[发明专利]一种沙层采样机及其采样方法

说明书

技术领域

本发明涉及钻探技术领域，尤其涉及一种沙层采样机及其采样方法。

背景技术

目前，采沙船主要用于河道采沙，采沙船能进入使用的沙场或水库，江河湖泊，其工作原理是利用减速机带动挖沙斗，使之进行开采水下的沙子，采沙船操作简便，效率高，适用于河道，水库，内陆湖泊，流动或不流动的河水下的沙子源等。一般对采沙而言,按其沙质用途不同,采挖形式也不同。细沙多用吸沙船,粗沙则多用链斗式或吊抓式采沙船。其中链斗式采沙船工作时的位置相对比较固定,移动范围小,而且移动速度也慢,吸沙式采沙船工作时分定位和自航吸沙式,前者较为稳定,后者活动范围大、上下移动快,左右摆动大。吊抓式与吸沙式基本相同,但活动采沙时稍比吸沙式慢一点,且范围稍小一点。

通常情况下，采砂船在进行采砂前，均需要进行沙层的探测，不同深度的沙层的沙质不同，现有技术中大多采用挖沙斗进行沙场的探测，这种探测的方法，对于在长江等深水中无法实现，即使采用长杆支撑，也无法实现多层次的采样，且采样的成本大，效率低。

发明内容

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种沙层采样机及其采样方法，其有效的提高了采样的效率和质量，降低了采样的成本，实现了对不同深度的沙层进行采样，且采样数据准确、可靠。

本发明提出的一种沙层采样机及其采样方法，该采样机包括采样机本体，所述采样机本体为圆锥体结构，采样机本体包括：机体外壳、机体内腔、连接支架、钻头、第一电机、第二电机、螺旋桨、样本收集室和插管，其中，

机体内腔下部设有第一电机和样本收集室，第一电机内设于机体内腔的轴芯处，所述样本收集室对称设于第一电机的两侧，所述机体内腔的上部设有第二电机和螺旋桨；机体外壳的下端设有钻头，钻头通过第一转轴与第一电机轴连接，所述第二电机通过支撑杆固定于机体外壳上，所述第二电机通过第二转轴连接有螺旋桨；

机体外壳的上端设有连接支架，所述连接支架通过衔接块连接有缆绳。

优选地，所述钻头的前端设有感应装置。通过设置感应装置，使得钻头在感应到沙层后开始工作，大大降低了采样机的能耗，进而降低了采样的成本。

优选地，所述样本收集室上端设有滚动装置，所述滚动装置设于机体内腔内。

优选地，所述滚动装置包括滑槽和滚轮，所述滚轮设于滑槽内，且滚轮固定于样本收集室的上部。通过在样本收集室上部设置滚轮，使样本能够轻松的取出，且样本收集室能够轻松取出清洗，大大提高了采集样本的准确性。

优选地，所述机体内腔内设有铅体。通过在机体腔体内设置铅体，增大了采样机的密度，有效减小了水的浮力对采样机运动轨迹的影响。

一种沙层采样机的采样方法，包括：

S1、通过缆绳将采样机放入水中，然后开启第二电机，采样机在螺旋桨的带动下进入水中；

S2、当感应装置感应到沙层时，感应装置将信号传递给第一电机和第二电机，此时第一电机工作，第二电机停止工作，随后采样机在钻头的带动下进入沙层；

S3、当采样机进入沙层后，通过控制缆绳的下放长度，第一阶段的采集深度为0—5m，采集完成后将采样机收回，取下样本收集室内的第一样本；第二阶段的采集深度为5—10m，采集完成后将采样机收回，取下样本收集室内的第二样本；第三阶段的采集深度为10—15m，采集完成后将采样机收回，取下样本收集室内的第三样本；

S4、最后将每个深度区间的采集样本进行收集，分析。

优选地，每个深度的样本采集均进行样本收集室的清洗。

本发明通过多次，多深度的采样，实现了对不同深度沙层的样本采集，不仅提高了采样的效率，同时也降低了采样的成本。

附图说明

图1为本发明提出的一种沙层采样机的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大示意图。

具体实施方式

如图1所示，图1为本发明提出的一种沙层采样机的结构示意图。

参照图1，本发明提出一种沙层采样机，包括采样机本体3，采样机本体3为圆锥体结构，采样机本体3包括：机体外壳16、机体内腔17、连接支架18、钻头9、第一电机8、第二电机6、螺旋桨4、样本收集室13和插管11，其中，

机体内腔17下部设有第一电机8和样本收集室13，第一电机8内设于机体内腔17的轴芯处，样本收集室13对称设于第一电机8的两侧，所述机体内腔17的上部设有第二电机6和螺旋桨4；机体内腔17内设有铅体7。