[发明专利]一种气囊组合式多功能岩心箱

说明书

技术领域

本发明涉及岩心保存技术领域，具体涉及一种气囊组合式多功能岩心箱。

背景技术

煤炭资源在现阶段仍然为我国主要的一次能源，随着老矿区浅部煤炭资源储备减少，开发接替趋紧，深部煤炭资源的勘探与开发已进入实施阶段，煤田地质钻探逐渐进入-1500m甚至更深区域的资源勘探阶段。深部煤系地层岩石处于“高地温、高地应力与高孔隙压力”的环境中，深部特殊的“三高”环境一方面使得深部岩石与浅部岩石相比，物理力学性质变化更大，受外在因素的影响更高，岩心试验的要求更高、条件也更复杂；另一方面深部环境使得岩心在千米钻孔取样过程中更不易保存，尤其是本身有缺陷的岩石岩心取样不如浅部完整，因此在勘探阶段对钻孔岩心的采样和运输方面也有更高的要求。煤田地质勘探阶段野外钻孔施工与岩心样品的物理力学试验不能同步进行，岩心须送至高水平室内实验室中进行高温、高围压、渗透等一系列条件试验与评价，岩心采样需求量大。

目前，在煤田地质勘探领域钻机现场用于储存岩心的岩心盒(箱)大多为固定尺寸的木质或塑料材质，强度和稳定性低且尺寸较大不适用于实验室人员现场采样或长距离运输岩心样品。市场上尚无专业用于岩心采集的采样箱，在野外钻机现场采样时，先将待采取样品的标签贴在岩心上，必要时用胶带固定保护岩心，在外层包裹报纸等材料用于运输保护放置后再放置进自备塑料空盒中，采样步骤复杂现场采样效率低，空间利用率低，由于运输保护不够，采样成功率低，造成现场岩心采集工作量增大，费用较高。

另外，传统用于岩心运输过程中的保护方法有弹簧片固定法、卡扣固定法、U型管固定法等，这些方法大多只注意保护了岩心在一个方向的稳定，岩心两侧并无较好的保护措施，运输过程对强度较低、岩性软弱、结构松散的岩心保护不够。钻机现场岩心储存较为随意，岩心盒(箱)层叠堆放，长期遭受风吹雨淋日晒，不利于岩心现场保护。实验室内制样完毕的岩心标准样储存也无专业容器，不能针对试验实验条件所需要的各种岩心状态(例如干燥状态、含水状态等)有条件的保存，大量保存时不能根据要求有效的分类分组，造成样品杂乱易混。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种气囊组合式多功能岩心箱，满足岩心野外现场的高效采集、防护运输与适宜条件储存的需求。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种气囊组合式多功能岩心箱，包括箱体，所述箱体由位于上层的若干岩心存放箱和位于下层的配套环境箱构成，所述岩心存放箱的存储腔被格栅分为若干大小不一的岩心存放室，所述格栅由横隔板和纵隔板组成，所述格栅与岩心存放箱为分体式组合结构，所述岩心存放箱的内壁设有隔板定位槽，所述岩心存放箱的底板上均布有用于连通岩心存放室和配套环境箱内腔的通孔，所述岩心存放室中放置有用于包裹岩心的防护气囊，所述防护气囊呈分段气柱式结构，其与岩心接触的内侧面沿周向均布有柱形凸起，其与隔板或箱壁接触的外侧面为平面，所述防护气囊上设有便于充放气以调整其体积的气阀。

进一步地，所述岩心存放箱的上端口处设有便于盖合、提高强度的凸边，外壁两侧设有提手。

进一步地，所述配套环境箱的内腔中装有填充物，所述填充物为用于实现保存岩心时所需的环境状态，如用于保持干燥环境的干燥剂或用于保持岩心含水率的蒸馏水等。

进一步地，所述岩心存放箱与配套环境箱通过内卡接机构或外卡扣机构进行固定，所述内卡接机构包括位于配套环境箱上端的卡接凸起和位于岩心存放箱下端的卡接槽。

进一步地，所述横隔板和纵隔板通过正交卡合的方式进行固定。

进一步地，所述横隔板或纵隔板上设有便于记录岩心存放箱中岩心信息的标签夹层。

本发明的有益效果是：

1、多功能岩心箱的箱体及格栅选用高强度材料，格栅可根据现场岩心尺寸进行插拔组合，格栅上设有岩心标签夹层，利于提高采样效率与采样箱的空间利用率。

2、岩心用防护气囊包裹，岩心运输时也可根据尺寸选择横向和竖向两种气囊包裹放置方式，防护气囊设计为多段柔性可自由充放气式，气囊两面保护方式不同，一为贴采样箱面，设计为平面状，与周围格栅或箱体接触更好更稳定；另一面用于包裹岩心样品，设计为分段气柱状，全方位防护效果好。相比于硬质刚性的弹簧片或卡扣固定方法，气囊式柔性固定法稳定性更好，且抗冲击效果更好，对岩心运输中的颠簸、晃动有较好的防护作用，对于煤炭地质勘探领域的深部煤系地层中的强度较低、岩性软弱、结构松散且易于破碎的岩心保护效果极佳。