[发明专利]一种富水软岩的小柱岩样提取装置及提取方法

权利要求书

1.一种富水软岩的小柱岩样提取装置，包括钻头、驱动钻头取样的驱动组件（3）和可固定在取样区的支撑架（1），其特征在于，所述钻头为双层钻头（7），所述双层钻头（7）包括同轴设置的内层钻头（12）和外层钻头（13），所述支撑架（1）上设置有起降螺栓（4），所述驱动组件（3）通过连接组件（2）与起降螺栓（4）连接。

2.根据权利要求1所述的一种富水软岩的小柱岩样提取装置，其特征在于，所述支撑架（1）通过固定螺栓（8）和固定锚栓（9）固定在取样区。

3.根据权利要求1所述的一种富水软岩的小柱岩样提取装置，其特征在于，所述双层钻头（7）设置有振动传感器（5）。

4.根据权利要求1所述的一种富水软岩的小柱岩样提取装置，其特征在于，所述双层钻头（7）设置有压力传感器（6）。

5.根据权利要求1所述的一种富水软岩的小柱岩样提取装置，其特征在于，所述外层钻头（13）的直径是内层钻头（12）直径的2-4倍，所述外层钻头（13）的取样端延伸出内层钻头（12）的取样端至少一个岩样的长度。

6.根据权利要求5所述的一种富水软岩的小柱岩样提取装置，其特征在于，所述外层钻头（13）和内层钻头（12）的取样端均设置切削齿，切削齿的内侧与对应的外层钻头（13）或内层钻头（12）的内侧共面，切削齿的外侧与对应的外层钻头（13）或内层钻头（12）的外侧共面。

7.根据权利要求1所述的一种富水软岩的小柱岩样提取装置，其特征在于，所述支撑架（1）沿着起降螺栓（4）的两侧还设置有起降卡槽（11），所述连接组件（2）可沿着起降卡槽（11）上下移动。

8.根据权利要求7所述的一种富水软岩的小柱岩样提取装置，其特征在于，所述支撑架（1）横截面呈L形，所述L形支撑架（1）上设置有扶壁梁（10），所述连接组件（2）设置有加强角。

9.一种富水软岩的小柱岩样提取方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、选择满足装置安装及作业条件的岩样取样区；

步骤2、在选取的岩样取样区标记冷却孔位置（14），钻孔并在冷却孔中注入设定量的水；

步骤3、在岩样取样区进行冷却作业，当达到设定的条件后，拆除冷却装置，并用混凝土填充冷却孔；

步骤4、将富水软岩的小柱岩样提取装置通过固定螺栓（8）、固定锚栓（9）固定到岩石中，完成安装固定；

步骤5、启动富水软岩的小柱岩样提取装置，在冰冻岩体上进行钻芯取样作业，当内层钻头（12）所取岩样长度满足要求时停止作业，取出小柱岩样。

10.根据权利要求9所述的一种富水软岩的小柱岩样提取方法，其特征在于，在钻芯取样位置的外周，沿着圆周方向均匀钻5-10个冷却孔，沿着冷却孔的外周方向均匀设置有若干个温度传感器，当温度传感器的检测值全部低于0℃时，进行岩样提取作业；在提取作业过程中，当振动传感器（5）和压力传感器（6）出现异常时，停止岩样提取作业。