专利名称：海底多金属硫化物浅层矿体导电率原位测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种海洋资源开发勘探装备，尤其是涉及一种多金属硫化物浅层矿体电导率原位测试装置。
背景技术：
海底多金属硫化物矿作为一种具有战略意义的海底多金属矿产资源，主要分布在2000 5000m深处的大洋中脊和地层断裂活动带，富含铁、铜、铅、锌及银、金、钴、镍、钼等金属，主要以块状、烟 状和泥状等三种形态赋存在海底。近年来，借助于先进的勘探设备与调查仪器，越来越多的多金属硫化物矿床相继被发现。目前，依托电法、磁法、重力、声学、核等物探方法，对多金属硫化物矿床的品位及资源分布的评估工作开始实施或已经展开。多金属硫化物矿床矿体的电性参数(如电阻率等)较之其他物性参数能更好地反映矿体性质(如岩性、组分、孔隙度、水饱和度等)，以及矿体所处的物理状态(如温度、压力、熔融、脱水等)。在多金属硫化物矿化带浅层矿体的钻孔位进行电导率的原位测试，直接获取孔壁及周围矿体的电导率测试数据，同时与原站位矿体样品的实验室测试数据进行对比，进而确定岩、矿层位置、厚度等物理参数，为硫化矿床品位细化分析提供基础数据，具有重要意义。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种海底多金属硫化物浅层矿体导电率原位测试装置，在现场测试获得矿体孔壁及周围矿体的电导率，为硫化矿床品位细化分析提供基础数据，以满足深海多金属硫化物矿床矿的探测需要。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是其包括着底机架、内框架、 钻架、探测油缸、液压马达，所述内框架安装于着底机架内的水平滑动机构和水平进给机构上，所述钻架安装于内框架中的垂直滑动机构和垂直进给机构上，液压马达安装在钻架上， 探测油缸安装在内框架上，探测油缸的活塞杆的伸出端设有用于测量矿点电导率的探头; 着底机架底部安装液压单元、控制单元、分电箱。进一步地，所述探测油缸、液压马达、水平滑动机构的中线宜处于同一个垂直平面上。进一步地，所述水平滑动机构包括设于着底机架上端面中部内侧的水平滑道、设于内框架上端面中部外侧的水平滑块，所述水平滑道与水平滑块相嵌合并滑动配合。进一步地，所述水平进给机构包括水平进给油缸I和水平进给油缸II，水平进给油缸I的一端及水平进给油缸II的一端分别对称安装在着底机架后侧的横板内侧的两端， 水平进给油缸I的活塞杆的一端及水平进给油缸II的活塞杆的一端分别铰接在内框架上的右耳板和左耳板上。进一步地，所述垂直滑动机构包括设于内框架一侧中部内侧的垂直滑道及设于钻架的竖板中部外侧的垂直滑块，所述垂直滑道与垂直滑块嵌合滑动配合。进一步地，所述垂直进给机构包括垂直进给油缸I、垂直进给油缸II，垂直进给油缸I和垂直进给油缸II对称布置在所述水平滑动机构的两侧，垂直进给油缸I的活塞杆的一端和垂直进给油缸II的活塞杆的一端分别固定连接在内框架顶面右耳板、左耳板上，垂直进给油缸I的活塞杆的另一端和垂直进给油缸II的活塞杆的另一端分别与钻架上相对于垂直滑块两侧对称设置的左耳座、右耳座铰接。所述水平进给油缸I和水平进给油缸II，垂直进给油缸I和垂直进给油缸II，液压马达、探测油缸和探头，均通过设在在着底机架底部的液压单元、控制单元、分电箱进行操作控制。本实用新型结构简单，操作方便，能自动的进行深海多金属硫化物浅层矿体导电率原位的钻孔、取样、测试，运用相关软件，对测试数据进行反演，进而获得矿体孔壁及周围矿体的电导率。
图1是本实用新型一实施例的结构示意图。图2是图1所示实施例的内框架结构示意图。图3是图1所示实施例的的钻架结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。参照图1、2、3，本实施例包括着底机架1、内框架3、钻架7、探测油缸15、液压马达 8，所述内框架3安装于着底机架1内的水平滑动机构和水平进给机构上，所述钻架7安装于内框架3中的垂直滑动机构和垂直进给机构上，液压马达8安装在钻架7上，探测油缸15 安装在内框架3上，探测油缸15的活塞杆13的伸出端设有用于测量矿点电导率的探头12 ； 着底机架1底部安装液压单元4、控制单元5、分电箱6。所述探测油缸15、液压马达8、水平滑动机构的中线处于同一个垂直平面上。所述水平滑动机构包括设于着底机架1上端面中部内侧的水平滑道2、设于内框架3上端面中部顶板32外侧的水平滑块31，所述水平滑道2与水平滑块31相嵌合并滑动配合。所述水平进给机构包括水平进给油缸I 10和水平进给油缸II 100，水平进给油缸 I 10的一端及水平进给油缸II 100的一端分别对称安装在着底机架1后侧的横板101内侧的两端，水平进给油缸I 10的活塞杆14的一端及水平进给油缸II 100的活塞杆140的一端分别铰接在内框架3上的右耳板34和左耳板38上。所述垂直滑动机构包括设于内框架3 —侧中部内侧的垂直滑道36及设于钻架7 的竖板76中部外侧的垂直滑块75，所述垂直滑道36与垂直滑块75嵌合滑动配合。所述垂直进给机构包括垂直进给油缸I 9、垂直进给油缸II 90，垂直进给油缸I 9 和垂直进给油缸II 90对称布置在所述水平滑动机构的两侧，垂直进给油缸I 9的活塞杆11 的一端和垂直进给油缸II 90的活塞杆110的一端分别固定连接在内框架3顶面右耳板33、 左耳板37上，垂直进给油缸I 9的活塞杆11的另一端和垂直进给油缸II 90的活塞杆110的另一端分别与钻架7上相对于垂直滑块75两侧对称设置的左耳座74、右耳座77铰接。如图2所示，内框架3的顶板32后面两侧分别设有右耳板I 33、左耳板I 37，内框架3两侧分别设有右横板35、左横板39，内框架3后部设有垂直滑道36，内框架3前部设有支板30，支板30中部位置设有探测油缸15，支板30两端分别与右横板35和左横板39 连接，左耳板II 38、右耳板II 34分别位于左横板39和右横板35外侧中心。如图3所示，所述钻架7包括固定板72和竖板76，固定板72 —端与竖板76 —端相互垂直焊接，固定板72顶部开有中心孔，中心孔周向均布有用于固定液压马达8的小孔， 液压马达8通过螺栓固定于固定板72上，液压马达8的转轴穿过中心孔，转轴的输出端与钻杆17连接，固定板72两侧分别焊接有左筋板71和右筋板73，左筋板71和右筋板73两侧分别垂直对称焊接有左耳座74、右耳座77，垂直滑块75固定于竖板76外侧。着底机架1底部还对称安装有定位板16，朝向与水平滑道2相同。工作原理为将着底机架1调平后，通过控制单元5启动液压马达8，连接在马达8 下端的钻杆17开始旋转，启动垂直进给油缸I 9、垂直进给油缸II 90，通过右耳座座74、左耳座77带动钻架7，同时连接在钻架7上的垂直滑块75沿着垂直滑道36竖向运动，完成钻孔，取样后，垂直进给油缸I 9、垂直进给油缸II 90回缩，液压马达8停止工作，启动水平进给油缸I 10、水平进给油缸II 100，通过右耳板34和左耳板38带动内框架3水平运动， 连接其上的液压马达8、钻杆17、探测油缸15、垂直进给油缸I 9、垂直进给油缸II 90等一起运动，内框架3上部的水平滑块31在水平滑道2上滑动，下部框体外缘在定位板16内滑动，内框架3右移一定距离(该距离为探头12与钻杆17中心距离)后，启动探测油缸15，探头12通电，探头12在已经钻好的孔内上下移动，完成该矿点电导率的原位测量。以上仅为本实用新型的优选实施例而已。对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有种种更改和变化。例如，水平滑动机构和垂直滑道机构还可以采用滑竿式，水平进给油缸和垂直进给油缸也可以采用机械螺杆式。凡与本实用新型的等效的技术方案，均应属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种海底多金属硫化物浅层矿体导电率原位测试装置，其特征在于，包括着底机架、 内框架、钻架、探测油缸、液压马达，所述内框架安装于着底机架上的水平滑动机构和水平进给机构上，所述钻架安装于内框架中的垂直滑动机构和垂直进给机构上，液压马达安装在钻架上，探测油缸安装在内框架上，探测油缸的活塞杆的伸出端设有用于测量矿点电导率的探头；着底机架底部安装液压单元、控制单元、分电箱。
2.根据权利要求1所述的海底多金属硫化物浅层矿体导电率原位测试装置，其特征在于，所述探测油缸、液压马达、水平滑动机构的中线宜处于同一个垂直平面上。
3.根据权利要求1或2所述的海底多金属硫化物浅层矿体导电率原位测试装置，其特征在于，所述水平滑动机构包括设于着底机架上端面中部内侧的水平滑道、设于内框架上端面中部外侧的水平滑块，所述水平滑道与水平滑块相嵌合并滑动配合。
4.根据权利要求1或2所述的海底多金属硫化物浅层矿体导电率原位测试装置， 其特征在于，所述水平进给机构包括水平进给油缸I和水平进给油缸II，水平进给油缸 I的一端及水平进给油缸II的一端分别对称安装在着底机架后侧的横板内侧的两端，水平进给油缸I的活塞杆的一端及水平进给油缸II的活塞杆的一端分别铰接在内框架上的右耳板和左耳板上。
5.根据权利要求1或2所述的海底多金属硫化物浅层矿体导电率原位测试装置，其特征在于，所述垂直滑动机构包括设于内框架一侧中部内侧的垂直滑道及设于钻架的竖板中部外侧的垂直滑块，所述垂直滑道与垂直滑块嵌合滑动配合。
6.根据权利要求1或2所述的海底多金属硫化物浅层矿体导电率原位测试装置，其特征在于，所述垂直进给机构包括垂直进给油缸I、垂直进给油缸II，垂直进给油缸I和垂直进给油缸II对称布置在所述水平滑动机构的两侧，垂直进给油缸I的活塞杆的一端和垂直进给油缸II的活塞杆的一端分别固定连接在内框架顶面右耳板、左耳板上，垂直进给油缸 I的活塞杆的另一端和垂直进给油缸II的活塞杆的另一端分别与钻架上相对于垂直滑块两侧对称设置的左耳座、右耳座铰接。
7.根据权利要求1或2所述的海底多金属硫化物浅层矿体导电率原位测试装置，其特征在于，内框架设有顶板，内框架的顶板后面两侧分别设有右耳板I、左耳板I，内框架两侧分别设有右横板、左横板，内框架后部设有垂直滑道，内框架前部设有支板，支板中部位置设有探测油缸，支板两端分别与右横板和左横板连接，左耳板II、右耳板II分别位于左横板和右横板外侧中心。
8.根据权利要求1或2所述的海底多金属硫化物浅层矿体导电率原位测试装置，其特征在于，所述钻架包括固定板和竖板，固定板一端与竖板一端相互垂直焊接，固定板顶部开有中心孔，中心孔周向均布有用于固定液压马达的小孔，液压马达通过螺栓固定于固定板上，液压马达的转轴穿过中心孔，转轴的输出端与钻杆连接，固定板两侧分别焊接有左筋板和右筋板，左筋板和右筋板两侧分别垂直对称焊接左耳座、右耳座，垂直滑块固定于竖板外侧。
9.根据权利要求1或2所述的海底多金属硫化物浅层矿体导电率原位测试装置，其特征在于，着底机架底部还对称安装有定位板，朝向与水平滑道相同。
专利摘要海底多金属硫化物浅层矿体导电率原位测试装置，其包括着底机架、内框架、钻架、探测油缸、液压马达，所述内框架安装于着底机架内的水平滑动机构和水平进给机构上，所述钻架安装于内框架中的垂直滑动机构和垂直进给机构上，液压马达安装在钻架上，探测油缸安装在内框架上，探测油缸的活塞杆的伸出端设有用于测量矿点电导率的探头；着底机架底部安装液压单元、控制单元、分电箱。本实用新型能在现场测试获得矿体孔壁及周围矿体的电导率，为硫化矿床品位细化分析提供基础数据，满足现代深海多金属硫化物矿床矿的探测需要。
文档编号G01R27/02GK202025040SQ20112005215
公开日2011年11月2日 申请日期2011年3月2日 优先权日2011年3月2日
发明者吴鸿云, 高宇清 申请人:长沙矿山研究院