基于深度学习的移动式地下矿物地质勘探装置及勘探方法与流程

    技术2026-04-04  24


    本发明属于地质勘探,具体为基于深度学习的移动式地下矿物地质勘探装置及勘探方法。


    背景技术:

    1、地质勘探是一种用于获取地球地壳或地下信息的重要手段,在资源勘探、环境保护、土地规划和地质灾害预测等领域有重要应用。随着科技的发展,现代勘探通过现代人工智能深度学习算法与传统地质勘探手段的创新性应用,大大提高了勘探效率以及准确性,在地质勘探中往往需要对勘探区域进行取样分析。

    2、例如授权公告号为cn118408776a的发明专利在采样装置技术领域,公开了一种地质勘探用泥土采样装置,包括一种地质勘探用泥土采样装置,包括采样筒、握杆以及两个支撑杆,且握杆滑动安装在两支撑杆上;高度调节部,用于对采样筒和握杆的使用高度进行调节,所述高度调节部包括安装在两个支撑杆上的按压调节结构,两个所述支撑杆的下端共同固定安装有圆块,所述圆块的外边缘上固定安装有多个拱形块。

    3、结合上述案例以及实际情况,我们发现以下问题:现有的地质勘探取样装置多为筒状,通过钻探电机或者液压装置直接将,筒体压入土壤,然后再拉上来即可得到勘探点柱状的土壤样品,在现有技术下,取样并不需要对土壤进行连续的取样,该方式取出的连续的土壤柱难以移动,在运送至后续处理时,容易散乱,导致无法准确的确定样品土壤的深度;同时,在将样品土壤拉上的过程中,由于样品土壤底部与原土壤是连在一起的,在上拉的过程中,容易导致样品土壤散乱,影响取样质量。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供基于深度学习的移动式地下矿物地质勘探装置及勘探方法,以解决现有技术的上述问题。

    2、为实现上述目的,本发明提供了基于深度学习的移动式地下矿物地质勘探装置,包括支架组件,所述支架组件包括底座、设置在底座中部的龙门架以及设置在底座底面靠近四角处的移动轮,所述龙门架上设有钻杆组件,所述钻杆组件包括杆体、固定在杆体顶端的安装座以及固定在安装座内的液压缸,所述液压缸伸缩端同轴固定有活动杆,所述杆体内中空且所述活动杆设置在所述杆体内部;

    3、所述杆体由上至下规则设有若干槽口,所述槽口内设有地址勘探取样的取土组件,所述取土组件包括用于取土的取土筒结构、两个推动取土筒结构移动的推杆结构以及用于分离所取样品和原土壤的分离结构,所述杆体侧壁设有若干与所述取土组件位置对应的取土孔;

    4、所述取土筒结构由内侧的后筒体和外侧的前筒体组成,两个所述推杆结构前后对称设置在所述后筒体内端的前后两侧,所述推杆结构包括上推杆和下推杆,所述上推杆顶端与所述槽口对应侧侧壁转动连接,所述下推杆底端与所述后筒体对应侧转动连接,所述上推杆和所述下推杆朝向左侧倾斜设置;

    5、所述取土筒结构的下方设有固定板,所述固定板设置于对应所述槽口上方,所述固定板顶面靠左侧部分设有推杆槽,所述后筒体外壁靠底面固定有限位块,所述限位块与所述推杆槽滑动连接,所述固定板顶面与所述前筒体底面持平。

    6、在本发明的技术方案中,所述上推杆底端和对应所述下推杆的底端分别固定连接有第一活动杆和第一杆套,所述第一活动杆设置在对应所述第一杆套内且二者滑动连接,所述第一杆套内与对应所述第一活动杆之间设有第一弹簧。

    7、在本发明的技术方案中,所述槽口内设有用于驱动分离结构的拉杆结构,所述拉杆结构包括顶端与所述槽口内顶面铰接的上拉杆和位于后筒体右侧的下拉杆,所述上拉杆与所述下拉杆时向右倾斜设置的,所述下拉杆底端铰接有滑块。

    8、在本发明的技术方案中,所述固定板顶面靠右侧设有拉杆槽,所述滑块设置于所述拉杆槽内,所述拉杆槽内左右侧壁之间设有滑杆,所述滑杆穿过所述滑块且二者滑动连接,所述滑杆外位于所述拉杆槽右侧壁与所述滑块右侧壁之间套设有第二弹簧。

    9、在本发明的技术方案中,所述上拉杆的底端与所述下拉杆的顶端分别固定连接有第二活动杆和第二杆套,所述第二活动杆设置在所述第二杆套内且二者滑动连接。

    10、在本发明的技术方案中,所述后筒体右侧壁内设有拉槽,所述前筒体与所述后筒体右侧内壁之间设有用于存放勘探样品的存土部。

    11、在本发明的技术方案中,所述分离结构包括设置在拉槽内可左右滑动的拉块、与拉块右侧壁固定连接的拉索以及两个设置在所述前筒体内的切刀机构,所述拉块右端穿出所述拉槽,所述拉索另一端与所述滑块的左侧壁中部固定连接。

    12、在本发明的技术方案中,两个所述切刀机构左右交错设置于所述前筒体内,所述切刀机构包括切刀、设置在切刀前后两端的固定杆以及套设在固定杆上的复位弹簧,所述固定杆上下端与所述前筒体内固定,所述固定杆穿过所述切刀对应侧端部且二者滑动连接。

    13、在本发明的技术方案中,所述拉块后端侧壁前后分别固定连接有两个铁索,前侧所述铁索与右侧所述切刀的前端固定、后侧所述铁索与左侧所述切刀的后端固定,左右两侧所述切刀上下位置相反设置。

    14、另一方面,本发明还提供基于深度学习的移动式地下矿物地质勘探方法,包括以下步骤:

    15、s1、将整个装置移动至勘探点处,并将钻杆组件与勘探点重合,之后将钻杆组件钻至合适的深度;

    16、s2、在到达合适深度后,打开液压缸带动活动杆下压,槽口位置相对于取土组件下移,此时推杆结构会推动取土筒结构沿推杆槽左滑穿出取土孔,插入土壤中取土,直至限位块移动到推杆槽最左端;

    17、s3、当限位块移动至推杆槽最左端后,活动杆继续下移,此时上推杆会压缩第一弹簧,同时,第二活动杆移动至第二杆套的底部,此时上拉杆会向右推动下拉杆,进而向右拉动拉索;

    18、s4、向右拉动拉索又会带动拉块沿着拉槽右滑,进而通过铁索拉动切刀,使两个切刀相对移动,将样品土壤与原土壤分离;

    19、s5、之后活动杆上移,在复位弹簧的作用下分离结构、拉杆结构会复位,之后继续上移活动杆,即可将取土组件收回至杆体内,完成勘探取样。

    20、综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:

    21、1、本发明中,通过设置取土筒结构,液压缸带动活动杆下压,槽口会通过推杆结构推动取土筒结构沿推杆槽左滑穿出取土孔,插入土壤中取土,直至限位块移动到推杆槽最左端,同时多个取土筒结构的设置可以同步的进行多位置取样,减少样品土壤柱的长度,方便移动运送。

    22、2、本发明中,通过设置分离结构,在取土筒结构无法移动后,液压缸带动活动杆继续下移,第二活动杆移动至第二杆套的底部,上拉杆会向右推动下拉杆,进而向右拉动拉索,此时拉索又会带动拉块沿着拉槽右滑,进而通过铁索拉动切刀,使两个切刀相对移动,将样品土壤与原土壤分离,避免样品土壤在收回时,被原土壤牵连,导致无法完整的取得样品。



    技术特征:

    1.基于深度学习的移动式地下矿物地质勘探装置,包括支架组件(1),所述支架组件(1)包括底座(12)、设置在底座(12)中部的龙门架(11)以及设置在底座(12)底面靠近四角处的移动轮(13),其特征在于:所述龙门架(11)上设有钻杆组件(2),所述钻杆组件(2)包括杆体(23)、固定在杆体(23)顶端的安装座(21)以及固定在安装座(21)内的液压缸(22),所述液压缸(22)伸缩端同轴固定有活动杆(24),所述杆体(23)内中空且所述活动杆(24)设置在所述杆体(23)内部;

    2.如权利要求1所述的基于深度学习的移动式地下矿物地质勘探装置,其特征在于:所述上推杆(321)底端和对应所述下推杆(323)的底端分别固定连接有第一活动杆(322)和第一杆套(324),所述第一活动杆(322)设置在对应所述第一杆套(324)内且二者滑动连接,所述第一杆套(324)内与对应所述第一活动杆(322)之间设有第一弹簧(325)。

    3.如权利要求2所述的基于深度学习的移动式地下矿物地质勘探装置,其特征在于:所述槽口(241)内设有用于驱动分离结构(35)的拉杆结构(33),所述拉杆结构(33)包括顶端与所述槽口(241)内顶面铰接的上拉杆(331)和位于后筒体(311)右侧的下拉杆(332),所述上拉杆(331)与所述下拉杆(332)时向右倾斜设置的,所述下拉杆(332)底端铰接有滑块(335)。

    4.如权利要求3所述的基于深度学习的移动式地下矿物地质勘探装置,其特征在于:所述固定板(34)顶面靠右侧设有拉杆槽(342),所述滑块(335)设置于所述拉杆槽(342)内,所述拉杆槽(342)内左右侧壁之间设有滑杆(336),所述滑杆(336)穿过所述滑块(335)且二者滑动连接,所述滑杆(336)外位于所述拉杆槽(342)右侧壁与所述滑块(335)右侧壁之间套设有第二弹簧(337)。

    5.如权利要求4所述的基于深度学习的移动式地下矿物地质勘探装置,其特征在于:所述上拉杆(331)的底端与所述下拉杆(332)的顶端分别固定连接有第二活动杆(333)和第二杆套(334),所述第二活动杆(333)设置在所述第二杆套(334)内且二者滑动连接。

    6.如权利要求5所述的基于深度学习的移动式地下矿物地质勘探装置,其特征在于:所述后筒体(311)右侧壁内设有拉槽(314),所述前筒体(312)与所述后筒体(311)右侧内壁之间设有用于存放勘探样品的存土部(313)。

    7.如权利要求6所述的基于深度学习的移动式地下矿物地质勘探装置,其特征在于:所述分离结构(35)包括设置在拉槽(314)内可左右滑动的拉块(351)、与拉块(351)右侧壁固定连接的拉索(352)以及两个设置在所述前筒体(312)内的切刀机构(354),所述拉块(351)右端穿出所述拉槽(314),所述拉索(352)另一端与所述滑块(335)的左侧壁中部固定连接。

    8.如权利要求7所述的基于深度学习的移动式地下矿物地质勘探装置,其特征在于:两个所述切刀机构(354)左右交错设置于所述前筒体(312)内,所述切刀机构(354)包括切刀(3544)、设置在切刀(3544)前后两端的固定杆(3542)以及套设在固定杆(3542)上的复位弹簧(3543),所述固定杆(3542)上下端与所述前筒体(312)内固定,所述固定杆(3542)穿过所述切刀(3544)对应侧端部且二者滑动连接。

    9.如权利要求8所述的基于深度学习的移动式地下矿物地质勘探装置,其特征在于:所述拉块(351)后端侧壁前后分别固定连接有两个铁索(3541),前侧所述铁索(3541)与右侧所述切刀(3544)的前端固定、后侧所述铁索(3541)与左侧所述切刀(3544)的后端固定,左右两侧所述切刀(3544)上下位置相反设置。

    10.基于深度学习的移动式地下矿物地质勘探方法,使用权利要求9所述的基于深度学习的移动式地下矿物地质勘探装置,其特征在于,包括以下步骤:


    技术总结
    本发明涉及地质勘探技术领域,具体地说,涉及基于深度学习的移动式地下矿物地质勘探装置及勘探方法,包括杆体、固定在杆体顶端的安装座以及固定在安装座内的液压缸,液压缸伸缩端同轴固定有活动杆,杆体由上至下规则设有若干槽口,槽口内设有地址勘探取样的取土组件,取土组件包括用于取土的取土筒结构、两个推动取土筒结构移动的推杆结构以及用于分离所取样品和原土壤的分离结构。该装置通过设置取土筒结构,可以在勘探时,对不同深度的土壤底层进行取样;该装置通过设置分离结构,可以在取样时,将所取样品土壤与地质原土壤分离,避免在收回时,样品土壤因与原土壤未分离,导致样品无法被完全的收回,影响取样质量。

    技术研发人员:杨矛茹,刘文宝,董飞亚,王海君
    受保护的技术使用者:中机科创(北京)科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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