[发明专利]一种现场取样、混样、检测及高精度缩分一体化装置

说明书

本发明公开了一种现场取样、混样、检测及高精度缩分一体化装置，自上而下依次设置有旋流取样器、混样器、闸阀、旋转式机械缩分器，所述混样器上设置有检测装置；采用空气反循环连续取样工艺钻进地层时，通过双壁钻杆中心通道上返的岩矿样和气体进入所述旋流取样器实现固气分离，分离后的固体岩矿样进入所述混样器，岩矿样在所述混样器内进行充分混合并通过所述检测装置进行岩矿样即时化学分析，打开所述闸阀，充分混合后的岩矿样通过所述闸阀进入所述旋转式缩分器后获得缩分样品。本装置可用于收集RC岩样、混合均匀岩样、现场快速检测矿产品味及高精度缩分岩样，提高利用空气反循环连续取样钻进技术找矿的效率，达到快速经济找矿的目的。

技术领域

本发明涉及于地质勘探机械中的钻机辅助工具领域，特别是一种现场取样、混样、检测及高精度缩分一体化装置。

背景技术

空气反循环连续取样钻进(RC)是以连续高效地获取高品质岩屑样为目的的一种钻探技术，是实现快速经济找矿战略的重要钻探技术，在我国空气反循环取样技术历经30年的发展，在矿产勘探领域仍未得到广泛应用，其中适用于RC工艺的岩样收集缩分机械装备的不成熟是影响该钻探工艺推广的重要原因。

目前，国内的岩样收集装置属于易损件，上返岩样磨损筒体变薄破损会影响取样器正常发挥作用，造成固气分离效果不佳，样品丢失等后果；而且在水层钻进或采用雾化钻进工艺时，上返收集的岩样会粘附在取样器的内壁造成混样的现象；目前国内的现场岩样缩分装置多采用琼斯分样器原理，通过单层，或叠加二层、三层以获取RC岩矿样的1/2、1/4、1/8的缩分样，或采取简单的二分法进行缩分，但这些设备及方法的缩分精度较低且缩分前并没有将RC岩样充分混合，导致最终送检的缩分样品出现较大的缩分误差，样品代表性较弱且不能根据地质人员的要求随时调整缩分比例。

国内通用的RC岩样收集和缩分工序是分开进行的，集收集与缩分功能于一体的装置并不常见，一种地质勘探空气反循环连续取样缩分装置(专利号：201511010723.0)虽提出了一种可实现岩样存储、隔离、按要求比例缩分、去水分、干湿分离等功能的装置，但该装置存在岩样混合不均匀以及缩分精度不高的问题。

另一方面，现有取样装置不能实现岩矿样的即时分析，需要取样再进一步在实验室进行岩矿样的分析，延长了取样及分析的周期，无法快速帮助地质人员即时判断RC即时上返岩矿样的矿物成分及含量，降低了找矿效率。

综上所述，目前RC钻进工艺取样缩分装备不成熟，存在取样器易损，取样器内壁挂样混样；缩分器缩分前未充分混样；缩分精度低导致送检缩分样代表性降低；另外由于取样、缩分、检测等设备分离，造成劳动强度高，效率低，增加劳动力成本、降低找矿效率等。因此，研制一种现场取样、混样、检测及高精度缩分一体化装置是十分必要的。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种现场取样、混样、检测及高精度缩分一体化装置，采用旋流取样器，集成检测装置的混样器，旋转式机械缩分器等实现RC上返样品取样、制样、样品检测工序一体化，可降低取样过程中混样的可能性，提高缩分过程中样品的缩分精度，获取高代表性的RC缩分样，并且可实现即时的岩矿样分析，帮助地质人员初步即时判断RC即时上返岩矿样的矿物成分及含量，现场迅速锁定见矿深度，达到快速找矿的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种现场取样、混样、检测及高精度缩分一体化装置，自上而下依次设置有旋流取样器、混样器、闸阀、旋转式机械缩分器，所述混样器上设置有检测装置，还包括与所述旋转式机械缩分器相连的芯轴，所述芯轴穿过所述闸阀，所述芯轴的一端与所述混样器相连另一端与电机相连；

采用空气反循环连续取样工艺钻进地层时，通过双壁钻杆中心通道上返的岩矿样和气体进入所述旋流取样器实现固气分离，分离后的固体岩矿样进入所述混样器，岩矿样在所述混样器内进行充分混合并通过所述检测装置进行岩矿样即时化学分析，打开所述闸阀，充分混合后的岩矿样通过所述闸阀进入所述旋转式缩分器后获得缩分样品。