[发明专利]岩芯钻取装置及岩芯钻取方法

权利要求书

1.一种岩芯钻取装置，其特征在于，包括：

钻机；

设置在所述钻机上的取芯钻头，所述取芯钻头具有用于容纳岩芯的收纳腔；

注胶装置，所述注胶装置包括设置在所述收纳腔中的出胶结构以及与所述出胶结构相连通的打胶机构；

测距装置，所述测距装置用于获取岩芯距离信号；

微机控制器，所述微机控制器与所述打胶机构和所述测距装置电连接，所述微机控制器接收所述岩芯距离信号输出行程控制信号，所述打胶机构接收所述行程控制信号用于控制出胶量；

所述打胶机构包括：

注胶筒，所述注胶筒包括具有出胶口的筒体以及可活动地穿设在所述筒体内的活塞，所述出胶口通过第一单向管路与所述出胶结构相连通；

储胶筒，所述储胶筒通过第二单向管路与所述注胶筒相连通；

驱动器，所述驱动器与所述微机控制器电连接，所述驱动器与所述活塞相接，所述驱动器接收所述行程控制信号，控制所述活塞的运动行程。

2.如权利要求1所述的岩芯钻取装置，其特征在于，所述出胶结构包括多个嵌设在所述取芯钻头的内壁上注胶钉，所述注胶钉绕所述取芯钻头的转动轴线均匀间隔排列设置，多个所述注胶钉均与所述第一单向管路相连通。

3.如权利要求1所述的岩芯钻取装置，其特征在于，所述储胶筒与所述第二单向管路之间设有引流盖，所述引流盖的一端与所述第二单向管路相连通，所述引流盖的另一端与所述储胶筒通过螺纹相连接形成可拆卸结构。

4.如权利要求1所述的岩芯钻取装置，其特征在于，所述微机控制器包括钻深计算模块和胶水用量计算模块，所述钻深计算模块接收所述岩芯距离信号输出岩芯长度信号，所述胶水用量计算模块接收所述岩芯长度信号输出所述行程控制信号。

5.如权利要求1所述的岩芯钻取装置，其特征在于，所述测距装置包括红外线电子测距仪，所述取芯钻头靠近所述钻机的一端设有测距通孔，所述红外线电子测距仪能够发射测距光束，所述测距光束与所述取芯钻头的转动轴线相平行，所述测距光束穿过所述测距通孔用于获取所述岩芯距离信号。

6.如权利要求1所述的岩芯钻取装置，其特征在于，所述钻机包括外壳以及设置在外壳内的钻头驱动装置，所述钻头驱动装置与所述微机控制器电连接，所述钻头驱动装置通过齿轮传动结构与所述取芯钻头相接。

7.如权利要求6所述的岩芯钻取装置，其特征在于，所述取芯钻头包括钻筒以及设置在所述钻筒上的钻齿。

8.如权利要求7所述的岩芯钻取装置，其特征在于，所述钻筒远离所述钻机的一端设有卡簧，所述卡簧凸设在所述收纳腔中用于防止岩芯掉落。

9.一种利用如权利要求1所述的岩芯钻取装置的岩芯钻取方法，其特征在于，包括如下步骤：

将所述取芯钻头抵靠到待取芯岩层上，通过测距装置获取第一岩芯距离信号；

通过所述钻机带动所述取芯钻头钻取到岩层的目标深度，通过测距装置获取第二岩芯距离信号；

所述微机控制器接收所述第一岩芯距离信号和所述第二岩芯距离信号计算得出岩芯长度，根据岩芯长度计算得出所需的出胶量，再根据所述出胶量计算得到所述活塞所需的运行行程，输出所述行程控制信号；

所述驱动器接收所述行程控制信号，带动所述活塞运动，将所述注胶筒内的胶水挤压到所述出胶结构中排出，进而使胶水包裹所述收纳腔内的岩芯；

待胶水凝固后，取出所述取芯钻头内的岩芯得到岩芯样本。

10.如权利要求9所述的岩芯钻取方法，其特征在于，所述活塞所需的运行行程的计算公式为：

H_活塞＝ΠR_岩芯²*(S₁-S₂)*(Π-2)/(4Πr_二单向²)

式中：H_活塞为活塞需要移动的距离,单位:米/m；R_岩芯为岩芯柱半径，单位:米/m；S₁为第一岩芯距离信号，S₂为第二岩芯距离信号，单位:米/m；r_二单向为第二单向管路的半径，单位:米/m。