便携式地质刻槽取样机

  便携式地质刻槽取样机_冶金/矿山/地质_工程科技_专业资料。2002 年第 1 期 探矿工程(岩土钻掘工程) 37 便携式地质刻槽取样机 李远宁 (中国地质科学院探矿工艺研究所,四川 成都 610081) 摘要:针对目前地质勘查中刻槽

  2002 年第 1 期 探矿工程(岩土钻掘工程) 37 便携式地质刻槽取样机 李远宁 (中国地质科学院探矿工艺研究所,四川 成都 610081) 摘要:针对目前地质勘查中刻槽取样工作存在的问题,从地质大调查的需要出发,研制了便携式地质刻槽取样 机,介绍了其主要技术指标、基本结构、工作原理及野外生产试验简况。 关键词:地质勘查;刻槽取样机;取样;剖样 中图分类号:P633. 9文献标识码:A文章编号:1000 - 3746(2002)01 - 0037 - 02 Portable Geological Cutting Sampler / Yuan- LI ning ( CAGS Institute of Exploration Technology, Chengdu Sichuan 610081, China) Abstract: Being aimed at the problems existing in the present geological cutting sampler, a portable geological cutting sam- pler has been developed to meet the requirement of the geological survey.Its main technical specifications, basic structure and operating principle as well as the field testing results are described. Key words: geological exploration; cutting sampler; sampling; splitting 目前,我国的地质勘查工作重点已向西转移,主 要集中于西南和西北各省。 这些地区海拔高、地形 复杂、幅员广阔、人烟稀少,给地质勘查技术人员的 野外工作带来了极大的不便。 由于刻槽取样工作在 野外地质勘查中是不可缺少的、重要的组成部分,而 目前地质人员在野外进行地质勘查中刻槽取样,仍 然采用手锤、钢钎的工作方式。 如此,不仅劳动强度 大,且工作效率较低、样槽也不规范。 尽管技术人员 已先后进行了一系列研究工作,如人工刻槽防尘器、 隧道内使用的刻槽采样机等等。 由于原有的刻槽采 样机质量、体积较大,搬运困难,动力消耗大,切削具 采用水冷方式( 在野外水源难以保证,且不符合地 质刻槽取样的要求),所以不能适用于流动性极强 的野外地质勘查刻槽取样工作,无法投入野外地质 工作的实际应用。 因此,从地质大调查的需要出发, 有必要研制一种携带、使用方便,适应于野外地质勘 查工作频繁流动特点的刻槽取样机器。 1刻槽取样机的主要功能和性能指标 1. 1主要功能 在尽可能降低设备质量的前提下,解决高速转 动的传递、减振及切削具自冷等问题。 以 1畅 HP 5 (1畅 kW) 汽油机为动力,根据动力情况,安置 1 ~ 02 5 片金刚石刀具来完成旋转刻槽取样工作。 收稿日期:2001 - - 11 22 基金项目:国土资源部地质大调查项目( DKD9904008) 省成都市一环路北二段 1 号,(028)3172115。 此外,该机器也可以对钻探岩心进行对剖工作, 加工的岩心完全符合规范要求,剖出岩心的规整程 度是以往剖岩机不可比拟的。 1. 2技术指标 切削方式为旋转;切槽宽度 0 ~ 100 mm;切槽深 度 0 ~ mm;冷却方式为自然风冷;整机质量≤12 50 kg。 2刻槽取样机的工作原理 2. 1主要技术路线 根据地质采样的工作标准和西部野外地质勘查 工作的特点(高原缺氧),研制出符合地质勘查切槽 取样要求的切削刃具;研制出适合人工操作的机器 结构;选用与改进刻槽取样机相匹配的动力机。 为了减轻质量,动力机采用微型汽油机( 如有 特殊要求,可采用电动机);通过变速装置提高转动 力矩,将切削刃具与机身、动力机做成二件组合体; 刃具采用抗冲击的、适用于在干式状态下工作的材 料制作,考虑刃具的冷却问题(如有必要,可装配强 制风冷系统);机器的工作状态以回转为主,并考虑高 速转动的传递、减振问题(动力传递采用软轴完成)。 2. 2结构原理 便携式地质刻槽取样机结构如图 1 所示。 动力机经过变速箱,通过传动软轴将动力传递 作者简介:李远宁(1962 - ,男( 汉族) ,浙江人,中国地质科学院探矿工艺研究所高级工程师,探矿工程专业,从事探矿工程科研工作,四川 ) 38 探矿工程(岩土钻掘工程) 2002 年第 1 期 ~ 5273 m,取样岩层多为松散的氧化层,探槽中常常 有大块砂岩出现。 2001 年 9 月,我们到该矿区进行 了刻槽取样试验。 刻取岩石综合结果见表 2。 表 2红原刷经寺金矿刻槽取样试验结果 岩石名称 砂岩 砂岩 砂岩 砂岩 图 1便携式地质刻槽取样机结构示意图 硬度 ( 莫氏) 6 6 6 6 平均刻槽 长度 / cm 50 45 40 30 刻槽取样 时间 / min 17 17 16 13 人工取样 时间 / min 240 240 210 180 给切削具,切削具切割岩石。 切削具共 5 片,可以根 据情况调整切削具的数量和它们间的距离,安装切 削具的轴为 4 段组成( 见图 2)。 在刻具体上,可以 安装限位装置和风扇冷却系统。 如有必要,在软轴 前端可以将转动变成冲击,传递给扁铲以冲击碎岩。 图 2安装切削具的轴 表 1、2 的结果表明,在坚硬的岩石中使用刻槽 取样机,其工作时间大大缩短,样槽的形状也规则, 有利于缩短找矿周期。 3. 2剖样 在红原刷经寺金矿钻探岩心的分析工作中,普 遍存在着剖岩心不符合要求的情况。 以往剖岩心的 方式是采用剖岩机敲击对剖,如果岩心较硬,就不可 能将岩心对分。 而采用机器切割,则较好地解决了 对剖岩心问题。 我们于 2001 年 9 月 20、22 日对海 拔近 4000 m 的 ZK1101、ZK1102 孔的完整岩心进行 了对剖工作。 剖岩心的效率如表 3。 表 3刻槽取样机剖岩心效率 岩石 砂岩 砂岩 砂岩 砂岩 砂岩 砂岩 砂岩 砂岩 砂岩 砂岩 砂岩 砂岩 砂岩 砂岩 砂岩 硬度 ( 莫氏) 6 6 6 6 4 6 6 6 6 6 6 4 6 4 4 长度 / cm 岩心直径 / cm 80 80 80 80 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 时间 / min 3刻槽取样机的生产试验情况 3. 1刻取岩样 我们先后于 2001 年 7 ~ 月在国土资源部地质 9 大调查项目 四川天全铝土矿及红原刷经寺金矿 两地进行了试验。 3. 1天全铝土矿 1. 矿区位于四川省中部天全县境内,海拔 1500 ~ 2710 m,普查所遇岩石是砂岩、粘土矿、铝土岩、铝土 矿。 由于岩石致密、坚韧,人工刻取费时费力,样槽 也不规整,有时甚至以连续拣块的方式来代替刻槽 取样,不符合地质规范。 2001 年 7 月 14 日 ~ 月 17 日,我们携带刻槽 8 取样机进入矿区进行了刻槽取样试验,刻取岩石综 合结果见表 1。 表 1天全铝土矿刻槽取样试验结果 岩石名称 砂岩 砾岩 铝土矿 粘土矿 硬度 ( 莫氏) 6 7. 5 7. 5 7 平均刻槽 长度 / cm 50 50 100 100 刻槽取样 时间 / min 27 29 45 42 人工取样 时间 / min 180 210 420 400 0. 12 0. 19 0. 24 0. 20 0. 20 0. 25 0. 27 0. 22 0. 13 0. 14 0. 26 0. 23 0. 13 0. 20 0. 10 12 6 6 6 2 4 7 6 1. 67 1. 5 6 4 1 1. 17 0. 83 4结语 试验表明,便携式地质刻槽取样机有如下特点: (1) 质量轻,在高原可以一人背负步行爬山; (2)在坚硬岩石中使用,省时、省力,且样槽形 状规整,符合地质规范; (3) 该机配合简易的夹持器,可以方便地进行 岩心对剖工作,剖出的岩心均匀对称。 3. 2红原刷经寺金矿 1. 矿区位于四川省西北部川西北高原,海拔2400

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