【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及煤礦水害防治，具體涉及水害防治用水文地質(zhì)勘探裝置。
技術(shù)介紹
1、在煤礦的生產(chǎn)活動中，水害的發(fā)生會導(dǎo)致礦井及地面水文地質(zhì)環(huán)境的破壞，不僅會造成財產(chǎn)損失，更會威脅到人員的生命安全。因此，對于礦山水害防治技術(shù)的研究具有重要的意義，通過對礦山周邊及礦床內(nèi)部水文地質(zhì)條件的綜合研究，了解地下水分布、流向和壓力等情況，制定相應(yīng)的防治措施，可減少水害的發(fā)生。
2、目前對水文地質(zhì)進(jìn)行勘探時，首先是通過鉆機(jī)對巖層進(jìn)行鉆孔，鉆孔完畢后將鉆桿從孔中移出，然后再利用水質(zhì)取樣裝置沿著鉆孔伸入達(dá)到地下水處完成取樣，但是在鉆孔過程中，由于巖層的厚度較厚，鉆桿需要依次組合在一起完成深孔的鉆取，由于鉆桿是朝向地下方向鉆進(jìn)，組合后的鉆桿重量較大，當(dāng)鉆桿鉆透巖層的一瞬間，巖層失去對整個鉆桿組合的阻礙，此時鉆桿頭部和鉆機(jī)的摩擦力(鉆桿頭部呈棱柱結(jié)構(gòu)插接在鉆機(jī)的轉(zhuǎn)動部)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于整個鉆桿組合的重力，這樣就會造成鉆桿從鉆機(jī)上脫落掉入至地下水中。另外，如果將鉆桿逐一的從鉆孔中取出，然后將水質(zhì)取樣裝置下方至地下水中，這樣也會導(dǎo)致取水過程延長。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供水害防治用水文地質(zhì)勘探裝置。
2、為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：水害防治用水文地質(zhì)勘探裝置，包括有沿豎直方向固定在底座上的兩個油缸，兩個油缸的末端共同連接有安裝板，安裝板的上端安裝有電機(jī)，電機(jī)的電機(jī)軸貫穿安裝板后固定有連接套，鉆桿可拆卸式與連接套連接，鉆桿包括一根頭部鉆桿
3、凹槽的外部套接有上滑環(huán)和下滑環(huán)，上滑環(huán)位于凹槽的頂部并與之滑動相連，下滑環(huán)位于凹槽的底部并與之固定相連，上滑環(huán)和下滑環(huán)之間通過兩組下連桿和上連桿相連，下連桿的一端與下滑環(huán)鉸接相連，另一端與上連桿鉸接相連，上連桿另一端則與上滑環(huán)鉸接相連；
4、還包括有設(shè)置于安裝板下端用于對頭部鉆桿進(jìn)行夾持的上夾具，并且該上夾具能與頭部鉆桿同步的轉(zhuǎn)動。
5、優(yōu)選的，凹槽的外部位于上滑環(huán)的下方還固定有限位卡環(huán)，限位卡環(huán)用于限制上滑環(huán)向下滑動的距離，限位卡環(huán)上還形成有與上連桿相適配的避讓缺口。
6、優(yōu)選的，夾具包括第二外固定環(huán)以及轉(zhuǎn)動式嵌套于第二外固定環(huán)內(nèi)側(cè)的第二轉(zhuǎn)動板，
7、第二外固定環(huán)通過連接管固定懸吊于安裝板的下端；
8、第二轉(zhuǎn)動板與連接套同心設(shè)置，頭部鉆桿貫穿第二轉(zhuǎn)動板后與連接套進(jìn)行連接，第二轉(zhuǎn)動板的內(nèi)部環(huán)形分布有四個第二弧形夾塊，每個第二弧形夾塊朝向第二轉(zhuǎn)動板中心的一側(cè)呈與頭部鉆桿相適配的弧形結(jié)構(gòu)，并且每個第二弧形夾塊的下端面均呈傾斜結(jié)構(gòu)；
9、第二轉(zhuǎn)動板的上端面沿豎直方向安裝有兩個氣缸,氣缸的活塞桿貫穿第二轉(zhuǎn)動板后固定連接有第二環(huán)形壓板。
10、優(yōu)選的，第二弧形夾塊的內(nèi)部設(shè)置有第一通槽，第一通槽內(nèi)沿其軸向分布有第二導(dǎo)向桿，第二導(dǎo)向桿的一端貫穿第二弧形夾塊外部后與第二轉(zhuǎn)動板的內(nèi)壁固定相連，另一端延伸至第一通槽內(nèi)部后固定連接有第一擋板。
11、優(yōu)選的，第二導(dǎo)向桿的外部還套接有第三彈簧，第三彈簧一端與第一擋板相連，另一端與第一通槽內(nèi)壁相連。
12、優(yōu)選的，還包括有設(shè)置于底座上的下夾具，下夾具用于在取出中部鉆桿的過程中對其進(jìn)行夾持。
13、優(yōu)選的，下夾具包括有固定于底座上的第一外固定環(huán),第一外固定環(huán)的內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動安裝有第一轉(zhuǎn)動板；
14、第一轉(zhuǎn)動板的內(nèi)部環(huán)形分布有四個第一弧形夾塊，每個第一弧形夾塊均沿徑向滑動安裝于第一轉(zhuǎn)動板的滑槽內(nèi)，并且第一弧形夾塊朝向第一轉(zhuǎn)動板軸心的一側(cè)呈與中部鉆桿相適配的弧形結(jié)構(gòu)，頂部則成傾斜結(jié)構(gòu)；
15、第一外固定環(huán)的上方設(shè)置有第一環(huán)形壓板用于對第一弧形夾塊施加作用力，通過驅(qū)動第一環(huán)形壓板在豎直方向上運動作用于第一弧形夾塊，使所有的第一弧形夾塊同步的朝向中部鉆桿方向運動對其進(jìn)行夾持。
16、優(yōu)選的，第一弧形夾塊的內(nèi)部沿其徑向開設(shè)有第二通槽，第二通槽的內(nèi)部沿其長度方向滑動有第一導(dǎo)向桿，第一導(dǎo)向桿的一端貫穿第一弧形夾塊后與滑槽內(nèi)壁固定相連，另一端延伸至第二通槽內(nèi)部后固定有第二擋板，第二通槽的內(nèi)徑與第二擋板直徑相適配。
17、優(yōu)選的，第一導(dǎo)向桿的外部還套接有第二彈簧，第二彈簧的一端與第二擋板相連，另一端與第二通槽的槽壁相連。
18、優(yōu)選的，第二環(huán)形壓板的一側(cè)安裝有距離傳感器；
19、第一轉(zhuǎn)動板內(nèi)部預(yù)埋有電動伸縮桿，其活動端與第一環(huán)形壓板相連，電動伸縮桿的活動端還套接有第一彈簧，第一彈簧一端與第一環(huán)形壓板相連，另一端與電動伸縮桿的固定端相連；
20、距離傳感器與電動伸縮桿信號連接，當(dāng)距離傳感器檢測到上夾具對頭部鉆桿進(jìn)行夾持時，電動伸縮桿處于斷電狀態(tài)，當(dāng)距離傳感器檢測到上夾具對頭部鉆桿處于釋放狀態(tài)時，電動伸縮桿處于通電使下夾具對中部鉆桿進(jìn)行夾持。
21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)提供了水害防治用水文地質(zhì)勘探裝置，具備以下有益效果：
22、(1)本專利技術(shù)將尾部鉆桿設(shè)置為空心狀，通過在其凹槽部分的頂部開設(shè)進(jìn)水孔，并且凹槽上的上滑環(huán)通過上連桿和下連桿的配合，可自行沿凹槽上進(jìn)行滑動，尾部鉆桿在鉆孔初期，在巖層作用下其會向上滑動將進(jìn)水孔堵住，當(dāng)尾部鉆桿伸入至地下水內(nèi)部后，上滑環(huán)在重力作用下滑落至限位卡環(huán)上，此時可自行進(jìn)行取樣工作，當(dāng)尾部鉆桿取出時，上滑環(huán)再次在巖層作用下向上滑動對進(jìn)水孔進(jìn)行封堵，從而使集水槽與外部隔離，避免鉆孔中的碎屑進(jìn)入至集水槽中。整個取樣結(jié)構(gòu)簡單，無需再額外設(shè)置動力設(shè)備即可完成，并且在鉆孔結(jié)束后就可以立即展開取樣，使成本降低的同時還能提升取樣效率。
23、(2)本專利技術(shù)中的鉆桿在鉆孔過程中，上夾具始終對頭部鉆桿處于夾持狀態(tài)，并且還能與鉆桿保持同步的轉(zhuǎn)動，從而避免尾部鉆桿在穿透巖層的瞬間，整個鉆桿從連接套上脫離掉落至地下水中。下夾具的設(shè)置則能代替人工手動操作對中部鉆桿施加提拉力，并且與上夾具配合機(jī)械化的完成中部鉆桿的拆卸，便于作業(yè)人員快速的完成鉆孔、取樣和拆鉆桿的一整套作業(yè)流程。
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1.水害防治用水文地質(zhì)勘探裝置，包括有沿豎直方向固定在底座(1)上的兩個油缸(2)，兩個油缸(2)的末端共同連接有安裝板(3)，安裝板(3)的上端安裝有電機(jī)(4)，電機(jī)(4)的電機(jī)軸貫穿安裝板(3)后固定有連接套，鉆桿可拆卸式與連接套連接，鉆桿包括一根頭部鉆桿(51)和一根尾部鉆桿(53)以及多個中部鉆桿(52)，尾部鉆桿(53)的末端連接有鉆頭(8)，其特征在于：尾部鉆桿(53)內(nèi)部沿軸向形成有集水槽(15)，其圓周面上靠近鉆頭(8)的位置處沿徑向向內(nèi)凹陷形成有凹槽(9)，凹槽(9)的頂部開設(shè)兩個進(jìn)水孔(16)與集水槽(15)連通；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水害防治用水文地質(zhì)勘探裝置，其特征在于：凹槽(9)的外部位于上滑環(huán)(10)的下方還固定有限位卡環(huán)(12)，限位卡環(huán)(12)用于限制上滑環(huán)(10)向下滑動的距離，限位卡環(huán)(12)上還形成有與上連桿(14)相適配的避讓缺口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水害防治用水文地質(zhì)勘探裝置，其特征在于：夾具(6)包括第二外固定環(huán)(62)以及轉(zhuǎn)動式嵌套于第二外固定環(huán)(62)內(nèi)側(cè)的第二轉(zhuǎn)動板(64)，
4.根據(jù)
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水害防治用水文地質(zhì)勘探裝置，其特征在于：第二導(dǎo)向桿(66)的外部還套接有第三彈簧(67)，第三彈簧(67)一端與第一擋板相連，另一端與第一通槽(68)內(nèi)壁相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的水害防治用水文地質(zhì)勘探裝置，其特征在于：還包括有設(shè)置于底座(1)上的下夾具(7)，下夾具(7)用于在取出中部鉆桿(52)的過程中對其進(jìn)行夾持。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水害防治用水文地質(zhì)勘探裝置，其特征在于：下夾具(7)包括有固定于底座(1)上的第一外固定環(huán)(71),第一外固定環(huán)(71)的內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動安裝有第一轉(zhuǎn)動板(72)；
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水害防治用水文地質(zhì)勘探裝置，其特征在于：第一弧形夾塊(74)的內(nèi)部沿其徑向開設(shè)有第二通槽，第二通槽的內(nèi)部沿其長度方向滑動有第一導(dǎo)向桿(78)，第一導(dǎo)向桿(78)的一端貫穿第一弧形夾塊(74)后與滑槽(77)內(nèi)壁固定相連，另一端延伸至第二通槽內(nèi)部后固定有第二擋板，第二通槽的內(nèi)徑與第二擋板直徑相適配。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的水害防治用水文地質(zhì)勘探裝置，其特征在于：第一導(dǎo)向桿(78)的外部還套接有第二彈簧(79)，第二彈簧(79)的一端與第二擋板相連，另一端與第二通槽的槽壁相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的水害防治用水文地質(zhì)勘探裝置，其特征在于：第二環(huán)形壓板(63)的一側(cè)安裝有距離傳感器(17)；
...【技術(shù)特征摘要】
1.水害防治用水文地質(zhì)勘探裝置，包括有沿豎直方向固定在底座(1)上的兩個油缸(2)，兩個油缸(2)的末端共同連接有安裝板(3)，安裝板(3)的上端安裝有電機(jī)(4)，電機(jī)(4)的電機(jī)軸貫穿安裝板(3)后固定有連接套，鉆桿可拆卸式與連接套連接，鉆桿包括一根頭部鉆桿(51)和一根尾部鉆桿(53)以及多個中部鉆桿(52)，尾部鉆桿(53)的末端連接有鉆頭(8)，其特征在于：尾部鉆桿(53)內(nèi)部沿軸向形成有集水槽(15)，其圓周面上靠近鉆頭(8)的位置處沿徑向向內(nèi)凹陷形成有凹槽(9)，凹槽(9)的頂部開設(shè)兩個進(jìn)水孔(16)與集水槽(15)連通；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水害防治用水文地質(zhì)勘探裝置，其特征在于：凹槽(9)的外部位于上滑環(huán)(10)的下方還固定有限位卡環(huán)(12)，限位卡環(huán)(12)用于限制上滑環(huán)(10)向下滑動的距離，限位卡環(huán)(12)上還形成有與上連桿(14)相適配的避讓缺口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水害防治用水文地質(zhì)勘探裝置，其特征在于：夾具(6)包括第二外固定環(huán)(62)以及轉(zhuǎn)動式嵌套于第二外固定環(huán)(62)內(nèi)側(cè)的第二轉(zhuǎn)動板(64)，
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水害防治用水文地質(zhì)勘探裝置，其特征在于：第二弧形夾塊(65)的內(nèi)部設(shè)置有第一通槽(68)，第一通槽(68)內(nèi)沿其軸向分布有第二導(dǎo)向桿(66)，第二導(dǎo)向桿(66)的一端貫穿第二弧形夾塊(65)外部后與第二轉(zhuǎn)動板(64)的內(nèi)壁固定相連，另一端延伸至第一通槽(68...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：尹慧超，趙鵬，張義安，尹尚先，連會青，王雄，耿阿康，王曉宇，李云鵬，張丐卓，徐斌，夏向?qū)W，梁滿玉，丁瑩瑩，
申請(專利權(quán))人：華北科技學(xué)院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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