本發(fā)明涉及鈾礦采樣，具體為運(yùn)用高精度砂巖型鈾礦原位精準(zhǔn)采樣裝置及其采樣方法。

背景技術(shù)：

1、砂巖型鈾礦床是鈾礦資源的重要類型之一，廣泛分布于全球各地，具有埋藏淺、分布廣泛、礦體形態(tài)復(fù)雜等特點(diǎn)。傳統(tǒng)的鈾礦采樣技術(shù)主要依賴于人工取樣或簡(jiǎn)單的機(jī)械鉆探設(shè)備，這些方法在實(shí)際操作中存在諸多不足，難以滿足現(xiàn)代鈾礦資源開發(fā)對(duì)采樣精度和安全性的高要求。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，鈾礦采樣過(guò)程通常面臨以下問(wèn)題和不足：

3、采樣精度不足：傳統(tǒng)的采樣設(shè)備在進(jìn)行鈾礦采樣時(shí)，受限于設(shè)備的精度和地質(zhì)條件的復(fù)雜性，常常無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)礦體的精準(zhǔn)采樣。鉆探過(guò)程中的震動(dòng)、設(shè)備位移以及鉆桿偏離等問(wèn)題，導(dǎo)致采樣位置和深度偏差較大，影響了樣品的代表性和準(zhǔn)確性。此外，傳統(tǒng)采樣方式多依賴手工操作，難以保證采樣的穩(wěn)定性和一致性。

4、樣品處理不均勻：在現(xiàn)有的鈾礦采樣技術(shù)中，采集到的礦石樣品往往未經(jīng)充分處理，直接用于分析。由于采樣過(guò)程中未能對(duì)礦石進(jìn)行充分的粉碎和均勻分布，導(dǎo)致樣品的粒度不一致，進(jìn)而影響了化學(xué)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。傳統(tǒng)采樣設(shè)備缺乏有效的樣品處理系統(tǒng)，無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)樣品進(jìn)行均勻粉碎和篩分，影響了分析數(shù)據(jù)的可靠性。

5、環(huán)境和操作安全性不足：鈾礦具有放射性，在采樣和處理過(guò)程中，礦石粉塵的擴(kuò)散以及放射性物質(zhì)的泄漏，可能對(duì)操作人員和周圍環(huán)境造成嚴(yán)重的安全隱患。傳統(tǒng)采樣設(shè)備通常缺乏有效的粉塵控制和輻射防護(hù)措施，導(dǎo)致采樣操作存在較大的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。此外，設(shè)備的設(shè)計(jì)未充分考慮到操作人員的安全需求，容易造成輻射暴露，難以確保操作過(guò)程中的安全性。

6、為此，本領(lǐng)域技術(shù)人員提供運(yùn)用高精度砂巖型鈾礦原位精準(zhǔn)采樣裝置及其采樣方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了運(yùn)用高精度砂巖型鈾礦原位精準(zhǔn)采樣裝置及其采樣方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在采樣精度不足、樣品處理不均勻和環(huán)境和操作安全性不足的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：運(yùn)用高精度砂巖型鈾礦原位精準(zhǔn)采樣裝置，包括:

3、支撐組件，其設(shè)置于穩(wěn)定架的頂部一側(cè)，用于配合采樣裝置完成高精度作業(yè)；

4、處理組件，其安裝于穩(wěn)定架的頂部，用于帶動(dòng)采樣組件進(jìn)行采礦深度調(diào)節(jié)；

5、所述處理組件還包括承載架，所述承載架的內(nèi)部安裝有處理箱，所述處理箱的一側(cè)兩端均轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有第一動(dòng)桿與第二動(dòng)桿，所述第二動(dòng)桿與第一動(dòng)桿的外壁均安裝有第一粉碎輥與第二粉碎輥，并在同方向一側(cè)分別設(shè)置有第三齒輪與第四齒輪，所述處理箱的一側(cè)還安裝有馬達(dá)，用于輸出動(dòng)力帶動(dòng)位于處理箱內(nèi)部一側(cè)的同步桿進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，同步帶動(dòng)輸送板在處理箱內(nèi)壁滑動(dòng)，托起從進(jìn)料槽進(jìn)入的鈾礦上托至靠上方的進(jìn)料槽，再次被第一粉碎輥與第二粉碎輥破碎，直至通過(guò)坡面漏塊頂部所設(shè)置的篩孔，所述坡面漏塊的一側(cè)設(shè)置有振蕩電機(jī)，所述坡面漏塊的兩側(cè)均裝配有對(duì)稱設(shè)置的彈簧桿；

6、采樣組件，其設(shè)置于處理組件的一側(cè)，通過(guò)轉(zhuǎn)軸與鉆頭配合實(shí)現(xiàn)礦石輸送；

7、弱化組件，其裝配于穩(wěn)定架的頂部，用于對(duì)統(tǒng)一尺寸后的鈾礦進(jìn)行粉塵控制。

8、優(yōu)選的，所述采樣組件還包括動(dòng)力部件，其安裝于承載架的頂部一側(cè)，動(dòng)力部件包括第一電機(jī)，所述第一電機(jī)安裝在承載架的一側(cè)，其輸出端通過(guò)第一皮帶輪與第二皮帶輪之間的皮帶連接帶動(dòng)旋于固定塊一側(cè)的傳動(dòng)桿進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，繼而通過(guò)第一動(dòng)桿通過(guò)嚙合驅(qū)動(dòng)第二動(dòng)桿旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)固定與其圓心的鉆桿進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，其鉆桿的底部呈相對(duì)旋轉(zhuǎn)一側(cè)螺紋連接有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸的內(nèi)部設(shè)置有絞龍，用于輸送鈾礦通過(guò)第一粉碎輥輸送至處理組件頂部。

9、優(yōu)選的，所述支撐組件包括立桿，其安裝于穩(wěn)定架的頂部一側(cè)，所述立桿的一側(cè)安裝有連接架，用于支撐立桿垂直于地面，所述穩(wěn)定架的頂部一側(cè)設(shè)置有加強(qiáng)部件，所述承載架的兩側(cè)均裝配有接觸桿，用于穩(wěn)定承載架在立桿中的連接位置。

10、優(yōu)選的，所述加強(qiáng)組件還包括第二電機(jī)，所述第二電機(jī)通過(guò)皮帶與減速機(jī)相連接，用于驅(qū)動(dòng)卷盤進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以此拉動(dòng)與承載架相連接的鋼纜完成收放卷。

11、優(yōu)選的，所述動(dòng)力部件還包括第一齒輪，所述第一齒輪固定于傳動(dòng)桿的一側(cè)，用于同步傳動(dòng)桿轉(zhuǎn)速通過(guò)嚙合驅(qū)動(dòng)第二齒輪在處理箱的一側(cè)旋轉(zhuǎn)，由此帶動(dòng)第一動(dòng)桿進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

12、優(yōu)選的，所述弱化組件還包括降塵倉(cāng)，所述降塵倉(cāng)安裝于穩(wěn)定架的頂部一側(cè)，所述降塵倉(cāng)的頂部安裝有水箱，通過(guò)管路與降塵倉(cāng)內(nèi)壁頂部所設(shè)置的多個(gè)噴頭相連接，所述降塵倉(cāng)的底部還設(shè)置有過(guò)濾層，用于將噴頭噴向鈾礦弱化灰塵后的水進(jìn)行過(guò)濾，并通過(guò)管路重新輸送至水箱內(nèi)完成循環(huán)，所述降塵倉(cāng)的內(nèi)壁一側(cè)設(shè)置有濾板。

13、優(yōu)選的，所述處理箱的一側(cè)安裝有進(jìn)料槽，所述進(jìn)料槽采用彈性管，所述進(jìn)料槽的一側(cè)設(shè)置有亞克力管，用于減少承載架升降過(guò)程中對(duì)進(jìn)料槽的影響，所述進(jìn)料槽與降塵倉(cāng)一側(cè)相連。

14、優(yōu)選的，所述降塵倉(cāng)的一側(cè)設(shè)置有密封鉛板，用于在封閉狀態(tài)下對(duì)內(nèi)部輻射進(jìn)行密封。

15、運(yùn)用高精度砂巖型鈾礦原位精準(zhǔn)采樣方法，用于運(yùn)用高精度砂巖型鈾礦原位精準(zhǔn)采樣裝置，包括以下步驟：

16、s1、地質(zhì)勘探與建模：在預(yù)定的采樣區(qū)域，使用地震波成像和磁法勘探，建立地下鈾礦體的三維地質(zhì)模型，明確鈾礦體的位置、形態(tài)和深度，在勘探完成后，通過(guò)差分gps確定精確的采樣點(diǎn)位置；

17、s2、設(shè)備準(zhǔn)備：將裝有穩(wěn)定架的采樣裝置安置在確定的采樣點(diǎn)，通過(guò)立桿支撐和固定，使裝置穩(wěn)定垂直于地面，確保承載架穩(wěn)固安裝在立桿的頂部，并通過(guò)連接架固定，使用加強(qiáng)部件來(lái)穩(wěn)定承載架的連接位置；

18、s3、采樣準(zhǔn)備：?jiǎn)?dòng)第一電機(jī)，通過(guò)第一皮帶輪和第二皮帶輪驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)桿旋轉(zhuǎn)，通過(guò)第一齒輪與第二齒輪的嚙合，帶動(dòng)鉆桿旋轉(zhuǎn)，使其與鉆頭一起下鉆到預(yù)定的采樣深度，根據(jù)地質(zhì)模型，精確控制鉆進(jìn)方向和深度；

19、s4、鈾礦的粉碎處理：當(dāng)鉆頭達(dá)到目標(biāo)深度后，啟動(dòng)位于處理箱內(nèi)的粉碎系統(tǒng)，通過(guò)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)同步桿旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)第一粉碎輥與第二粉碎輥進(jìn)行協(xié)同工作，通過(guò)進(jìn)料槽將采集的鈾礦輸送到處理箱內(nèi)，鈾礦首先經(jīng)過(guò)第一粉碎輥與第二粉碎輥的初步粉碎，隨后在坡面漏塊頂部的篩孔過(guò)濾下，被破碎至所需的粒度；

20、s5、環(huán)境與安全管理:使用密封鉛板封閉采樣區(qū)域，減少放射性物質(zhì)的外泄，確保操作人員和環(huán)境的安全,通過(guò)鋼纜與卷盤配合完成采樣設(shè)備的收放卷操作，確保裝置的穩(wěn)定性和操作的靈活性；

21、s6、采樣后處理:采樣完成后，將采樣容器中的鈾礦樣品進(jìn)行編號(hào)和密封保存，準(zhǔn)備送往實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行進(jìn)一步分析,檢查和維護(hù)采樣裝置及相關(guān)設(shè)備，確保設(shè)備在下次使用時(shí)處于良好狀態(tài)。

22、工作原理：通過(guò)地質(zhì)勘探與定位，利用地震波成像和磁法勘探建立地下鈾礦體的三維模型，并使用差分gps系統(tǒng)精確確定采樣點(diǎn)的位置，確保采樣裝置在最佳位置。裝置主要包括支撐組件、處理組件、采樣組件和弱化組件等關(guān)鍵部分。

23、支撐組件由穩(wěn)定架、立桿和連接架組成，安裝在穩(wěn)定架頂部，通過(guò)立桿垂直支撐設(shè)備，使整個(gè)裝置穩(wěn)固可靠地固定在采樣地點(diǎn)，確保采樣過(guò)程中設(shè)備的穩(wěn)定性和垂直性。承載架安裝于支撐組件的頂部，并通過(guò)加強(qiáng)部件和接觸桿固定在立桿上，確保承載架在采樣過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)晃動(dòng)或位移，保持整體裝置的高精度操作。

24、處理組件安裝在承載架上，其核心部分是處理箱，內(nèi)部包括馬達(dá)、同步桿、第一動(dòng)桿、第二動(dòng)桿、以及配套的粉碎系統(tǒng)。馬達(dá)輸出動(dòng)力，通過(guò)同步桿帶動(dòng)處理箱內(nèi)的輸送板滑動(dòng)，將從進(jìn)料槽進(jìn)入的鈾礦托起，并引導(dǎo)至靠近處理箱上方的粉碎輥與進(jìn)行初步粉碎。這兩個(gè)粉碎輥由第一動(dòng)桿和第二動(dòng)桿驅(qū)動(dòng)，分別通過(guò)第三齒輪和第四齒輪進(jìn)行精確同步旋轉(zhuǎn)，確保礦石被均勻粉碎至所需的粒度。粉碎后的礦石通過(guò)坡面漏塊頂部的篩孔過(guò)濾，漏塊兩側(cè)安裝有彈簧桿和振蕩電機(jī)，通過(guò)輕微振動(dòng)確保礦石均勻分布，進(jìn)一步增強(qiáng)了粉碎和過(guò)濾效果。

25、采樣組件設(shè)置于處理組件一側(cè)，包括鉆桿、轉(zhuǎn)軸和鉆頭，由安裝在承載架頂部一側(cè)的動(dòng)力部件驅(qū)動(dòng)。第一電機(jī)通過(guò)皮帶輪系統(tǒng)和連接傳動(dòng)桿，使傳動(dòng)桿旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)第一齒輪與第二齒輪嚙合，帶動(dòng)鉆桿和轉(zhuǎn)軸精確旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)鈾礦的鉆取。采集到的鈾礦通過(guò)轉(zhuǎn)軸內(nèi)的絞龍輸送至處理組件頂部進(jìn)行初步粉碎。

26、粉碎后的鈾礦石通過(guò)進(jìn)料槽進(jìn)入到透明的亞克力管中。亞克力管的設(shè)計(jì)能夠提供透明效果，方便工作人員實(shí)時(shí)觀察礦石的流動(dòng)情況，確保采樣的順利進(jìn)行和處理的精確性。礦石從亞克力管輸送至弱化組件中的降塵倉(cāng)，在降塵倉(cāng)內(nèi)，通過(guò)頂部水箱連接的噴頭噴灑水霧進(jìn)行降塵處理，有效控制粉塵的產(chǎn)生。降塵后的礦石通過(guò)過(guò)濾層進(jìn)行水分過(guò)濾，過(guò)濾后的水被回收至水箱內(nèi)，實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用，確保操作環(huán)保且經(jīng)濟(jì)。同時(shí)，降塵倉(cāng)內(nèi)壁設(shè)置有濾板，進(jìn)一步凈化處理后的水質(zhì)。為了保證操作安全，降塵倉(cāng)一側(cè)設(shè)有密封鉛板，在采樣和處理過(guò)程中有效隔離內(nèi)部的放射性物質(zhì)，防止輻射泄漏。

27、在整個(gè)采樣和處理過(guò)程中，設(shè)備通過(guò)加強(qiáng)組件中的第二電機(jī)與減速機(jī)連接，驅(qū)動(dòng)卷盤旋轉(zhuǎn)，以此拉動(dòng)與承載架相連接的鋼纜，完成采樣設(shè)備的精確升降調(diào)節(jié)，確保在不同采樣深度下設(shè)備的操作穩(wěn)定性和靈活性。采樣完成后，工作人員可以通過(guò)鋼纜和卷盤系統(tǒng)安全收放裝置，并對(duì)樣品進(jìn)行編號(hào)和密封保存，準(zhǔn)備送往實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行進(jìn)一步分析。

28、本發(fā)明提供了運(yùn)用高精度砂巖型鈾礦原位精準(zhǔn)采樣裝置及其采樣方法。

29、具備以下有益效果：

30、1、本發(fā)明通過(guò)精確控制的采樣組件和多級(jí)粉碎系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)砂巖型鈾礦的精準(zhǔn)采樣和處理，確保樣品的代表性和均勻性，為后續(xù)分析提供高質(zhì)量的樣品。

31、2、本發(fā)明采用透明亞克力管和降塵倉(cāng)設(shè)計(jì)，操作人員能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控采樣過(guò)程，及時(shí)調(diào)整操作。結(jié)合密封鉛板的輻射防護(hù)措施，有效保障了采樣操作的安全性，并減少了環(huán)境污染。

32、3、本發(fā)明支撐和加強(qiáng)組件設(shè)計(jì)，確保了設(shè)備在不同條件下的穩(wěn)定性，同時(shí)通過(guò)降塵倉(cāng)的水資源循環(huán)利用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了環(huán)保高效的輻射粉塵控制，降低了操作成本。