CN111307541A - 一种煤层钻探气体分类收集装置 - Google Patents

一种煤层钻探气体分类收集装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种煤层钻探气体分类收集装置，包括两个支撑座，两个所述支撑座之间设有用于煤层钻进的钻探机构，所述支撑座内设有支撑所述钻探机构的支撑机构，所述钻探机构下侧设有与所述钻探机构固定的钻头，所述钻头内设有用于储存气体的收集腔，所述收集腔内设有完成取样气体的收集机构，所述收集腔上端壁内设有开口向上且下端壁连通所述收集腔的环形腔，该装置结构简单，操作便捷，在钻探的过程中，根据需要，时时探查采集样品气体，且在传输气体的过程中将所需气体隔离，保证检测时气体不被混合，从而保证检测的准确性。

Description

一种煤层钻探气体分类收集装置
技术领域
本发明涉及钻探领域，具体为一种煤层钻探气体分类收集装置。
背景技术
在煤炭等的资源探测中，常常需要对探测地进行钻探，以确定低下的煤炭情况以及气体情况，确保开发的安全；
现有的探测机器，在钻探完成后，在伸入设备进行取样抽测，但此时钻坑内各层次之间的气体已经初步混合，采集后极容易影响检测结果，而有些随着钻探一起臭氧检测，但由于使用同一根管子，管内遗留气体与所需气体在抽送过程中也容易混合，影响检测结果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种煤层钻探气体分类收集装置，克服检测的不准确性等问题，从而检测的精确性。
本发明是通过以下技术方案来实现的。
本发明的一种煤层钻探气体分类收集装置，包括两个支撑座，两个所述支撑座之间设有用于煤层钻进的钻探机构，所述支撑座内设有支撑所述钻探机构的支撑机构，所述钻探机构下侧设有与所述钻探机构固定的钻头，所述钻头内设有用于储存气体的收集腔，所述收集腔内设有完成取样气体的收集机构，所述收集腔上端壁内设有开口向上且下端壁连通所述收集腔的环形腔，所述收集腔内设有用于隔离所述环形腔与所述收集腔之间的连通的活塞板，所述环形腔内设有下端贯穿所述环形腔下端壁与所述活塞板且位于所述收集腔内的升降杆，所述升降杆内设有开口向下的抬升腔，所述抬升腔内滑动连接有可升降的收集块，所述收集块内设有开口向下且左端壁连通所述抬升腔的封闭腔，所述封闭腔右端壁内设有贯穿所述收集块且连通所述封闭腔上下两侧空间的通气管道，所述通气管道右端壁内设有转动腔，所述转动腔上端壁转动连接有下端位于外界空间内的转动轴，所述转动轴下端固定有可截断所述封闭腔与所述收集块下侧空间连通的封闭板，所述转动轴上固定有上端与所述转动腔上端壁固定连接的扭转弹簧，所述转动轴上固定连接有卷线轮，所述卷线轮缠绕有绳索，所述收集腔左端壁固定有用于限制所述收集块下降的限位板，所述钻探机构左侧还设有用于检测气体以及传送样本气体的检测机构，在钻探过程中，通过所述检测机构与所述收集机构的配合，保证了样本气体在传输过程中不被混合。
进一步地，所述钻探机构包括固定块，所述固定块内设有开口向下的旋转腔，所述旋转腔上端壁固定有旋转电机，所述旋转电机下端动力连接有下端位于外界空间内且与所述钻头固定连接的旋转轴，所述固定块左右两端固定有支撑杆，所述固定块左端还固定有限位板，所述旋转轴上端固定有传动带轮。
进一步地，所述支撑机构包括连通外界空间的升降腔，所述升降腔上下端壁间固定连接有升降轴，所述升降轴上滑动连接有升降块以及支撑所述升降块的升降弹簧，所述支撑杆的一端贯穿所述升降腔的端壁且与所述升降块固定连接，所述限位板左端贯穿左侧所述升降腔右端壁且位于所述升降腔内，所述升降轴上端贯穿所述限位板上端，所述限位板与所述升降块之间设有与所述升降轴螺纹连接的从动带轮，所述从动带轮与所述传动带轮之间通过皮带实现传动。
进一步地，所述检测机构包括固定在所述固定块下端面的固定杆，所述升降杆上端贯穿所述环形腔上端壁且位于外界空间内，所述抬升腔右端壁内设有电动导轨，所述电动导轨左端面固定有传动块，所述传动块下端面固定有与所述收集块固定连接的连接弹簧，所述绳索右端贯穿所述转动腔右端壁与所述收集块上端面且与所述传动块固定连接的绳索，所述抬升腔内还滑动连接有从动板以及连接所述从动板与所述抬升腔上端壁的伸缩弹簧，所述抬升腔上端壁内设有连通外界空间与所述抬升腔的贯通腔，所述固定杆左端面固定有检测箱，所述检测箱右端固定有右端贯穿所述固定杆与所述升降杆且连通所述抬升腔的环形腔，所述从动板下端固定有可封闭所述环形腔与所述抬升腔连通的隔离板，所述收集腔下端壁内设有连通外界空间与所述收集腔的进气管道，所述进气管道内设有用于抽送气的气泵，所述进气管道上端面还固定有下端连通所述收集腔且上端位于所述钻头上侧的排气管道。
进一步地，所述收集块与所述抬升腔端壁之间的摩擦力远大于所述连接弹簧的弹力。
本发明的有益效果 ：该装置结构简单，操作便捷，在钻探的过程中，根据需要，时时探查采集样品气体，且在传输气体的过程中将所需气体隔离，保证检测时气体不被混合，从而保证检测的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1 是本发明实施例的结构示意图；
图 2 是本发明实施例图1中A处结构的主视放大示意图；
图 3 是本发明实施例图1中B处结构的主视放大示意图；
图 4 是本发明实施例图2中C处结构的主视放大示意图。
具体实施方式
下面结合图1-4对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。
结合附图1-4所述的一种煤层钻探气体分类收集装置，包括两个支撑座10，两个所述支撑座10之间设有用于煤层钻进的钻探机构53，所述支撑座10内设有支撑所述钻探机构53的支撑机构54，所述钻探机构53下侧设有与所述钻探机构53固定的钻头26，所述钻头26内设有用于储存气体的收集腔32，所述收集腔32内设有完成取样气体的收集机构52，所述收集腔32上端壁内设有开口向上且下端壁连通所述收集腔32的环形腔41，所述收集腔32内设有用于隔离所述环形腔41与所述收集腔32之间的连通的活塞板24，所述环形腔41内设有下端贯穿所述环形腔41下端壁与所述活塞板24且位于所述收集腔32内的升降杆40，所述升降杆40内设有开口向下的抬升腔22，所述抬升腔22内滑动连接有可升降的收集块46，所述收集块46内设有开口向下且左端壁连通所述抬升腔22的封闭腔33，所述封闭腔33右端壁内设有贯穿所述收集块46且连通所述封闭腔33上下两侧空间的通气管道35，所述通气管道35右端壁内设有转动腔49，所述转动腔49上端壁转动连接有下端位于外界空间内的转动轴47，所述转动轴47下端固定有可截断所述封闭腔33与所述收集块46下侧空间连通的封闭板34，所述转动轴47上固定有上端与所述转动腔49上端壁固定连接的扭转弹簧48，所述转动轴47上固定连接有卷线轮50，所述卷线轮50缠绕有绳索36，所述收集腔32左端壁固定有用于限制所述收集块46下降的限位板55，所述钻探机构53左侧还设有用于检测气体以及传送样本气体的检测机构51，在钻探过程中，通过所述检测机构51与所述收集机构52的配合，保证了样本气体在传输过程中不被混合。
有益地，所述钻探机构53包括固定块17，所述固定块17内设有开口向下的旋转腔19，所述旋转腔19上端壁固定有旋转电机16，所述旋转电机16下端动力连接有下端位于外界空间内且与所述钻头26固定连接的旋转轴21，所述固定块17左右两端固定有支撑杆15，所述固定块17左端还固定有限位板14，所述旋转轴21上端固定有传动带轮18。
有益地，所述支撑机构54包括连通外界空间的升降腔31，所述升降腔31上下端壁间固定连接有升降轴30，所述升降轴30上滑动连接有升降块12以及支撑所述升降块12的升降弹簧29，所述支撑杆15的一端贯穿所述升降腔31的端壁且与所述升降块12固定连接，所述限位板14左端贯穿左侧所述升降腔31右端壁且位于所述升降腔31内，所述升降轴30上端贯穿所述限位板14上端，所述限位板14与所述升降块12之间设有与所述升降轴30螺纹连接的从动带轮13，所述从动带轮13与所述传动带轮18之间通过皮带11实现传动。
有益地，所述检测机构51包括固定在所述固定块17下端面的固定杆28，所述升降杆40上端贯穿所述环形腔41上端壁且位于外界空间内，所述抬升腔22右端壁内设有电动导轨38，所述电动导轨38左端面固定有传动块39，所述传动块39下端面固定有与所述收集块46固定连接的连接弹簧37，所述绳索36右端贯穿所述转动腔49右端壁与所述收集块46上端面且与所述传动块39固定连接的绳索36，所述抬升腔22内还滑动连接有从动板43以及连接所述从动板43与所述抬升腔22上端壁的伸缩弹簧45，所述抬升腔22上端壁内设有连通外界空间与所述抬升腔22的贯通腔44，所述固定杆28左端面固定有检测箱20，所述检测箱20右端固定有右端贯穿所述固定杆28与所述升降杆40且连通所述抬升腔22的环形腔41，所述从动板43下端固定有可封闭所述环形腔41与所述抬升腔22连通的隔离板42，所述收集腔32下端壁内设有连通外界空间与所述收集腔32的进气管道25，所述进气管道25内设有用于抽送气的气泵27，所述进气管道25上端面还固定有下端连通所述收集腔32且上端位于所述钻头26上侧的排气管道23。
有益地，所述收集块46与所述抬升腔22端壁之间的摩擦力远大于所述连接弹簧37的弹力。
初始状态时，所有弹簧处于正常状态，所述封闭腔33下端壁连通所述收集腔32。
需要钻探进行气体取样时，旋转电机16工作带动旋转轴21转动，从而带动传动带轮18与钻头26转动，传动带轮18的转动通过皮带11的传动带动从动带轮13转动，从而使先从动带轮13的下降，从而带动升降块12与支撑杆15下降且升降弹簧29被压缩，从而使固定块17下降，从而使钻头26在转动的过程中平稳下降；
钻头26钻探下降到所需深度时，旋转电机16停止工作，气泵27工作向收集腔32内抽送气体，从而将钻头26所处深度的气体抽送到收集腔32内，而收集腔32内的气体缓慢通过排气管道23排送至钻头26上侧，当收集腔32内充满该深度内的气体时，电动导轨38工作带动传动块39向上运动，从而拉伸连接弹簧37且拉伸绳索36，绳索36被拉动从而带动卷线轮50与转动轴47转动，从而使扭转弹簧48被扭转且封闭板34转动封闭封闭腔33下端壁与收集腔32的连通，当连接弹簧37被拉伸至最大伸缩量时，传动块39的上升带动收集块46上升，从而使充满于封闭腔33内的气体随着收集块46上升而上升；
当传动块39上升与从动板43接触时，收集块46上端与隔离板42下端接触，此时传动块39与收集块46的上升，带动从动板43与隔离板42的上升且伸缩弹簧45被压缩，当从动板43上升至最上侧时，环形腔41连通封闭腔33，此时检测箱20工作通过环形腔41检测封闭腔33内的气体；
检测完成后电动导轨38工作带动传动块39下降，从而使从动板43与隔离板42在伸缩弹簧45的复位的作用下下降，从而使隔离板42重新封闭环形腔41，而传动块39下降，在完成压缩连接弹簧37后才会带动收集块46下降，期间绳索36被放松，当收集块46下端下降且位于收集腔32内时，扭转弹簧48复位带动转动轴47与卷线轮50转动复位，从而使卷线轮50重新卷紧绳索36的同时带动封闭板34转动复位，从而使封闭腔33重新连通收集腔32，当收集块46下降与限位板55接触后，电动导轨38停止工作，此时检测机构51与收集机构52复位，便于下次工作，然后旋转电机16继续工作带动旋转轴21与钻头26转动，从而继续钻探。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种煤层钻探气体分类收集装置，包括两个支撑座，其特征在于：两个所述支撑座之间设有用于煤层钻进的钻探机构，所述支撑座内设有支撑所述钻探机构的支撑机构，所述钻探机构下侧设有与所述钻探机构固定的钻头，所述钻头内设有用于储存气体的收集腔，所述收集腔内设有完成取样气体的收集机构，所述收集腔上端壁内设有开口向上且下端壁连通所述收集腔的环形腔，所述收集腔内设有用于隔离所述环形腔与所述收集腔之间的连通的活塞板，所述环形腔内设有下端贯穿所述环形腔下端壁与所述活塞板且位于所述收集腔内的升降杆，所述升降杆内设有开口向下的抬升腔，所述抬升腔内滑动连接有可升降的收集块，所述收集块内设有开口向下且左端壁连通所述抬升腔的封闭腔，所述封闭腔右端壁内设有贯穿所述收集块且连通所述封闭腔上下两侧空间的通气管道，所述通气管道右端壁内设有转动腔，所述转动腔上端壁转动连接有下端位于外界空间内的转动轴，所述转动轴下端固定有可截断所述封闭腔与所述收集块下侧空间连通的封闭板，所述转动轴上固定有上端与所述转动腔上端壁固定连接的扭转弹簧，所述转动轴上固定连接有卷线轮，所述卷线轮缠绕有绳索，所述收集腔左端壁固定有用于限制所述收集块下降的限位板，所述钻探机构左侧还设有用于检测气体以及传送样本气体的检测机构，在钻探过程中，通过所述检测机构与所述收集机构的配合，保证了样本气体在传输过程中不被混合。
2.根据权利要求 1 所述的一种煤层钻探气体分类收集装置，其特征在于：所述钻探机构包括固定块，所述固定块内设有开口向下的旋转腔，所述旋转腔上端壁固定有旋转电机，所述旋转电机下端动力连接有下端位于外界空间内且与所述钻头固定连接的旋转轴，所述固定块左右两端固定有支撑杆，所述固定块左端还固定有限位板，所述旋转轴上端固定有传动带轮。
3.根据权利要求 1 所述的一种煤层钻探气体分类收集装置，其特征在于：所述支撑机构包括连通外界空间的升降腔，所述升降腔上下端壁间固定连接有升降轴，所述升降轴上滑动连接有升降块以及支撑所述升降块的升降弹簧，所述支撑杆的一端贯穿所述升降腔的端壁且与所述升降块固定连接，所述限位板左端贯穿左侧所述升降腔右端壁且位于所述升降腔内，所述升降轴上端贯穿所述限位板上端，所述限位板与所述升降块之间设有与所述升降轴螺纹连接的从动带轮，所述从动带轮与所述传动带轮之间通过皮带实现传动。
4.根据权利要求 1 所述的一种煤层钻探气体分类收集装置，其特征在于：所述检测机构包括固定在所述固定块下端面的固定杆，所述升降杆上端贯穿所述环形腔上端壁且位于外界空间内，所述抬升腔右端壁内设有电动导轨，所述电动导轨左端面固定有传动块，所述传动块下端面固定有与所述收集块固定连接的连接弹簧，所述绳索右端贯穿所述转动腔右端壁与所述收集块上端面且与所述传动块固定连接的绳索，所述抬升腔内还滑动连接有从动板以及连接所述从动板与所述抬升腔上端壁的伸缩弹簧，所述抬升腔上端壁内设有连通外界空间与所述抬升腔的贯通腔，所述固定杆左端面固定有检测箱，所述检测箱右端固定有右端贯穿所述固定杆与所述升降杆且连通所述抬升腔的环形腔，所述从动板下端固定有可封闭所述环形腔与所述抬升腔连通的隔离板，所述收集腔下端壁内设有连通外界空间与所述收集腔的进气管道，所述进气管道内设有用于抽送气的气泵，所述进气管道上端面还固定有下端连通所述收集腔且上端位于所述钻头上侧的排气管道。
5.根据权利要求 4 所述的一种煤层钻探气体分类收集装置，其特征在于：所述收集块与所述抬升腔端壁之间的摩擦力远大于所述连接弹簧的弹力。
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