一种矿山勘探用的钻孔装置及其使用方法与流程

1.本发明属于煤炭勘探技术领域，具体地说，涉及一种矿山勘探用的钻孔装置及其使用方法。


背景技术：

2.矿山勘探是一种通过普查、详查以及样本采取等技术手段对煤炭等矿石储量进行必要的测量工作，在勘探技术领域中，钻孔是一种常规的勘探技术，钻孔技术是通过对不同深度的矿山进行钻探，从而确定煤炭等矿石储量的手段。
3.在勘探技术领域中，钻孔装置使用比较广泛，钻孔装置就是一种常规的钻孔设备，通过钻孔开采样本，从而确定矿石储量，在现有技术中，钻孔装置包括钻杆以及驱使钻杆转动的动力机构，通过动力机构驱使钻杆转动，另外，在现有技术中，钻杆通过滑动组件装配在固定框架上，钻杆跟随滑动组件在固定框架上下滑动，从而改变钻杆的高度，方便钻孔。但是，在现有技术中的钻孔设备在使用中还存在如下缺陷：由于钻孔设备中的钻杆的高度较大，而钻杆在钻孔的过程中钻杆的支点为滑动组件与固定框架的连接处，由于钻杆在钻孔的过程中障碍物容易对钻头的阻挡容易导致钻杆发生倾斜，由于杠杆远离从而容易导致滑动组件从固定框架上脱落的问题发生，更有甚者导致了钻孔装置损坏的问题发生。


技术实现要素：

4.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
5.鉴于上述钻孔设备在使用中存在的问题，提出了本发明。
6.因此，本发明其中的一个目的是提供一种矿山勘探用的钻孔设备。
7.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
8.一种矿山勘探用的钻孔装置，配合移动设备使用，在移动设备上装配钻孔装置进行钻孔，所述的钻孔装置包括固定框架以及装配在固定框架上的钻孔机构，钻孔机构包括钻杆；所述的钻孔机构通过滑动组件装配在固定框架上，滑动组件与钻孔机构之间固定连接，滑动组件在固定框架上作滑动动作；所述的固定框架底部设置有固定底座，固定底座上设置有供钻杆穿过的通孔；所述的固定底座上还设置有保护组件，钻杆穿过所述的固定底座上的通孔以后保护组件围合在所述的钻杆侧壁上。
9.优选地，所述的保护组件是由连接臂和保护套件构成，连接臂转动装配在固定底座的表面，连接臂与所述的保护套件固定连接，所述的保护套件围合形成了供钻杆穿过的空腔。
10.优选地，在所述的连接臂以及固定底座表面设置有销轴孔，保护套件围合在钻杆侧壁上以后，连接臂上的销轴孔位于固定底座上销轴孔的正上方，连接臂以及固定底座上的销轴孔配合固定销作用使得连接臂与固定底座之间相对固定。
11.优选地，所述的保护组件中的保护套件的端面设置有开口槽，且所述的开口槽侧面呈现l形状，本实施例中，所述的保护套件围合之后所述的开口槽相互配合形成固定槽，并且固定槽的底部所述的保护套件的端面相互贴合。
12.优选地，还包括设置在钻杆上的滑动套，滑动套套设在所述的钻杆上沿着钻杆高度方向上下滑动，所述的滑动套侧壁上纵向设置有键合件，键合件固定在所述的滑动套的侧壁上。
13.优选地，：在所述的滑动套上还连接有伸缩机构，伸缩机构套设在钻杆的外侧，滑动套插接进入到保护组件围合形成的空腔中，所述的键合件插接在固定槽中，伸缩机构处于压缩状态。
14.优选地，所述的固定框架远离钻孔机构的一侧滑动装配有滑动块，滑动块沿着所述的固定框架高度方向上下滑动，在所述的滑动块上铰接有驱动气缸，驱动气缸末端铰接在移动设备上的安装架上，在固定框架上还滑动装配有动滑轮组件，固定框架的顶部装配有定滑轮组件，第一牵引绳一端连接在固定框架上的滑动块上，第一牵引绳绕过动滑轮组件以及定滑轮组件，第一牵引绳的末端连接在滑动组件上，滑动组件底部连接有第二牵引绳，在固定底座上还设置有定滑轮，第二牵引绳绕过定滑轮以及动滑轮组件，第二牵引绳的末端固定连接在固定底座上。
15.本发明另一个目的是提供上述钻孔设备的使用方法，采用如下的技术方案。
16.上述矿山勘探用的钻孔装置的使用方法，具体步骤如下：第一步：驱动气缸工作驱使滑动块向上滑动，第一牵引绳拉动动滑轮组件向上移动，从而使得滑动组件在固定框架上向下滑动，钻孔机构向下移动；第二步：钻孔机构向下移动使得钻杆穿过固定底座上的通孔以后，保护组件围合在钻杆的侧壁上；第三步，钻孔完成以后，驱动气缸反向工作带动钻杆向上移动，滑动套内壁与钻杆侧壁相接触将钻杆表面的杂质刮下。
17.优选地，所述的保护组件围合的方式如下：钻杆穿过固定底座上的通孔以后，转动连接臂，连接臂带动保护套件向钻杆一侧移动，保护套件相互配合围合在钻杆表面，固定销将所述的连接臂与所述的固定底座固定。
18.优选地，所述的保护组件围合在钻杆的侧壁上，保护组件围合之后形成固定槽，滑动套向下移动插接在保护组件围合形成的空腔中，键合件插接进入到固定槽中，所述的伸缩机构处于压缩状态，伸缩机构促使滑动套始终插接在保护组件围合的空腔中。
19.有益效果相比于现有技术，本发明的有益效果为：（1）本发明中的钻孔装置，包括了钻杆以及固定框架，在固定框架的底部设置有固定底座，固定底座上设置有保护组件，当钻杆下降移动钻孔的时候，保护组件围合在钻杆的周围，从而保障了钻杆的垂直下降，另外，当钻杆的钻头遇到障碍物以后，障碍物对钻杆阻挡迫使钻杆发生倾斜的驱使，保护组件起到支点的作用，降低了钻头作用力的力臂，从而避
免钻杆发生倾斜，一方面起到保护钻杆的作用，保障了钻孔的垂直，提高了钻孔效果，另一方面也降低了固定框架对滑动组件的反作用力，确保了滑动组件的稳定运行，避免了滑动组件损坏的问题发生。
20.（2）本发明中的保护组件，包括连接臂和保护套件，保护组件由于保护套件的配合形成了供钻杆穿过的空腔，因此，其操作方式简单，另外，由于连接臂转动设置在固定底座的表面，因此，保护套件可以对不同粗细的钻杆起到保护作用，本发明中的连接臂和固定底座上设置有销轴孔，通过固定销的配合作用，使得保护组件围合在钻杆周围以后使得连接臂与固定底座之间相对固定，从而保障了保护组件围合在钻杆的周围，提高了围合效果，起到了对钻杆的保护作用。
21.（3）本发明中的保护套件端面设置有开口槽，开口槽的相互配合形成了固定槽，另外，在钻杆上还设置有滑动套，滑动套上设置有键合件，当保护组件围合在钻杆周围以后，滑动套插接进入到保护组件与钻杆形成的空腔中，键合件插接进入到固定槽内，从而保障了滑动套内壁与钻杆外侧壁相互贴合，确保了钻杆的垂直下降效果，提高了钻孔效果。
22.（4）本发明中的滑动套上还设置有伸缩机构，伸缩机构处于压缩状态，从而保障了滑动套始终插接在保护组件与钻杆形成的空腔中，当钻杆向上移动的时候滑动套能够有效地将钻杆表面的杂质去除，从而保障了钻杆的清洁效果，方便清洁，便于对钻杆进行维护。
23.（5）本发明中的滑动套内壁上还设置有软质层，软质层的设置一方面方便清理钻杆表面的杂质，另一方面也避免了滑动套与钻杆之间的摩擦导致在钻杆的表面造成刮痕，提高了钻杆的使用寿命。
附图说明
24.图1为本发明中钻孔装置装配移动设备的结构示意图；图2为本发明中钻孔装置的结构示意图；图3为图2的侧视图；图4本发明中的钻孔装置中第一牵引绳以及第二牵引绳的走向结构示意图；图5为本发明中的钻孔装置的侧视图；图6为现有技术中钻孔装置在钻孔时的状态图；图7为本发明中钻孔装置在钻孔时的状态图；图8为本发明实施例1中的保护组件的结构示意图；图9为本发明实施例1中的保护套件的结构示意图；图10为本发明中的保护套件的转动状态图；图11为本发明实施例2中的保护组件的结构示意图；图12为本发明实施例2中的保护套件相互配合的状态图；图13为本发明实施例2中保护套件的结构示意图；图14为本发明实施例2中保护套件相互配合形成固定槽的结构示意图；图15为本发明实施例2中钻杆的结构示意图；图16为本发明实施例2中滑动套与保护套件的装配分解示意图；图17为本发明实施例2中钻杆、滑动套与保护套件装配的局部结构示意图。
25.图中各附图标注与部件名称之间的对应关系如下：
100、移动设备；200、钻孔装置；10、驱动气缸；11、第一牵引绳；12、第二牵引绳；13、动滑轮组件；14、滑动组件；20、固定框架；21、定滑轮组件；30、钻孔机构；31、钻杆；32、动力机构；40、固定底座；41、保护组件；42、连接臂；43、保护套件；431、开口槽；44、固定槽；50、滑动套；51、伸缩机构；52、键合件。
具体实施方式
26.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
27.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
28.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
29.实施例1如图1所示，其为本发明中的钻孔装置200装配在移动设备100上的结构示意图，本实施例中的钻孔装置200，应用在煤炭勘探开采技术领域中，通过钻孔装置200对矿山进行钻孔采样，从而确定煤炭矿石的埋藏深度以及存储量，方便前期勘测便于后期开采，由于煤炭勘测在野外进行，实际工作环境较差，因此，本实施例中的钻孔装置200装配在移动设备100上，移动设备100可以为移动机构也可以是车等移动工具，总之，只要能够实现通过移动设备100带动钻孔装置200移动至目的地即可，从方便方便勘探操作。
30.如图2以及图3所示，本实施例中的钻孔装置200，包括固定框架20以及装配在固定框架20上的钻孔机构30，钻孔机构30固定连接在滑动组件14上，滑动组件14滑动装配在所述的固定框架20上，滑动组件14可以沿着固定框架20的高度方向上下滑动，因此，钻孔机构30可以在所述的固定框架20上下移动，从而在钻孔的过程中方便下降钻孔机构30的高度，方便钻孔操作。本实施例中，所述的固定框架20远离钻孔机构30的一侧滑动装配有滑动块，滑动块可以沿着所述的固定框架20高度方向上下滑动，在所述的滑动块上铰接有驱动气缸10，驱动气缸10末端铰接在移动设备100上的安装架上。本实施例中的钻孔装置200，通过驱使气缸10工作驱使所述的滑动块上下移动从而实现了放线操作，本实施例中的钻孔机构30通过放线操作实现了在固定框架20上下滑动，在本实施例中，通过放线实现了钻孔机构30的下降，通过收线实现了钻孔机构30的上升，因此，在钻孔的过程中实行放线操作，在钻孔完成取出钻孔机构30的时候实行收线操作，本实施例中的收放线通过驱动气缸10进行控制，方便操作，另外，驱动气缸可以与外侧的控制系统进行连接，通过控制系统控制驱动气缸10的工作，方便控制和操作。
31.如图4所示，其为本实施例中驱动气缸10与钻孔机构30之间的布线走向结构图，本发明中的驱动气缸10与钻孔机构30之间通过第一牵引绳11和第二牵引绳12连接，通过驱动气缸10工作驱使所述的第一牵引绳10和第二牵引绳12收放线从而实现了钻孔机构30上下
移动操作，方便钻孔机构30的钻孔工作。
32.如图5所示，本实施例中，在固定框架20的底部固定连接有固定底座40，固定底座40上设置有供钻孔机构30穿过的通孔，位于固定框架20上的滑动块上连接有第一牵引绳11，在固定框架20上还滑动装配有动滑轮组件13，固定框架20的顶部装配有定滑轮组件21，第一牵引绳11一端连接在固定框架20上的滑动块上，第一牵引绳11绕过动滑轮组件13以及定滑轮组件21，第一牵引绳11的末端连接在滑动组件14上，另外，滑动组件14底部连接有第二牵引绳12，在固定底座40上还设置有定滑轮，第二牵引绳12绕过定滑轮以及动滑轮组件13，第二牵引绳12的末端固定连接在固定底座40上。本实施例中，第一牵引绳11以及第二牵引绳12采用钢丝绳结构，一方面保障了牵引力的强度，另一方面也保障了整个装置使用的安全性。
33.本实施例中，通过驱动气缸10工作驱使所述的滑动块沿着固定框架20的高度方向向上移动，滑动块通过第一牵引绳11带动动滑轮组件13向上移动，从而拉动滑动组件14向上移动，从而钻孔机构30的高度抬升，相反，钻孔机构30的高度下降。本实施例中，所述的钻孔机构30包括钻杆31以及顶部的动力机构32，当钻杆31下降穿过固定底座40上的通孔以后，钻杆31的底部抵接在待钻孔的地面上，驱动机构32工作驱使所述的钻杆31转动进行钻孔，钻杆31在钻孔的过程中驱动气缸10驱使滑动块向上移动，从而第一牵引绳11实行放线操作，钻杆31不停下降逐渐完成钻孔工作。本实施例中，当第一牵引绳11放线时，位于固定框架20上的滑动组件14向下移动实现了钻孔机构30向下移动，逐渐实现钻孔工作，当第一牵引绳11收线时，位于固定框架20上的滑动组件14向上移动实现了钻孔机构30向上移动，方便将钻杆31从钻孔内取出。
34.如图6所示，其为现有技术中的钻孔装置200在钻孔时的状态图，在现有技术中，钻孔装置200中的钻杆在钻孔过程中，由于钻杆31的长度较大，钻孔时钻头遇到障碍物以后，障碍物容易对钻头造成作用力f1，因此，固定框架20对滑动组件14造成反作用力f2，由于杠杆原理，即使较小的作用力f1对钻头的作用，但是其力臂为钻杆31的长度，因此，较小的作用力f1也会导致固定框架20对滑动组件14的作用力较大，因此，当钻杆31在钻孔过程中由于障碍物对钻杆钻头的作用力f1容易导致滑动组件14容易从固定框架20上脱落，甚至是导致滑动组件14损坏，为了解决上述问题，本实施例采用如下技术方案。
35.如图7以及图8所示，本实施例中，在所述的固定底座40上设置有保护组件41，当钻孔机构30中的钻杆31穿过固定底座40上的通孔时，保护组件41圈合在钻杆31上对钻杆31起到保护作用。因此，当钻杆31底部的钻头遇到障碍物时，障碍物对钻头造成作用力f1，钻杆31发生倾斜趋势，此时，保护组件41起到支点的作用，保护组件41对钻杆起到作用力f2，在本实施例中，障碍物对钻头造成作用力f1其力臂的距离为钻头与保护组件41之间的距离，从而减小了作用力f1的力臂，从而降低了固定框架20对滑动组件14的反作用力，避免了滑动组件14从固定框架20上脱落的问题发生，因此，本实施例中通过改变力臂的方式降低了固定框架20对滑动组件14的作用力，对滑动组件14以及钻孔机构30起到保护作用。本实施例中采用杠杆的原理，通过减小力臂的方式降低了反作用力的大小，从而起到了保护钻孔机构30的效果。本实施例中的保护组件41一方面保障了钻孔机构30垂直下降的效果，另一方面也避免了滑动组件14损坏的问题发生，从而保障了钻孔效果和装置的使用寿命。
36.如图9以及图10所示，其为本实施例中保护组件41的结构示意图，本实施例中，所
述的固定底座40上设置有不少于2组保护组件41，保护组件41是由连接臂42和保护套件43构成，连接臂42转动装配在固定底座40的表面，连接臂42与所述的保护套件43固定连接，所述的保护套件43围合形成了供钻杆31穿过的空腔，钻杆31穿过固定底座40上的通孔以后，保护套件43围合在钻杆31的侧壁上，对钻杆31起到保护作用。
37.本实施例中，在所述的连接臂42以及固定底座40表面设置有销轴孔，保护套件43围合在钻杆31侧壁上以后，连接臂42上的销轴孔位于固定底座40上销轴孔的正上方，通过固定销的配合实现了连接臂42与固定底座40之间的相对固定，从而提高了保护组件41与固定底座40之间的稳定性，方便对钻杆31进行保护。
38.本实施例中，上述钻孔装置使用过程中，需要首先进行放线操作，待钻杆31下降穿过固定底座40上的通孔以后，才能将保护组件41围合在钻杆31的表面实现保护，具体的步骤如下：第一步：驱动气缸10工作驱使滑动块向上滑动，第一牵引绳11拉动动滑轮组件13向上移动，从而使得滑动组件14在固定框架20上向下滑动，钻孔机构30向下移动；第二步：钻孔机构30向下移动使得钻杆31穿过固定底座40上的通孔以后，保护组件41围合在钻杆31的侧壁上，对钻杆31起到保护作用，一方面促使钻杆31垂直下降，另一方面通过杠杆远离降低了固定框架20对滑动组件14的反作用力，保护了滑动组件以及钻孔机构30。
39.本实施例中，保护组件41的围合方式如下：待钻杆31穿过固定底座40上的通孔以后，转动连接臂42，连接臂42带动保护套件43向钻杆31一侧移动，保护套件43相互配合围合在钻杆31表面，固定销将所述的连接臂42与所述的固定底座40固定，从而保护组件41围合在钻杆31的侧壁上起到保护效果。
40.实施例2如图11~14所示，其为本实施例中保护组件41的另一实施方式的结构示意图，本实施例的保护组件41，与实施例1中的区别在于：所述的保护组件41中的保护套件43的端面设置有开口槽431，且所述的开口槽431侧面呈现l形状，本实施例中，所述的保护套件43围合之后所述的开口槽431相互配合形成固定槽44，并且固定槽44的底部所述的保护套件43的端面相互贴合。
41.如图15、图16以及图17所示，本实施例中，配合上述的保护套件43使用的还包括设置在钻杆31上的滑动套50，滑动套50套设在所述的钻杆31上并且可以沿着钻杆31高度方向上下滑动，值得注意的是：本实施例中的滑动套50只是套设在所述的钻杆31上并不跟随钻杆31的转动而转动，钻杆31在转动过程中与所述的滑动套50不干扰。本实施例中，所述的滑动套50侧壁上纵向设置有键合件52，键合件52固定在所述的滑动套50的侧壁上，在所述的滑动套50上还连接有伸缩机构51，伸缩机构51套设在钻杆31的外侧。本实施例中，当保护组件41围合在钻杆31外侧以后，滑动套50插接进入到保护组件41围合形成的空腔中，其中键合件52插接在固定槽44中，伸缩机构51处于压缩状态，因此，当钻杆31完成钻孔工作以后，驱动气缸10工作拉动第一牵引绳11，从而拉动钻孔机构30和滑动组件14向上移动，处于压缩状态的伸缩机构51使得滑动套50始终插接在保护组件41围合形成的空腔中，滑动套50内壁抵接在钻杆31的侧壁上，钻杆31向上移动的过程中可以将钻杆31表面的杂质，如泥土、砂砾等刮下，起到了清理钻杆31的作用，并且由于滑动套50的内壁与钻杆31相互接触，因此，
钻杆31在下降过程中进一步保障了钻杆31的垂直下降，提高了钻孔效果。
42.本实施例中，所述的滑动套50一方面保障了钻孔机构30的垂直下降，另一方面保障了钻杆31在向上移动的过程中对杂质进行清理，具体步骤如下：第一步：驱动气缸10工作驱使滑动块向上滑动，第一牵引绳11拉动动滑轮组件13向上移动，从而使得滑动组件14在固定框架20上向下滑动，钻孔机构30向下移动；第二步：钻孔机构30向下移动使得钻杆31穿过固定底座40上的通孔以后，保护组件41围合在钻杆31的侧壁上，保护组件41围合之后形成固定槽44，滑动套50向下移动插接在保护组件41围合形成的空腔中，键合件52插接进入到固定槽44中，并且伸缩机构51处于压缩状态，保障了滑动套50始终插接在保护组件41围合的空腔中；第三步，钻孔完成以后，驱动气缸10反向工作带动钻杆31向上移动，滑动套50内壁与钻杆31侧壁相接触将钻杆31表面的杂质刮下，对钻杆31进行清理，方便对钻杆31进行维护。
43.本实施例中，为了避免钻杆31在向上移动过程中与滑动套50摩擦造成刮痕，在所述的滑动套50内壁上设置有软质层，一方面能够实现对钻杆31的杂质进行清理，另一方面也避免了对钻杆31造成刮痕。
44.值得注意的是，本实施例中的伸缩机构51包括但不限于伸缩弹簧，只要能够带动滑动套50向下移动，并且滑动套50插接进入到保护组件41围合形成的空腔内以后伸缩机构51还能由于弹性作用使得滑动套50稳定在空腔内即可。
45.以上内容是结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明所提交的权利要求书确定的保护范围。