申请/专利权人：山东省煤田地质局第一勘探队

申请日：2023-10-18

公开（公告）日：2024-05-17

公开（公告）号：CN117072095B

主分类号：E21B25/04

分类号：E21B25/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.17#授权;2023.12.05#实质审查的生效;2023.11.17#公开

摘要：本发明属于矿山机械设备技术领域，尤其涉及一种煤层瓦斯含量测定随钻取芯装置及方法，该装置包括底座，所述底座的顶部水平设置有调节板，所述调节板的底部设有两组支撑腿，两组所述支撑腿均与底座的顶部固定连接。本发明通过设有取样组件，在取样时，挡板能够先对第二钻筒进行遮挡，从而避免表层的煤进入到第二钻筒内，随着钻取深度的增加，当达到指定深度时，能够缓慢缩短液压伸缩杆，此时指定深度的煤层能够在第二钻筒的钻取下进入到第二钻筒内部并被多个取样夹爪夹紧，最后通过升降绳索将样芯连同取样板等机构一起取出即可，进而在无需退出第一钻筒和第二钻筒的情况下实现了对煤层的取样操作，提高了取样效率。

主权项：1.一种煤层瓦斯含量测定随钻取芯装置，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）的顶部水平设置有调节板（2），所述调节板（2）的底部设有两组支撑腿，两组所述支撑腿均与底座（1）的顶部固定连接，且其中一组支撑腿的顶部与调节板（2）底部铰接在一起，所述调节板（2）的底部与底座（1）顶部之间铰接有液压推杆（3），所述调节板（2）的顶部水平设置有第一钻筒（4），所述第一钻筒（4）远离液压推杆（3）的一端转动套接有第一固定板（5），所述第一固定板（5）与调节板（2）顶部垂直固定连接，所述第一钻筒（4）远离液压推杆（3）一端的表面贯穿开设有排料口，且第一钻筒（4）与排料口相对的位置固定套接有防溅罩（6），所述防溅罩（6）的底部倾斜设有导料板（7），所述导料板（7）与第一固定板（5）固定连接，所述第一钻筒（4）的另一端转动贯穿插接有第二钻筒（8），所述第二钻筒（8）位于第一钻筒（4）内的表面螺纹设置有绞龙叶片（9），且绞龙叶片（9）与第一钻筒（4）的内壁贴合；所述第二钻筒（8）内设置有取样组件，所述第二钻筒（8）位于第一钻筒（4）外的一端转动套接有第二固定板（10），所述第二固定板（10）的底部连接有滑块（11），所述调节板（2）顶部与滑块（11）相对的位置开设有滑槽，且滑块（11）滑动安装在滑槽中，所述第二固定板（10）与第一固定板（5）之间连接有动力组件，且第二固定板（10）远离第一钻筒（4）的一侧另设有驱动组件，所述第一钻筒（4）远离液压推杆（3）的一端固定连接有固定环（12），所述固定环（12）内侧与第二钻筒（8）外壁之间设置有传动组件；所述取样组件包括圆形的定位板（13），所述定位板（13）靠近第一固定板（5）一侧的圆心处垂直固定连接有液压伸缩杆（14），所述液压伸缩杆（14）上固定套接有圆形的取样板（15），且取样板（15）套接在液压伸缩杆（14）不可伸缩的部分，所述取样板（15）和定位板（13）的圆周面上均环形设置有多个第一微型活塞泵（16），且取样板（15）和定位板（13）上的多个第一微型活塞泵（16）一一对应，所述第二钻筒（8）的内壁上与多个第一微型活塞泵（16）相对的位置均开设有定位槽，所述定位槽与液压伸缩杆（14）平行，且第一微型活塞泵（16）安装在对应的定位槽中，所述取样板（15）远离定位板（13）一侧的边缘位置垂直固定连接有多个取样夹爪（17）；多个所述取样夹爪（17）呈环形分布，且取样夹爪（17）靠近第一钻筒（4）转动方向的一侧为斜面设计，所述取样夹爪（17）靠近液压伸缩杆（14）的一侧开设有偏转槽，且偏转槽与取样夹爪（17）的自由端靠近，所述偏转槽内设有夹紧板（18），所述夹紧板（18）靠近取样板（15）的一侧与偏转槽的内壁铰接在一起，所述夹紧板（18）远离液压伸缩杆（14）的一侧与偏转槽之间连接有第二微型活塞泵（19），所述液压伸缩杆（14）远离定位板（13）的一端垂直固定连接有圆形的挡板（20），所述挡板（20）远离液压伸缩杆（14）的一侧固定连接有锥形凸起（21），所述挡板（20）与多个取样夹爪（17）相对的位置均开设有缺口，多个所述取样夹爪（17）插接在对应的缺口中，且初始状态下取样夹爪（17）的自由端与挡板（20）靠近锥形凸起（21）的一侧齐平，所述定位板（13）远离液压伸缩杆（14）的一端转动连接有升降绳索（22），所述升降绳索（22）位于第二钻筒（8）外的一端连接有电动绞盘（23），所述电动绞盘（23）安装在调节板（2）的顶部；所述动力组件包括螺杆（24），所述螺杆（24）垂直螺纹贯穿插接在第二固定板（10）上，所述螺杆（24）的一端与第一固定板（5）垂直转动连接，所述螺杆（24）的另一端连接有第一电机（25）；所述驱动组件包括第二电机（26），所述第二电机（26）的顶部设有安装板（27），所述安装板（27）固定连接在第二固定板（10）上，且第二电机（26）安装在安装板（27）上，所述第二电机（26）的输出轴上套接有第一齿轮（28），所述第二钻筒（8）与第一齿轮（28）相对的表面环形设置有第一齿牙，且第一齿轮（28）与第一齿牙啮合；所述传动组件包括多个第二齿轮（29），多个所述第二齿轮（29）垂直固定安装在第二固定板（10）靠近固定环（12）的一侧，且多个第二齿轮（29）环形分布在固定环（12）的内侧，所述固定环（12）的内侧均匀设置有第二齿牙，所述第二钻筒（8）与第二齿轮（29）相对的位置环形设置有第三齿牙，且第二齿轮（29）同时与第二齿牙和第三齿牙啮合；所述第二钻筒（8）靠近第二固定板（10）的一端转动套接有套管（30），所述套管（30）上固定套接有第三固定板（31），所述第三固定板（31）与安装板（27）的底部固定连接，所述套管（30）的底部贯穿开设有取样孔，所述取样孔处安装有防护板（32）；所述第一钻筒（4）和第二钻筒（8）靠近第一固定板（5）的一端齐平，且第一钻筒（4）的该端还与初始状态下的锥形凸起（21）齐平；所述夹紧板（18）自由端靠近液压伸缩杆（14）的一侧设有斜面凸起，且初始状态下斜面凸起能够完全位于偏转槽内；当第一钻筒（4）、第二钻筒（8）以及挡板（20）上的锥形凸起（21）与煤层接触时，第一钻筒（4）、第二钻筒（8）以及锥形凸起（21）能够同时对煤层进行钻进操作，而随着第一钻筒（4）和第二钻筒（8）的继续钻进；当达到指定深度后，在保持第一钻筒（4）和第二钻筒（8）继续钻动的同时，缓慢缩短液压伸缩杆（14），此时挡板（20）能够在液压伸缩杆（14）的带动下向靠近定位板（13）的方向移动，而随着第二钻筒（8）的持续钻进，煤层能够逐渐进入到第二钻筒（8）内部，此时由于取样夹爪（17）在第二钻筒（8）的带动下也处于转动状态，因此多个取样夹爪（17）能够通过其斜面对进入到第二钻筒（8）内的样芯进行切割，从而使样芯能够与被多个取样夹爪（17）所包围，当液压伸缩杆（14）完全收缩后，先关闭第一电机（25）使第二钻筒（8）继续保持转动，接着启动多个第二微型活塞泵（19），从而将夹紧板（18）从偏转槽内推出，而随着夹紧板（18）与样芯接触，夹紧板（18）上的斜面凸起能够随着第二钻筒（8）的转动对样芯的外表面进行环形切割。

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百度查询： 山东省煤田地质局第一勘探队 一种煤层瓦斯含量测定随钻取芯装置及方法

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