[发明专利]一种软岩干式取芯装置及取芯方法

权利要求书

1.一种软岩干式取芯装置，其特征在于，它包括取芯钻头、内风式降温系统和外风式吸尘系统，其中：

所述的取芯钻头是一个空心钻头，由磨削部分、钻体和钻柄组成；其中钻头的磨削部分设计成多组磨削刃，每组磨削刃设计成内刃、中刃和外刃三类，内刃、中刃和外刃共同形成空心钻头的磨削面；磨削刃的刃与刃之间留有缝隙，该缝隙形成碎屑流动沟槽；每个磨削刃的外表面都均匀的电镀上粒径为0.5mm的金刚石颗粒；在靠近磨削部分的钻体壁上分布有多个排屑口；钻柄是空心的，钻柄顶部密封并与岩石取芯机螺纹连接，钻柄的空腔与钻体空腔相通，在钻柄上加工有与钻体空腔相通的进风孔；

所述的内风式降温系统由空气压缩机、吸水干燥装置、冷却器和进风套依次连接而成；进风套是一个内壁带有环槽的部件，进风套上设有与冷却器连接的进风嘴，进风套套在钻柄的进风孔位置上，使进风嘴通过环槽与进风孔相通；进风套上设有密封圈，实现与钻柄之间的旋转密封；

所述的外风式吸尘系统由吸尘机、吸尘管和伸缩式吸尘罩连接组成；伸缩式吸尘罩套在取芯钻头上，伸缩式吸尘罩的顶部设有轴承，通过轴承安装在钻柄上，从而实现取芯钻头在伸缩式吸尘罩内的旋转；

上述的伸缩式吸尘罩的结构是，在一个漏斗罩的小端口上设有能安装在钻柄上的轴承，漏斗罩的大端口上用扎带扎上伸缩管，伸缩管的底端设有用以加固的钢圈。

2.一种利用权利要求1所述的软岩干式取芯装置对软岩进行取芯的方法，其特征在于，

第一步，连接取芯装置

首先，将伸缩式吸尘罩套在取芯钻头上，并通过轴承安装在钻柄上，并保证取芯钻头在伸缩式吸尘罩内自由旋转，伸缩式吸尘罩通过吸尘管与吸尘机相连；将冷却器的风管连接在进风套的进风嘴上；最后，将软岩取芯钻头安装在台式取芯机上；

第二步，软岩加工

将要取芯的软岩上表面加工平整，安放在取芯机底座上，用夹持装置固定；调整底座高度使软岩上表面触及取芯钻头，使吸尘罩钢圈压置在软岩上表面上；

第三步，软岩钻取岩芯

取芯前，打开取芯机、空气压缩机和吸尘机电源开关，开始取芯；随着钻头钻进，伸缩式吸尘罩受压折叠，使得伸缩式吸尘罩一直压在软岩表面上，防止漏风；空气进入空气压缩机内，经过压缩产生一定的压强；压缩后的空气从出气口进入吸水干燥装置，将空气中含有的水气吸收，使压缩空气处于干燥状态；经过干燥的气体再通过冷却器使干燥的空气温度降低；干燥、冷却后的空气通过进风套进入取芯钻头内，再从磨削刃下部排出，使磨削产生的热量快速耗散，降低钻头及岩石试件的温度，残留的岩屑通过取芯钻头上的排屑口排出；切割产生的岩尘经外风式吸尘系统排除，防止在室内扩散；

第四步，钻头取芯

当钻头端部钻取到接近软岩底部时，关闭取芯机电源，提升钻头，关闭空气压缩机、外风式吸尘系统电源；将取芯机上的钻头卸下，用橡皮锤轻轻敲打钻头，使圆柱形岩芯与岩石脱离，将取出的岩芯用保鲜膜包住，放在阴凉处待用。