充填體井下現(xiàn)場(chǎng)取樣裝置，由外部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)成。外部結(jié)構(gòu)包括外套筒(6)、頂蓋(1)、加力手柄(17)、金剛石鉆頭(10)；裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括內(nèi)套筒(7)、內(nèi)套筒上套管(5)、內(nèi)套筒下套管(8)、止動(dòng)裝置、C型活動(dòng)卡環(huán)(9)。該裝置可獲得井下充填體的標(biāo)準(zhǔn)試塊，具有加工簡(jiǎn)單、攜帶方便、取樣快捷、取出的充填體樣(14)不受損傷等一系列優(yōu)點(diǎn)。取樣時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)加力手柄(17)，并對(duì)取樣裝置施加向充填體的壓力，使金剛石鉆頭(10)逐漸切削入充填體；當(dāng)取樣裝置鉆至預(yù)定的位置后，折斷充填體，取出取樣裝置，取樣隨之從孔內(nèi)拿出。此裝置能保證充填體試樣的完整性以獲得最真實(shí)的充填體強(qiáng)度，攜帶方便，也可使用電力設(shè)備，但裝置的使用不受動(dòng)力源地點(diǎn)的限制。
【專利說(shuō)明】一種充填體井下現(xiàn)場(chǎng)取樣裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種充填體取樣裝置，特別是充填體井下現(xiàn)場(chǎng)取樣裝置，可應(yīng)用于充填采礦法的礦山，通過(guò)該裝置取樣，以獲得井下充填體強(qiáng)度檢測(cè)的試塊。
【背景技術(shù)】
[0002]充填采礦法在充分回收礦產(chǎn)資源、控制深井開采地壓活動(dòng)和改善環(huán)境保護(hù)方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)且已取得顯著的成效，因而引起了礦業(yè)界的普遍重視，充填采礦法在我國(guó)乃至世界各國(guó)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，我國(guó)地下礦山中45%的有色金屬大中型礦山和37%的黃金礦山都采用充填法。
[0003]充填體強(qiáng)度是充填采礦法的關(guān)鍵參數(shù)，但由于充填料漿各組分材料物理化學(xué)性質(zhì)、料漿濃度、充填工藝等各因素的影響，每個(gè)礦山的充填體強(qiáng)度都處于不斷變化狀態(tài)。如果充填體強(qiáng)度過(guò)高，則意味著添加了過(guò)多的水泥等膠結(jié)劑，導(dǎo)致充填成本過(guò)高，造成了不必要的浪費(fèi)；如果充填體強(qiáng)度過(guò)低，則有可能導(dǎo)致采場(chǎng)垮塌、人員傷亡、設(shè)備受損、礦石損失等一系列問(wèn)題。準(zhǔn)確掌握井下充填體的實(shí)際強(qiáng)度，不僅關(guān)系到礦山人員、設(shè)備的安全，對(duì)降低采礦成本、提高礦石回收率和貧化率都是至關(guān)重要的。井下充填體取樣一直是一個(gè)技術(shù)難題，一般可采用井下金剛石鉆機(jī)取樣、井下預(yù)埋試模、取充填體試樣后切割等方法。
[0004]如果采用井下金剛石鉆機(jī)取樣，會(huì)存在如下幾個(gè)問(wèn)題:
金剛石鉆機(jī)主要用于獲取充填體樣，故轉(zhuǎn)動(dòng)速度比較快，但充填體強(qiáng)度通常為
0.lMPa-5MPa，僅為一般巖石強(qiáng)度的1/20-1/100，充填體在金剛石鉆機(jī)高速旋轉(zhuǎn)的作用下非常容易受到破壞，難以獲得完整的充填體；
充填體具有含水量大、強(qiáng)度低的特征，如果采用巖芯鉆機(jī)取樣，在高轉(zhuǎn)速作用下，充填體還也容易出現(xiàn)液化現(xiàn)象，難以獲得完整的樣品；
一般井下用巖芯鉆內(nèi)徑為Φ45_或更小，但由于充填體強(qiáng)度值小，需要較大直徑(一般大于Φ70_)的試樣才可以獲得較為精確的充填體強(qiáng)度，因此井下巖芯鉆機(jī)難以獲得適用于充填體試樣尺寸要求的合適鉆頭、鉆具；
采用井下預(yù)埋試模獲得充填體試塊的途徑，也存在很大的弊病:
在井下預(yù)埋充填試模，采場(chǎng)充填后須等待至鄰采場(chǎng)開采至預(yù)埋地點(diǎn)才可以取出，充填體被揭露的最短時(shí)間往往超過(guò)一個(gè)月甚至數(shù)月，取樣周期過(guò)長(zhǎng)；
不能實(shí)現(xiàn)對(duì)任意地點(diǎn)充填體的隨機(jī)取樣，因此無(wú)法監(jiān)測(cè)任意一個(gè)采場(chǎng)充填體的實(shí)際強(qiáng)度，也無(wú)法監(jiān)測(cè)采場(chǎng)內(nèi)任一點(diǎn)的充填體強(qiáng)度，不利于充填體質(zhì)量控制和管里。
[0005]充填體內(nèi)取預(yù)埋試塊時(shí)，往往采用機(jī)械甚至爆破的手段，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，充填試樣非常容易在取樣過(guò)程中受到損傷；
采用井下取大塊充填體，也可切割加工為標(biāo)準(zhǔn)的充填體試塊，但由于充填體強(qiáng)度低，從井下充填體上取大塊的過(guò)程就是一個(gè)對(duì)充填體的破壞過(guò)程，充填試塊再次加工過(guò)程中又會(huì)導(dǎo)致其二次損傷，該方法難以獲得準(zhǔn)確的充填體強(qiáng)度值。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在至少解決上述技術(shù)缺陷之一。
[0007]為此，本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提出一種充填體井下現(xiàn)場(chǎng)取樣裝置，應(yīng)用于充填體井下現(xiàn)場(chǎng)取樣，包括外部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)兩部分，
其特征在于:外部結(jié)構(gòu)包括外套筒(6)、頂蓋(I)、加力手柄(17)、金剛石鉆頭(10);夕卜套筒(6)上端與頂蓋⑴下端連接，外套筒(6)下端和金剛石鉆頭(10)連接；
內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括內(nèi)套筒(7)、內(nèi)套筒上套管(5)、內(nèi)套筒下套管(8)、止動(dòng)裝置、C型活動(dòng)卡環(huán)(9)，內(nèi)套筒(7)上下兩端分別與內(nèi)套筒上套管(5)和內(nèi)套筒下套管(8)連接；止動(dòng)裝置置于頂蓋(I)與內(nèi)套筒(7)之間，所述止動(dòng)裝置上部與頂蓋非固定接觸，下部通過(guò)內(nèi)套筒上套管(5)與內(nèi)套筒(7)間接相連，內(nèi)套筒下套管(8)與金剛石鉆頭(10)非固定接觸，C型活動(dòng)卡環(huán)(9)置于內(nèi)套筒下套管(8)內(nèi)。
[0008]優(yōu)選地，所述外套筒(6)上端與頂蓋(I)下端的連接方式為可拆卸式連接，所述外套筒(6)下端和金剛石鉆頭(10)的連接方式也為可拆卸式連接。
[0009]優(yōu)選地，所述止動(dòng)裝置包括滾珠槽(2)、軸承或滾珠(3)以及支撐帽(4);所述滾珠槽(2)內(nèi)裝載有所述軸承或滾珠(3)，滾珠槽(2)下端與支撐帽(4)固定連接。
[0010]優(yōu)選地，所述止動(dòng)裝置上部與頂蓋非固定接觸，下部通過(guò)內(nèi)套筒上套管(5)與內(nèi)套筒(7)間接相連具體為:滾珠槽(2)上端與頂蓋(I)非固定接觸，內(nèi)套筒上套管(5)上下兩端分別與支撐帽(4)下端和內(nèi)套筒(7)上端可拆卸式相連。
[0011]優(yōu)選地，所述的頂蓋⑴上端為圓柱體，其上有一插入加力手柄的通孔(12)以及一方形孔(13)，所述通孔(12)方向?yàn)樗鰣A柱體徑向方向；所述方形孔(13)沿圓柱體軸向方向；所述加力手柄(17)為一字型桿。
[0012]優(yōu)選地，所述外套筒(6)為一管狀構(gòu)造；所述的內(nèi)套筒(7)由兩個(gè)半圓槽結(jié)構(gòu)組成，所述內(nèi)套筒(7)上、下兩端與內(nèi)套筒上套管(5)、內(nèi)套筒下套管(8)可拆卸式連接。
[0013]優(yōu)選地，所述內(nèi)套筒(7)上、下兩端與內(nèi)套筒上套管(5)、內(nèi)套筒下套管(8)通過(guò)螺紋連接機(jī)構(gòu)可拆卸式連接。
[0014]優(yōu)選地，所述的內(nèi)套筒下套管(8)外部為一圓柱形，外徑保持不變；內(nèi)套筒下套管(8)的內(nèi)部為一個(gè)倒圓臺(tái)形，內(nèi)徑由上至下逐漸變小。
[0015]優(yōu)選地，C型活動(dòng)卡環(huán)(9)為非閉合圓環(huán)，呈漏斗形結(jié)構(gòu)，外側(cè)面緊貼內(nèi)套筒下套管(8)內(nèi)側(cè)面，外徑由上至下逐漸減小，內(nèi)徑與金剛石鉆頭(10)內(nèi)徑相等，可在內(nèi)套筒下套管⑶內(nèi)上下移動(dòng)。
[0016]優(yōu)選地，所述金剛石鉆頭(10)呈圓筒型，金剛石鉆頭(10)下端鉆頭面內(nèi)鑲?cè)虢饎偸?11)。
[0017]該取樣裝置的優(yōu)點(diǎn)在于:
(I)充填體取樣裝置采用人工加載取樣，與充填體樣鉆機(jī)、鑿巖臺(tái)車等機(jī)械加載取樣方式相比，取樣裝置轉(zhuǎn)速可自由控制，避免了對(duì)于單軸抗壓強(qiáng)度僅有巖體1/20-1/100的充填體的損傷和破壞，能夠獲得最真實(shí)的充填體強(qiáng)度。
[0018](2)由于設(shè)計(jì)了內(nèi)套筒(7)，當(dāng)外套筒(6)旋轉(zhuǎn)向下鉆進(jìn)時(shí)，內(nèi)套筒(7)不隨外套筒(6)旋轉(zhuǎn),充填體樣(14)與內(nèi)套筒(7)之間不產(chǎn)生相對(duì)位移，對(duì)充填體的損傷小，對(duì)于單軸抗壓強(qiáng)度較小的充填體，可保證充填體試樣的完整性。[0019](3)取樣裝置攜帶方便，即可使用人力作為取樣時(shí)的旋轉(zhuǎn)、切入充填體的動(dòng)力，也可采用蓄電池式驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)速可調(diào)電動(dòng)馬達(dá)作為動(dòng)力，不受動(dòng)力源地點(diǎn)的限制，可以在井下任一地點(diǎn)、任意時(shí)間取樣，適用于礦山充填體質(zhì)量監(jiān)控，也適用于井下作業(yè)面廣、作業(yè)地點(diǎn)變化大、動(dòng)力源受限的實(shí)際情況。
[0020](4)取樣裝置設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，各組成部分均為礦山常用備件，加工十分方便，可根據(jù)待取充填體試樣不同直徑的要求，加工不同的取樣裝置。
[0021]本發(fā)明成功解決了井下充填體取樣難的問(wèn)題，對(duì)優(yōu)化充填配合比和采場(chǎng)結(jié)構(gòu)尺寸，對(duì)降低水泥摻量及充填成本，提高井下人員、設(shè)備在井下作業(yè)的安全都具有非常重要的意義。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為充填體現(xiàn)場(chǎng)取樣裝置正視圖。
[0023]圖2為充填體現(xiàn)場(chǎng)取樣裝置側(cè)視圖。
[0024]圖3為充填體現(xiàn)場(chǎng)取樣裝置俯視圖。
[0025]圖4為加力手柄，Ca)為加力手柄側(cè)視圖，(b)為加力手柄正視圖。
[0026]圖5為電動(dòng)設(shè)備。
[0027]圖6為充填體現(xiàn)場(chǎng)取樣裝置剖視圖(沿1-1剖視圖)。
[0028]圖7為充填體現(xiàn)場(chǎng)取樣裝置剖視圖(沿I1-1I剖視圖)。
[0029]圖8為充填體現(xiàn)場(chǎng)取樣裝置剖視圖(沿II1-1II剖視圖)。
[0030]圖9為充填體現(xiàn)場(chǎng)取樣裝置取樣時(shí)，充填體樣剛進(jìn)入內(nèi)套筒下套管時(shí)狀態(tài)圖。
[0031]圖10為充填體現(xiàn)場(chǎng)取樣裝置取樣時(shí)，充填體樣剛進(jìn)入內(nèi)套筒時(shí)狀態(tài)圖。
[0032]圖11為充填體現(xiàn)場(chǎng)取樣裝置取樣結(jié)束后將充填體樣上提時(shí)狀態(tài)圖。
[0033]圖中:1_頂蓋；2_滾珠槽；3_軸承/滾珠；4_支撐帽；5-內(nèi)套筒上套管；6-外套筒內(nèi)套筒；8_內(nèi)套筒下套管；9-C型活動(dòng)卡環(huán)；10_金剛石鉆頭；11_金剛石；12_通孔；13-方形孔；14_充填體樣；15-變速按鈕；16_電源按鈕；17_加力手柄。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0035]圖1-3、6分別為本發(fā)明實(shí)施例的充填體現(xiàn)場(chǎng)取樣裝置的正視圖、側(cè)視圖、俯視圖以及剖視圖。
[0036]本實(shí)施中充填體現(xiàn)場(chǎng)取樣裝置主要由外部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)兩部分構(gòu)成。
[0037]其中，充填體現(xiàn)場(chǎng)取樣裝置的外部結(jié)構(gòu)由外套筒(6)、頂蓋(I)、加力手柄(17)、金剛石鉆頭(10)組成。
[0038](I)外套筒(6)為一管狀構(gòu)造，上下兩端均有內(nèi)螺紋，上端與頂蓋(I)下端連接，下端與金剛石鉆頭(10)連接，起到傳力作用。
[0039](2)頂蓋(I)上端為圓柱體，其上有一垂直圓柱體軸向的通孔(12)貫穿頂蓋，可將加力手柄(17)插入孔內(nèi)，在加力手柄(17)進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)該裝置旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；此外，頂蓋(I)上有一個(gè)沿圓柱軸向的方形孔(13)，可將電動(dòng)設(shè)備(如圖5所示)的旋轉(zhuǎn)頭插入帶動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)；頂蓋下端車削了與外套筒(6)上端內(nèi)螺紋匹配的外螺紋，用于將其與外套筒(6)上端可拆卸式連接，使施加于頂蓋(I)的力傳遞至外套筒(6)及金剛石鉆頭(10)。
[0040](3)如圖4所示，加力手柄(17)為一字型桿，存儲(chǔ)、搬運(yùn)取樣裝置時(shí)可將手柄卸下，減小取樣裝置體積；到現(xiàn)場(chǎng)取樣時(shí)，將加力手柄(17)插入橫穿頂蓋(I)的垂直圓柱軸向的通孔(12)，通過(guò)握緊加壓、旋轉(zhuǎn)加力手柄(17)，帶動(dòng)與之相連的頂蓋(I)、外套筒(6)、金剛石鉆頭(10)轉(zhuǎn)動(dòng)，使鉆頭切削入充填體中；針對(duì)不同強(qiáng)度的充填體，也可采用不同長(zhǎng)度的加力手柄(17)加力，以達(dá)到不同的加力效果。
[0041](4)金剛石鉆頭(10)呈圓筒型，其上端車削了與外套筒(6)下端內(nèi)螺紋匹配的外螺紋，使得其與外套筒(6)下端可拆卸式相連；金剛石鉆頭(10)下端鉆頭面內(nèi)鑲?cè)虢饎偸?br> (11)。
[0042]充填體現(xiàn)場(chǎng)取樣裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由內(nèi)套筒(7)、內(nèi)套筒上套管(5)、內(nèi)套筒下套管
(8)、止動(dòng)裝置、C型活動(dòng)卡環(huán)(9)組成。
[0043](1)內(nèi)套筒(7)為由兩個(gè)半圓槽相互扣合所組成的管狀結(jié)構(gòu)，兩個(gè)半圓槽可以由一段圓管沿軸向劈開而成，半圓槽上下兩端均加工了外螺紋，將分別安裝內(nèi)套筒上套管(5)與內(nèi)套筒下套管(8)。
[0044](2)內(nèi)套筒上套管(5)兩端均車削了內(nèi)螺紋，下端內(nèi)螺紋與半圓槽上端外螺紋匹配，以便與內(nèi)套筒(7)上端可拆卸式相連，上端內(nèi)螺紋與支撐帽(4)下端外螺紋匹配，以便與止動(dòng)裝置中的支撐帽(4)可拆卸式相連。
[0045](3)內(nèi)套筒下套管(8)上端車削了內(nèi)螺紋，該內(nèi)螺紋與半圓槽下端外螺紋匹配，使得內(nèi)套筒下套管(8)上端與內(nèi)套筒(7)下端可拆卸式相連，下端與金剛石鉆頭(10)非固定接觸(即兩者接觸但不機(jī)械連接，使得兩者可相對(duì)獨(dú)立運(yùn)動(dòng))。內(nèi)套筒下套管(8)外部為一圓柱形，外徑保持不變；內(nèi)套筒下套管(8)的內(nèi)部為一個(gè)倒圓臺(tái)形，內(nèi)徑由上至下逐漸變小，如圖8和9所示。
[0046](4)止動(dòng)裝置置于頂蓋(I)與內(nèi)套筒(7)之間，將兩者隔離開，其上部與頂蓋接觸但不機(jī)械相連，下部則通過(guò)內(nèi)套筒上套管(5)與內(nèi)套筒(7)間接相連，使得頂蓋(I)的旋轉(zhuǎn)不會(huì)帶動(dòng)內(nèi)套筒(7)旋轉(zhuǎn)。其中，該止動(dòng)裝置由滾珠槽(2)、軸承/滾珠(3)、支撐帽(4)組成。滾珠槽(2)內(nèi)裝軸承/滾珠(3)，其上端與頂蓋(I)非固定接觸，其下端與支撐帽(4)緊密固定相連，并且不會(huì)發(fā)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)；如上所述，支撐帽(4)上端與滾珠槽(2)下端緊密固定相連，下端則車有與內(nèi)套筒上套管(5)內(nèi)螺紋匹配的外螺紋，使其與內(nèi)套筒上套管(5)可拆卸式連接。
[0047](5) C型活動(dòng)卡環(huán)(9)為非閉合圓環(huán)，置于內(nèi)套筒下套管(8)內(nèi)；其外形呈漏斗形結(jié)構(gòu)，外側(cè)面緊貼內(nèi)套筒下套管(8)內(nèi)側(cè)面，外徑由上至下逐漸減小，可在內(nèi)套筒下套管
(8)內(nèi)一定范圍內(nèi)上下移動(dòng)；其內(nèi)部呈圓管狀，內(nèi)徑保持不變，大小與金剛石鉆頭(10)內(nèi)徑相等。C型活動(dòng)卡環(huán)(9)下端呈喇叭口結(jié)構(gòu)，取樣時(shí)當(dāng)充填體樣(14)進(jìn)入內(nèi)套筒(6)后，可以起到導(dǎo)向作用。
[0048]根據(jù)本發(fā)明的充填體現(xiàn)場(chǎng)取樣裝置，由于其外套筒(6)和內(nèi)套筒(7)非固定連接，當(dāng)頂蓋(I)靠外力進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，僅僅帶動(dòng)外套筒(6)旋轉(zhuǎn)取樣，內(nèi)套筒(7)則因止動(dòng)裝置的設(shè)置不隨頂蓋(I)旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，起到保護(hù)充填體試樣完整性的目的。[0049]取樣時(shí)，首先將加力手柄(17)插入垂直圓柱軸向的孔(12)內(nèi)或?qū)㈦妱?dòng)設(shè)備的旋轉(zhuǎn)頭插入沿圓柱軸向的方形孔(12)內(nèi)；將取樣裝置置于待取樣的充填體上，轉(zhuǎn)動(dòng)加力手柄
(17)或開啟電動(dòng)設(shè)備帶動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)，并對(duì)取樣裝置施加向充填體的壓力，在旋轉(zhuǎn)及壓力作用下，金剛石鉆頭(10)逐漸切削入充填體。
[0050]取樣過(guò)程中，由于C型活動(dòng)卡環(huán)(9)與內(nèi)套筒下套管(8)接觸但不機(jī)械相連，因此可在內(nèi)套筒下套管(8)內(nèi)上下移動(dòng)，以下結(jié)合本發(fā)明的充填體現(xiàn)場(chǎng)取樣裝置在取樣過(guò)程中的不同階段，對(duì)C型活動(dòng)卡環(huán)(9)的工作方式進(jìn)行詳細(xì)介紹:
(O正常情況下或取樣時(shí)充填體樣(14)未進(jìn)入到內(nèi)套筒(7)時(shí)，C型活動(dòng)卡環(huán)(9)僅受重力，其狀態(tài)如圖9中的局部放大圖所示。
[0051](2)當(dāng)充填體樣(14)進(jìn)入到內(nèi)套筒(7)時(shí)，C型活動(dòng)卡環(huán)(9)與充填體樣(14)表面接觸產(chǎn)生摩擦，在摩擦力的作用下，C型活動(dòng)卡環(huán)(9)上移直至受到內(nèi)套筒(7)限制后停住，其狀態(tài)如圖10中的局部放大圖所示。
[0052](3)當(dāng)取樣裝置鉆至預(yù)定的位置后，稍向左右擺動(dòng)取樣裝置，可折斷充填體，使用該裝置將充填體樣(14)從充填體中取出，此時(shí)受重力作用充填體樣(14)與C型活動(dòng)卡環(huán)
(9)向下移動(dòng)，此時(shí)整體呈漏斗形結(jié)構(gòu)的C型活動(dòng)卡環(huán)(9)向下滑動(dòng)到一定位置便停止滑動(dòng)，但是此時(shí)充填體樣(14)可能將繼續(xù)下滑，在這個(gè)過(guò)程中，充填體樣(14)與C型活動(dòng)卡環(huán)(9)由于接觸發(fā)生摩擦，充填體樣(14)將繼續(xù)帶動(dòng)C型活動(dòng)卡環(huán)(9)產(chǎn)生下向位移，C型活動(dòng)卡環(huán)(9)在向下移動(dòng)的過(guò)程中，C型卡環(huán)開口(9)逐步收縮，當(dāng)其內(nèi)徑小于充填體樣(14)的直徑時(shí)，充填體樣(14)下滑時(shí)受到來(lái)自C型活動(dòng)卡環(huán)(9)的摩擦阻擋無(wú)法繼續(xù)下滑，局部卡死，如圖11所示。通過(guò)以上動(dòng)作，完成充填體取樣裝置取樣的過(guò)程。
[0053]以下為本發(fā)明充填體現(xiàn)場(chǎng)取樣裝置一個(gè)示例的規(guī)格參數(shù):
(I)取樣裝置頂蓋(I)外徑94_，長(zhǎng)40_，采用普通鋼材。
[0054](2)加力手柄(17)直徑20mm,長(zhǎng)600mm,米用普通鋼材。
[0055](3)外套筒(6)外徑94mm，內(nèi)徑88mm，上下兩端設(shè)置有內(nèi)螺紋，采用普通鋼材。
[0056](4)內(nèi)套筒(7)外徑84mm,內(nèi)徑78mm,長(zhǎng)260_ (充填體樣(14)長(zhǎng)度200mm,可以加工為160mm長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)試塊，滿足標(biāo)準(zhǔn)充填試塊的取樣要求)，材質(zhì)為普通鋼管。
[0057](5)內(nèi)套筒上套管(5)外徑86mm，內(nèi)徑84mm，開口端車削內(nèi)螺紋，采用普通鋼材。
[0058](6)內(nèi)套筒下套管⑶外徑86mm,內(nèi)徑最大處為84mm、最小處為74mm,其內(nèi)部為一個(gè)倒圓臺(tái)形，內(nèi)徑由上至下逐漸變小，開口端車削內(nèi)螺紋，采用普通鋼材。
[0059](7)金剛石鉆頭(10)內(nèi)徑73mm,外徑100mm,長(zhǎng)120mm,可采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。
[0060](8) C型活動(dòng)卡環(huán)(9)為非閉合圓環(huán)，置于內(nèi)套筒下套管⑶內(nèi)；其外形呈漏斗形結(jié)構(gòu)，外側(cè)面緊貼內(nèi)套筒下套管(8)內(nèi)側(cè)面，外徑由上至下逐漸減小，最大為84mm、最小為80mm，其內(nèi)徑為74臟，采用普通鋼材。
[0061]利用本發(fā)明充填體現(xiàn)場(chǎng)取樣裝置的進(jìn)行取樣的步驟如下:
(I)將取樣裝置置于待取樣的充填體上，轉(zhuǎn)動(dòng)加力手柄(17)，并對(duì)取樣裝置施加向充填體的壓力，在旋轉(zhuǎn)及壓力作用下，金剛石鉆頭(10)逐漸切削入充填體。
[0062](2)當(dāng)取樣裝置鉆至預(yù)定的位置后，稍向左右擺動(dòng)取樣裝置，可折斷充填體樣(14)，之后出取樣裝置，取樣裝置內(nèi)的充填體樣(14)隨之從孔內(nèi)拿出。
[0063](3)拆卸下金剛石鉆頭(10)，稍微傾斜取樣裝置，內(nèi)套筒(7)及其內(nèi)部的充填體樣(14)會(huì)隨之取出，也可拆除內(nèi)套筒上套管(5)、內(nèi)套筒上套管(8)，將其內(nèi)的充填體樣(14)取出。
[0064](4)取樣結(jié)束后，清洗取樣裝置，在取樣裝置各部位涂抹潤(rùn)滑油后，將各部件安裝復(fù)位。
[0065]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
【權(quán)利要求】
1.一種充填體井下現(xiàn)場(chǎng)取樣裝置，應(yīng)用于充填體井下現(xiàn)場(chǎng)取樣，包括外部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)兩部分， 其特征在于:外部結(jié)構(gòu)包括外套筒(6)、頂蓋(I)、加力手柄(17)、金剛石鉆頭(10);夕卜套筒(6)上端與頂蓋⑴下端連接，外套筒(6)下端和金剛石鉆頭(10)連接； 內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括內(nèi)套筒(7)、內(nèi)套筒上套管(5)、內(nèi)套筒下套管(8)、止動(dòng)裝置、C型活動(dòng)卡環(huán)(9)，內(nèi)套筒(7)上下兩端分別與內(nèi)套筒上套管(5)和內(nèi)套筒下套管(8)連接；止動(dòng)裝置置于頂蓋(I)與內(nèi)套筒(7)之間，所述止動(dòng)裝置上部與頂蓋非固定接觸，下部通過(guò)內(nèi)套筒上套管(5)與內(nèi)套筒(7)間接相連，內(nèi)套筒下套管(8)與金剛石鉆頭(10)非固定接觸，C型活動(dòng)卡環(huán)(9)置于內(nèi)套筒下套管(8)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種充填體井下現(xiàn)場(chǎng)取樣裝置，其特征在于:所述外套筒(6)上端與頂蓋(I)下端的連接方式為可拆卸式連接，所述外套筒(6)下端和金剛石鉆頭(10)的連接方式也為可拆卸式連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種充填體井下現(xiàn)場(chǎng)取樣裝置，其特征在于:所述止動(dòng)裝置包括滾珠槽(2)、軸承或滾珠(3)以及支撐帽(4);所述滾珠槽(2)內(nèi)裝載有所述軸承或滾珠(3)，滾珠槽(2)下端與支撐帽(4)固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種充填體井下現(xiàn)場(chǎng)取樣裝置，其特征在于:所述止動(dòng)裝置上部與頂蓋非固定接觸，下部通過(guò)內(nèi)套筒上套管(5)與內(nèi)套筒(7)間接相連具體為:滾珠槽(2)上端與頂蓋(I)非固定接觸，內(nèi)套筒上套管(5)上下兩端分別與支撐帽(4)下端和內(nèi)套筒(7)上端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種充填體井下現(xiàn)場(chǎng)取樣裝置，其特征在于:所述的頂蓋(I)上端為圓柱體，其上有一插入加力手柄的通孔(12)以及一方形孔(13)，所述通孔(12)方向?yàn)樗鰣A柱體徑向方向；所述方形孔(13)沿圓柱體軸向方向；所述加力手柄(17)為一字型桿。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種充填體井下現(xiàn)場(chǎng)取樣裝置，其特征在于:所述外套筒(6)為一管狀構(gòu)造；所述的內(nèi)套筒(7)由兩個(gè)半圓槽結(jié)構(gòu)組成，所述內(nèi)套筒(7)上、下兩端與內(nèi)套筒上套管(5)、內(nèi)套筒下套管(8)可拆卸式連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種充填體井下現(xiàn)場(chǎng)取樣裝置，其特征在于:所述內(nèi)套筒(7)上、下兩端與內(nèi)套筒上套管(5)、內(nèi)套筒下套管(8)通過(guò)螺紋連接機(jī)構(gòu)可拆卸式連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種充填體井下現(xiàn)場(chǎng)取樣裝置，其特征在于:所述的內(nèi)套筒下套管(8)外部為一圓柱形，外徑保持不變；內(nèi)套筒下套管(8)的內(nèi)部為一個(gè)倒圓臺(tái)形，內(nèi)徑由上至下逐漸變小。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種充填體井下現(xiàn)場(chǎng)取樣裝置，其特征在于:C型活動(dòng)卡環(huán)(9)為非閉合圓環(huán)，呈漏斗形結(jié)構(gòu)，外側(cè)面緊貼內(nèi)套筒下套管(8)內(nèi)側(cè)面，外徑由上至下逐漸減小，內(nèi)徑與金剛石鉆頭(10)內(nèi)徑相等，可在內(nèi)套筒下套管(8)內(nèi)上下移動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種充填體井下現(xiàn)場(chǎng)取樣裝置，其特征在于:所述金剛石鉆頭(10)呈圓筒型，金剛石鉆頭(10)下端鉆頭面內(nèi)鑲?cè)虢饎偸?11)。
【文檔編號(hào)】G01N1/08GK103884534SQ201410138880
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月9日
【發(fā)明者】韓思愉 申請(qǐng)人:韓思愉