1.一种等距离面式岩粉取样工具,其特征在于,包括:
样品标置器连接体,其包括:样品标置器竖杆以及样品标置器横杆,所述样品标置器横杆与所述样品标置器竖杆活动连接,所述样品标置器横杆用以限制所述样品标置器竖杆间的距离;所述样品标置器竖杆一端与锯齿状固定器相连接,其另一端与样品收集器相连接;
样品收集器,其包括:样品筒、连接器以及把手,所述样品筒为腔体结构,用以收集所述样品标置器竖杆内钻头带出的岩粉,其一侧设置有所述连接器,另一侧设置有挡粉器,所述挡粉器为环形结构,其内部设置有特质毛毡环,用以防止钻头上的岩粉从竖杆后端溢出,所述连接器用以连接所述样品筒与所述样品标置器竖杆,所述样品筒底部设置有把手,用以方便使用者调整样品标置器竖杆与所述样品标置器横杆的位置;
深度控制器,其包括:活动杆体,连接环以及弹簧,所述活动杆体包括定位环以及杆体,所述定位环与杆体相连接或一体成型,其用以阻挡电锤,定位电锤的位置;所述杆体为管型结构,用以使电钻钻头穿过,其一端与挡粉器活动连接,以使杆体能插入所述档粉器;
中央控制器,其设置在所述样品收集器内部,其包括:
检测模块,所述检测模块与设置在中央控制器内部的温度传感器,湿度传感器,以及海拔测量单元相连接,用以实时监测周围环境的温度,湿度,以及所处海拔高度;并将检测信息储存在环境参数矩阵p(t,s,h),其中,t表示环境温度,s表示环境湿度,并将环境参数矩阵p(t,s,h)发送至控制模块;
控制模块,所述控制模块与所述检测模块以及信息交互模块相连接,其实时接收所述检测模块以及信息交互模块发出的信息,并根据控制模块以及信息交互模块发出的信息生成判定信息,将判定信息发送至信息交互模块;
信息交互模块,其与显示屏相连接,所述信息交互模块与所述控制模块以及检测模块相连接,实时接收所述信息交互模块以及所述控制模块发出的信息,将周围温度,湿度,海拔高度;当信息交互模块接收到所述控制模块的判定信息时,将钻探距离以及钻探深度显示在所述显示屏上。
2.根据权利要求1所述的等距离面式岩粉取样工具,其特征在于,所述中央控制器,其控制模块接收到所述信息交互模块发出的岩石信息矩阵u(d,l)后,结合所述检测模块发出的环境参数矩阵p(t,s)根据以下公式计算钻探综合参数k,
其中,d表示实际岩体硬度等级,t表示实际环境温度,s表示实际环境湿度,d0表示预设岩体硬度等级,t0表示预设平均硬度参数,s0表示预设环境温度参数,k为系数,其预设值为2.5。
3.根据权利要求1所述的等距离面式岩粉取样工具,其特征在于,所述中央控制器,其控制模块内部设置有第一控制矩阵k(k1,k2,...kn),其中,k1表示第一岩石种类矩阵,k2表示第二岩石种类矩阵,k3表示第三岩石种类矩阵,...kn表示第n岩石种类矩阵,其中所有值均为预设值;对于第i岩石种类矩阵ki(ki1,ki2,ki3),i=1,2,3...n,其中,ki1表示第一处理等级矩阵ki1(ki11,ki12,ki13,ki14),其中,ki11表示第一等级第一对比参数,ki12表示第一等级第二对比参数,ki13表示第一等级钻探深度,ki14表示第一等级钻探距离;ki2表示第二处理等级矩阵ki2(ki21,ki22,ki23,ki24),其中,ki21表示第二等级第一对比参数,ki22表示第二等级第二处理参数,ki23表示第二等级钻探深度,ki24表示第二等级钻探距离;ki3表示第三处理等级矩阵ki3(ki31,ki32,ki33,ki34);其中,ki31表示第三等级第一对比参数,ki32表示第i岩石种类第三等级第二对比参数,ki33第三等级钻探深度,ki24表示第三等级钻探距离;当钻探综合参数k计算完成后,所述控制模块根据所选岩石种类l,以及钻探综合参数k判定测试钻探时的钻探距离以及钻探深度。
4.根据权利要求3所述的等距离面式岩粉取样工具,其特征在于,所述控制模块,判定测试钻探时的钻探距离以及钻探深度时,
当所输入岩石种类l为第一岩石种类时,所述控制模块从第一控制矩阵k(k1,k2,...kn)内选取第一岩石种类矩阵k1作为控制参数;
当所输入岩石种类l为第二岩石种类时,所述控制模块从第一控制矩阵k(k1,k2,...kn)内选取第二岩石种类矩阵k2作为控制参数;
当所输入岩石种类l为第三岩石种类时,所述控制模块从第一控制矩阵k(k1,k2,...kn)内选取第三岩石种类矩阵k3作为控制参数;
...
当所输入岩石种类l为第n岩石种类时,所述控制模块从第一控制矩阵k(k1,k2,...kn)内选取第n岩石种类矩阵k4作为控制参数。
5.根据权利要求4所述的等距离面式岩粉取样工具,其特征在于,所述控制模块判定测试钻探时的钻探距离以及钻探深度时,
当所述控制模块选取第i岩石种类矩阵ki作为控制参数时,且钻探综合参数k大于ki11且小于ki12时,所述控制模块选取第i岩石种类矩阵ki中的ki1(ki11,ki12,ki13,ki14)矩阵作为控制参数,判定钻探深度为ki13,钻探距离为ki13,并将测试钻探判定结果发送至所述信息交互模块;
当所述控制模块选取第i岩石种类矩阵ki作为控制参数时,且钻探综合参数k大于ki21且小于ki22时,所述控制模块选取第i岩石种类矩阵ki中的ki2(ki21,ki22,ki23,ki24)矩阵作为控制参数,判定钻探深度为ki23,钻探距离为ki23,并将测试钻探判定结果发送至所述信息交互模块;
当所述控制模块选取第i岩石种类矩阵ki作为控制参数时,且钻探综合参数k大于ki31且小于ki32时,所述控制模块选取第i岩石种类矩阵ki中的ki3(ki31,ki32,ki33,ki34)矩阵作为控制参数,判定钻探深度为ki33,钻探距离为ki33,并将测试钻探判定结果发送至所述信息交互模块。
6.根据权利要求1所述的等距离面式岩粉取样工具,其特征在于,所述中央控制器,其控制模块内还设置有第二控制矩阵b1(b1,b2,b3,...bn),其中,b1表示第一岩石种类距离判定矩阵,b2表示第二岩石种类距离判定矩阵,b3表示第三岩石种类距离判定矩阵,...bn表示第n岩石种类距离判定矩阵;对于第i岩石种类距离判定矩阵bi1(bi1,bi2,bi3...bin)i=1,2,3...n,其中,bi1表示第一等级判定矩阵bi1(bi11,bi12,bi13,bi14),其中,bi11表示第一等级第一对比参数,bi12表示第一等级第二对比参数,bi13表示第一等级钻探距离,bi14表示第一等级钻探深度;bi2表示第一等级判定矩阵;bi2(bi21,bi22,bi23,bi24),其中,bi21表示第二等级第一对比参数,bi22表示第二等级第二对比参数,bi23表示第二等级钻探距离,bi24表示第二等级钻探深度;bi3(bi31,bi32,bi33,bi34),其中,bi31表示第三等级第一对比参数,bi32表示第三等级第二对比参数,bi33表示第三等级钻探距离,bi34表示第三等级钻探深度;
当所述控制模块接收到信息交互模块发出的测试打孔信息矩阵v(y1,y2,)后,照以下公式计算初步测量系数y,
其中,y1表示第一取样孔孔底应力,y2表示第二取样孔孔底应力,同时根据初步测量系数y判定正式钻探时的钻探钻探距离以及钻探深度。
7.根据权利要求6所述的等距离面式岩粉取样工具,其特征在于,所述控制模块对正式钻探时的钻探距离以及钻探深度判定时,选取与实验判定时相同的第i岩石种类bi作为控制参数,
当初步测量系数y大于bi11且小于bi12时,所述控制模块选取第i岩石种类矩阵bi中的第一等级判定矩阵bi1(bi11,bi12,bi13,bi14)作为控制参数,判定其钻探距离为bi13,钻探深度bi14,并将判定结果发送至所述信息交互模块;
当初步测量系数y大于bi21且小于bi21时,所述控制模块选取第i岩石种类矩阵bi中的第二等级判定矩阵bi2(bi21,bi22,bi23,bi24)作为控制参数,判定其钻探距离为bi23,钻探深度bi24,并将判定结果发送至所述信息交互模块;
当初步测量系数y大于bi31且小于bi32时,所述控制模块选取第i岩石种类矩阵bi中的第三等级判定矩阵bi3(bi31,bi32,bi33,bi34)作为控制参数,判定其钻探距离为bi33,钻探深度bi34,并将判定结果发送至所述信息交互模块。
8.根据权利要求1所述的等距离面式岩粉取样工具,其特征在于,所述中央控制器,其控制模块还与设置在样品标置器横杆上的倾角仪相连接,用以测定样品标置器横杆的倾斜角度,所述控制模块还设置有圆形轨迹打孔模式,其内部设置有环形打孔定位矩阵p(p1,p2,p3,p4,p5,p6),其中p1表示第一打孔位置打孔角度,其为0度,p2表示第二打孔位置打孔角度,p3表示第三打孔位置打孔角度,p4表示第四打孔位置打孔角度,p5表示第四打孔位置打孔角度,p6表示第六打孔位置打孔角度;当使用者从显示屏上选择圆形轨迹打孔模式时,所述控制模块开始接收倾角仪的数据;所述控制模块以样品标置器横杆垂直地面角度为0度,以此为基准判定样品标置器横杆转过角度;
当倾角仪器显示p2角度后,控制模块发出警报,提示使用者到达第二打孔位置;
当倾角仪器显示p3角度后,控制模块发出警报,提示使用者到达第三打孔位置;
当倾角仪器显示p4角度后,控制模块发出警报,提示使用者到达第四打孔位置;
当倾角仪器显示p5角度后,控制模块发出警报,提示使用者到达第五打孔位置;
当倾角仪器显示p6角度后,控制模块发出警报,提示使用者到达第五打孔位置。
9.根据权利要求8所述的等距离面式岩粉取样工具,其特征在于,所述控制模块,其设置有正常打孔模式,当使用者不选择圆形打孔模式,在显示屏上选择正常打孔模式时,所述控制模块,开始接收所述倾角仪的信息,所述控制模块以样品标置器横杆垂直地面为e1度,以样品标置器横杆平行地面为e2度,
当倾角仪器测量数值为e1时,所述控制模块发出警示声;
当倾角仪器测量数值为e2时,所述控制模块发出警示声。