CN110132661A - 一种煤层气体检测用采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及煤矿钻掘技术领域。一种煤层气体检测用采集装置，包括收集管套、配合管套、固定杆和采集钻头；收集管套的底部内壁上设有轮齿纹；配合管套的上部外壁上设有配合轮齿纹；配合管套与收集管套之间设有连接弹簧；配合管套的顶面设有配合孔，配合管套的顶面下方设有配合空腔，固定杆上部设有配合环槽；配合环槽的与阶梯槽的底部相配合；固定杆的下部穿过配合孔设在配合空腔内；固定杆的下端设有漏斗状的配合凸头；配合凸头设在配合段内；配合凸头的中部设有放气孔，放气孔上设有放气封堵块，固定杆底部设有进气通孔；采集钻头的上部与连接段相配合。本发明的有益效果是：实现双向调节移动，使用方便；不仅能收集甲烷气体还能收集煤矿物料，并且密封性好。

Description

一种煤层气体检测用采集装置

技术领域

本发明涉及煤矿钻掘技术领域，尤其涉及一种煤层气体检测用采集装置。

背景技术

甲烷是结构最简单的碳氢化合物。广泛存在于天然气、沼气、煤矿坑井气之中，是优质气体燃料，也是制造合成气和许多化工产品的重要原料。在煤矿钻掘煤层时，需要深孔取样，并且采集煤层中的甲烷浓度。目前的煤层气体检测用采集装置大多都是不可伸缩的结构，只有用于收集甲烷的气体腔，若同时需要采集煤矿需要通过两种工具分别进行使用，这样使用不方便；并且目前还没有能收集甲烷的同时还能采集物料的装置。

现有技术进行改进如申请号为CN201710929905.0的中国发明专利中公开的收集器包括硬质顶盖、硬质底盖、气体采样膜及箍圈；硬质顶盖上设有气体检测口；气体采样膜收缩地位于硬质顶盖与硬质底盖之间，且分别与硬质顶盖与硬质底盖密封连接，以形成收集煤层水和甲烷的可膨胀的空间；在气体采样膜上设有煤层水和甲烷气进入及排出该空间的样品入口/排水口；气体采样膜的膜外侧套有箍圈，箍圈为一只或多只，且该箍圈在膜外侧与膜紧密粘合。该煤层气体检测用采集装置主要用于气体收集，但无法做到物料和甲烷同时收集，并且该煤层气体检测用采集装置的密封性比较差。

发明内容

本发明的目的是：针对现有技术存在的不足，提供该煤层气体检测用采集装置实现双向调节移动，使用方便；不仅能收集甲烷气体还能收集煤矿物料，并且密封性好的一种煤层气体检测用采集装置。

为本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：

一种煤层气体检测用采集装置，该煤层气体检测用采集装置包括收集管套、配合管套、固定杆和采集钻头；所述的收集管套的顶部设置有阶梯槽；收集管套内位于阶梯槽下方设置有收集空腔，所述的收集空腔与阶梯槽底部连通；收集管套的底部内壁上设置有轮齿纹；所述的配合管套的上部外壁上设置有与轮齿纹相匹配的配合轮齿纹；配合管套与收集管套之间且位于收集空腔内设置有连接弹簧；配合管套的顶面设置有配合孔，配合管套的顶面下方设置有配合空腔，所述的配合空腔包括收集段、配合段和连接段；所述的固定杆上部设置有配合环槽；所述的配合环槽的与阶梯槽的底部相配合固定；固定杆的下部穿过配合孔设置在配合空腔内；固定杆的下端设置有漏斗状的配合凸头；所述的配合凸头设置在配合段内，且配合凸头与配合段相配合；配合凸头的中部设置有放气孔，所述的放气孔上设置有放气封堵块，位于固定杆底部设置有与放气孔相连通的进气通孔；采集钻头的上部与连接段相配合。该煤层气体检测用采集装置实现双向调节移动，使用方便；不仅能收集甲烷气体还能收集煤矿物料，并且密封性好。

作为优选，所述的配合凸头上设置有环形槽，所述的环形槽上设置有密封圈。通过密封圈增加密封效果。

作为优选，所述的采集钻头呈中空的圆管状，采集钻头的中部周向设置有三个用于收集煤矿的圆孔。便于使煤矿物料从侧边进入，方便收集。

作为优选，所述的采集钻头的底部周向多个便于钻掘的钻掘槽，每个钻掘槽均呈平行四边形状，且每个钻掘槽的朝向一致。便于更好的进行煤矿钻掘。

作为优选，所述的固定杆的顶部设置有用于加强固定杆固定的固定螺母，所述的固定螺母设置在阶梯槽内。进一步固定固定杆，防止固定杆松动以及防止甲烷泄露。

作为优选，所述的阶梯槽内设置有用于该煤层气体检测用采集装置转动的转轴套，转轴套与阶梯槽相匹配，且转轴套上设置有转轴通孔。通过转轴套带动整体转动，便于更好的收集。

作为优选，所述的配合凸头的底面设置有向上凹的圆形凹槽。进一步使物料将填堵在放气封堵块上在，增加密封性。

作为优选，所述的配合环槽处的直径小于配合环槽两侧的直径。进一步的使固定杆更好的固定在收集套筒的顶部。

作为优选，所述的配合段的直径小于连接段的直径。能使固定杆在配合管套内发生相对位移。

作为优选，所述的采集钻头顶部的直径大于配合凸头的直径。能使固定杆在采集钻头内来回相对移动。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：该煤层气体检测用采集装置通过收集管套上的轮齿纹与配合管套上的配合轮齿纹相配合使收集管套与配合管套实现相对移动，方便使用；通过固定杆与配合段相匹配，同时通过放气封堵块和密封圈增加密封性；通过配合管套和固定杆发生相对移动不仅能收集甲烷还能便于收集煤矿物料，通过采集钻头便于钻掘和收集。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为的本发明的剖视图。

图3为本发明的爆炸图。

附图中的标记为：收集管套1、阶梯槽101、收集空腔102、配合管套2、配合轮齿纹201、配合孔202、配合空腔203、收集段2031、配合段2032、连接段2033、固定杆3、固定螺母31、配合环槽301、配合凸头302、放气孔3021、放气封堵块3022、环形槽3023、圆形凹槽3024、进气通孔303、采集钻头4、圆孔401、钻掘槽402、连接弹簧5、密封圈6、转轴套7、转轴通孔71。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1至图3所示，一种煤层气体检测用采集装置，该煤层气体检测用采集装置包括收集管套1、配合管套2、固定杆3和采集钻头4；收集管套1的顶部设置有阶梯槽101；阶梯槽101内设置有用于该煤层气体检测用采集装置转动的转轴套7，转轴套7与阶梯槽101相匹配，且转轴套7上设置有转轴通孔71，旋转驱动装置通过转轴通孔71带动转轴套7转动，并且通过转轴套7带动收集管套1旋转，便于该煤层气体检测用采集装置在煤矿钻掘时采集。收集管套1内位于阶梯槽101下方设置有收集空腔102，收集空腔102与阶梯槽101底部连通。收集管套1的底部内壁上设置有轮齿纹；配合管套2的上部外壁上设置有与轮齿纹相匹配的配合轮齿纹201，通过轮齿纹与配合管套2上的配合轮齿纹201相配合使收集管套1与配合管套2实现相对移动，从而实现两端均可伸缩，结构紧凑并且方便使用收集。配合管套2与收集管套1之间且位于收集空腔102内设置有连接弹簧5，通过连接弹簧5增加配合管套2与收集管套1的配合性，提高密封性以及便于伸缩使用。配合管套2的顶面设置有配合孔202，配合管套2的顶面下方设置有配合空腔203，配合空腔203包括收集段2031、配合段2032和连接段2033；固定杆3上部设置有配合环槽301；配合环槽301的与阶梯槽101的底部相配合固定，阶梯槽101的底部为直径最小的阶梯圆形槽，配合环槽301处的直径小于配合环槽301两侧的直径，使配合环槽301与最小的阶梯圆形槽相配合，并且通过两侧均大于配合环槽301的直径，进一步的将固定杆3上部固定在阶梯槽101上，防止固定杆3发生位移并且防止漏气。固定杆3的顶部设置有用于加强固定杆3固定的固定螺母31，固定螺母31设置在阶梯槽101内。通过固定螺母31进一步增加了固定杆3的安装牢固性并且进一步防止甲烷气体泄漏，增加密封性。固定杆3的下部穿过配合孔202设置在配合空腔203内；固定杆3的下端设置有漏斗状的配合凸头302；配合凸头302设置在配合段2032内，且配合凸头302与配合段2032相配合；配合段2032的直径小于连接段2033的直径。当配合管套2缩进使，配合凸头302能进入到连接段2033并且使物料和甲烷气体进入。配合凸头302上设置有环形槽3022，环形槽上设置有密封圈6。通过密封圈6进一步的防止气体泄漏。配合凸头302的中部设置有放气孔3021，放气孔3021上设置有放气封堵块3023，放气封堵块3023用于收集完后，防止气体泄漏。位于固定杆3底部设置有与放气孔3021相连通的进气通孔303；配合凸头302的底面设置有向上凹的圆形凹槽3024。进一步使物料将填堵在放气封堵块上在，增加密封性。

采集钻头4呈中空的圆管状，采集钻头4的上部与连接段2033相配合。顶部的直径大于配合凸头302的直径。在发生相对移动时能使固定杆3进入到采集钻头4的钻头空腔内。采集钻头4的中部周向设置有三个用于收集煤矿的圆孔401。便于使煤矿物料从侧边进入，方便收集。采集钻头4的底部周向多个便于钻掘的钻掘槽402，每个钻掘槽402均呈平行四边形状，且每个钻掘槽402的朝向一致。便于更好的进行煤矿钻掘。

使用时，通过旋转驱动装置连接到转轴套7上，通过转轴套7带动整个煤层气体检测用采集装置一起旋转，在采集钻头4向下钻掘时，通过阻力会使采集钻头4带动配合管套2向上挤压，使收集管套1与配合管套2之间的距离减小，从而使固定杆3就进入到采集钻头4的钻头空腔内，外部的煤矿以及甲烷通过底部或圆孔401进入，并且挤入到配合管套2的配合空腔203内，甲烷气体会从固定杆3与配合孔202之间的间隙进入到收集管套1中的收集空腔内。收集完成后，停止旋转，通过连接弹簧5的弹力将配合管套回到初始位置，使配合凸头302回到配合段2032中，并且通过密封圈6和放气封堵块3023，将甲烷和煤矿物料分别收集在收集管套1与配合管套2内，通过收集管套1和配合管套2相对移动，将煤矿物料从配合管套2的配合空腔202内取出。通过打开放气封堵块3023，使甲烷气体通过进气通孔303从放气孔3021放出。

综上所述，该煤层气体检测用采集装置通过收集管套1上的轮齿纹与配合管套2上的配合轮齿纹201相配合使收集管套1与配合管套2实现相对移动，方便使用；通过固定杆3与配合段2032相匹配，同时通过放气封堵块3022和密封圈6增加密封性；通过配合管套2和固定杆3发生相对移动不仅能收集甲烷还能便于收集煤矿物料，通过采集钻头4便于钻掘和收集。

以上为对本发明实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的。本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施列，而是要符合与本文所公开的原理和新颖点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种煤层气体检测用采集装置，其特征在于，该采集装置包括收集管套（1）、配合管套（2）、固定杆（3）和采集钻头（4）；所述的收集管套（1）的顶部设置有阶梯槽（101）；收集管套（1）内位于阶梯槽（101）下方设置有收集空腔（102），所述的收集空腔（102）与阶梯槽（101）底部连通；收集管套（1）的底部内壁上设置有轮齿纹；所述的配合管套（2）的上部外壁上设置有与轮齿纹相匹配的配合轮齿纹（201）；配合管套（2）与收集管套（1）之间且位于收集空腔（102）内设置有连接弹簧（5）；配合管套（2）的顶面设置有配合孔（202），配合管套（2）的顶面下方设置有配合空腔（203），所述的配合空腔（203）包括收集段（2031）、配合段（2032）和连接段（2033）；所述的固定杆（3）上部设置有配合环槽（301）；所述的配合环槽（301）的与阶梯槽（101）的底部相配合固定；固定杆（3）的下部穿过配合孔（202）设置在配合空腔（203）内；固定杆（3）的下端设置有漏斗状的配合凸头（302）；所述的配合凸头（302）设置在配合段（2032）内，且配合凸头（302）与配合段（2032）相配合；配合凸头（302）的中部设置有放气孔（3021），所述的放气孔（3021）上设置有放气封堵块（3022），位于固定杆（3）底部设置有与放气孔（3021）相连通的进气通孔（303）；采集钻头（4）的上部与连接段（2033）相配合。

2.根据权利要求1所述的一种煤层气体检测用采集装置，其特征在于，所述的配合凸头（302）上设置有环形槽（3023），所述的环形槽上设置有密封圈（6）。

3.根据权利要求1所述的一种煤层气体检测用采集装置，其特征在于，所述的采集钻头（4）呈中空的圆管状，采集钻头（4）的中部周向设置有三个用于收集煤矿的圆孔（401）。

4.根据权利要求3所述的一种煤层气体检测用采集装置，其特征在于，所述的采集钻头（4）的底部周向多个便于钻掘的钻掘槽（402），每个钻掘槽（402）均呈平行四边形状，且每个钻掘槽（402）的朝向一致。

5.根据权利要求1所述的一种煤层气体检测用采集装置，其特征在于，所述的固定杆（3）的顶部设置有用于加强固定杆（3）固定的固定螺母（31），所述的固定螺母（31）设置在阶梯槽（101）内。

6.根据权利要求1所述的一种煤层气体检测用采集装置，其特征在于，所述的阶梯槽（101）内设置有用于该煤层气体检测用采集装置转动的转轴套（7），转轴套（7）与阶梯槽（101）相匹配，且转轴套（7）上设置有转轴通孔（71）。

7.根据权利要求2所述的一种煤层气体检测用采集装置，其特征在于，所述的配合凸头（302）的底面设置有向上凹的圆形凹槽（3024）。

8.根据权利要求1所述的一种煤层气体检测用采集装置，其特征在于，所述的配合环槽（301）处的直径小于配合环槽（301）两侧的直径。

9.根据权利要求1所述的一种煤层气体检测用采集装置，其特征在于，所述的配合段（2032）的直径小于连接段（2033）的直径。

10.根据权利要求1所述的一种煤层气体检测用采集装置，其特征在于，所述的采集钻头（4）顶部的直径大于配合凸头（302）的直径。