CN113503135B - 一种用于收集煤层钻孔煤屑的简易装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于收集煤层钻孔煤屑的简易装置及其使用方法，具体涉及煤层钻孔煤屑收集装置技术领域，包括主收集器，所述主收集器的外表面套接有塑料套，所述塑料套背面的下方与主收集器的外表面固定连接，所述塑料套的上表面与伸缩器的外表面固定连接。本发明通过设置固定筒、滑杆、弹簧、挤压板和延长杆，使得在对该该简易装置进行安装时，可以根据不同钻孔与煤壁是否垂直而更改该简易装置的形态，大大降低了该简易装置在使用时的难度，且由于塑料套可以与煤壁贴合，从而保障了煤屑收集时的准确性，由于其内部结构采用挤压的方式进行连接和固定，进而大大降低了该简易装置结构的复杂程度，在推广以及应用方面具有极大的优势。

Description

一种用于收集煤层钻孔煤屑的简易装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及煤层钻孔煤屑收集装置技术领域，更具体地说，本发明涉及一种用于收集煤层钻孔煤屑的简易装置及其使用方法。

背景技术

钻屑量指的是煤层钻孔施工过程中，每米钻孔排出的煤屑体积或重量；它是煤与瓦斯突出预测和冲击地压预测的重要指标。因此，准确收集钻孔煤屑，对于上述两类动力灾害的风险预测非常关键。

目前，收集钻孔煤屑的器具可分为两类：1、蛇皮袋、铁桶和普通的专用袋子；2、专用装置。第一类器具在使用的过程中，由于煤壁凹凸不平，钻孔出来的煤屑容易顺煤壁飘洒，影响测定结果的准确性，容易造成风险误判；第二类器具虽然能够实现煤屑的准确收集，但是，专用装置结构复杂，难以推广应用。

因此，探索新的煤层钻孔煤屑收集装置，实现钻孔煤屑的准确、简单收集，就显得尤为迫切。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种用于收集煤层钻孔煤屑的简易装置及其使用方法，本发明所要解决的技术问题是：现有的收集钻孔煤屑的器具在使用时由于专用装置以及非专用装置的区分，导致在使用时类别较多，且在使用的过程中凹凸不平，钻孔出来的煤屑容易顺煤壁飘洒，影响测定结果的准确性，容易造成风险误判，且在采用专用装置时，则容易由于专用装置内部结构的复杂性，导致推广以及应用受限的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于收集煤层钻孔煤屑的简易装置及其使用方法，包括主收集器，所述主收集器的外表面套接有塑料套，所述塑料套背面的下方与主收集器的外表面固定连接，所述塑料套的上表面与伸缩器的外表面固定连接，所述伸缩器的下表面与主收集器的上表面搭接，所述伸缩器的背面固定连接有安装块，所述安装块的下表面与延长杆的顶端固定连接，所述延长杆的外表面套接有固定筒，所述固定筒的外表面套接有两个轴承，且两个轴承的外表面分别与两个安装架的内壁固定连接，所述安装架的正面与主收集器的背面固定连接，所述主收集器的外表面设置有第一销轴，所述第一销轴的左右两端分别与两个摩擦块的相对面搭接，所述主收集器通过销轴与支架的顶端铰接。

作为本发明的进一步方案：所述支架的底端与球套的上表面固定连接，所述球套的内壁与调节块的外表面搭接，所述调节块的下表面通过第二销轴与支撑板的上表面铰接，所述支架、第二销轴、调节块和支撑板均位于放置槽内，所述固定筒的外表面卡接有防滑块。

作为本发明的进一步方案：所述放置槽开设在主收集器的外表面，所述第二销轴的外表面套接有两个卷簧，且两个卷簧相远离的一端分别与放置槽内壁的左右两侧面固定连接，所述塑料套设置为弹性塑料套。

作为本发明的进一步方案：所述支撑板的正面设置有若干个防滑垫，所述支撑板的背面和放置槽内壁的正面均固定连接有磁块，且两个磁块的相对面相互吸引。

作为本发明的进一步方案：所述主收集器下方设置有钻机装置，所述钻机装置的上表面开设有定位槽，所述定位槽内壁的下表面与驱动装置下表面固定连接，所述驱动装置上方的输出轴与钻杆的底端固定连接。

作为本发明的进一步方案：所述驱动装置的左侧面和主收集器的背面均固定连接有提手，所述主收集器背面提手的数量为两个，且三个提手的外表面均设置有防滑纹路，所述主收集器的正面和背面均设置为弧面。

作为本发明的进一步方案：所述固定筒的内壁固定连接有两个限位装置，对应两个限位装置的相对面均设置为斜面，所述延长杆的外表面固定连接有两个挤压板，且两个挤压板相远离的一面分别与两个限位装置的斜面搭接。

作为本发明的进一步方案：所述限位装置包括滑套，所述滑套的外表面与固定筒的内壁固定连接，所述滑套内滑动连接有滑杆，所述滑杆的背面固定连接有两个弹簧，且两个弹簧的另一端均与滑套内壁的正面固定连接。

一种用于收集煤层钻孔煤屑的简易装置使用方法，包括以下使用步骤：

一次施工：在施工时，需采用钻机装置以及驱动装置对钻杆进行运行，且在运行之前需要通过钻机装置表面的提手对钻杆顶端的位置进行调节，使其对需要钻孔煤壁的表面接触，此时即可启动驱动装置，当打孔至合适深度后即可停止运行。

安装：对该简易装置进行安装之前可拉起支撑板，使两个磁块分离，并通过球套和调节块对支撑板的角度以及位置进行调节，由于支撑板脱离放置槽后，会在卷簧弹力的作用下与调节块维持90°的水平位置，使得在调节完毕后，只需将支撑板的正面与煤壁的表面搭接即可。

①、在水平方向上，若钻孔轴线与煤壁垂直，将该简易装置放置在钻杆下方（该简易装置前端底部低于钻杆约100mm），该简易装置的轴线与钻杆轴线方向一致，并紧贴煤壁即可。

②、在水平方向上，若钻孔轴线与煤壁不垂直，需要将该简易装置放置在钻杆下方，使得该简易装置的轴线与钻杆轴线方向一致，通过拉动延长杆，从而将伸缩器移动至合适的位置直至紧贴煤壁为止，且在调节完毕后旋转固定筒，通过滑杆与挤压板之间的摩擦力对延长杆进行固定，从而将伸缩器与塑料套的位置固定住即可。

二次施工：工作人员一只手提着提手，另一只手扶着主收集器，保持装置基本稳定，随后继续施工钻孔，钻孔的煤屑从钻孔流出，经塑料套进入主收集器，最终从主收集器出来，进入取样袋，即可实现钻孔煤屑的简易收集。

本发明的有益效果在于：

本发明通过设置固定筒、滑杆、弹簧、挤压板和延长杆，当工作人员在钻孔完毕后，在水平方向上，若钻孔轴线与煤壁不垂直时，需要将该简易装置放置在钻杆下方，使得该简易装置的轴线与钻杆轴线方向一致，通过拉动延长杆，从而将伸缩器移动至合适的位置直至紧贴煤壁为止，且在调节完毕后旋转固定筒，通过滑杆与挤压板之间的摩擦力对延长杆进行固定，从而将伸缩器与塑料套的位置固定住即可，使得在对该该简易装置进行安装时，可以根据不同钻孔与煤壁是否垂直而更改该简易装置的形态，且改装时，只需通过固定筒和延长杆对伸缩器的位置进行调节即可，大大降低了该简易装置在使用时的难度，且由于塑料套可以与煤壁贴合，从而保障了煤屑收集时的准确性，由于其内部结构采用挤压的方式进行连接和固定，进而大大降低了该简易装置结构的复杂程度，在推广以及应用方面具有极大的优势；

本发明通过设置支架、球套和调节块，当工作人员对该简易装置进行安装之前可拉起支撑板，使两个磁块分离，并通过球套和调节块对支撑板的角度以及位置进行调节，由于支撑板脱离放置槽后，会在卷簧弹力的作用下与调节块维持90°的水平位置，使得在调节完毕后，只需将支撑板的正面与煤壁的表面搭接即可，使得在使用该简易装置时，可以通过支架和支撑板对该简易装置进行初步支撑，使得在后续煤屑落入主收集器内时，支架和支撑板可以对主收集器的重量起到辅助支撑的效果，从而降低了工作人员使用该简易装置时的难度，且工作人员可以通过球套对支撑板的位置和角度进行调节，进而提高了该简易装置的适用性。

附图说明

图1为本发明立体的结构示意图；

图2为本发明球套立体的结构示意图；

图3为本发明主收集器左视的结构示意图；

图4为本发明固定筒左视的剖面结构示意图；

图5为本发明A处放大的结构示意图；

图6为本发明限位装置立体的剖面结构示意图；

图中：1主收集器、2塑料套、3伸缩器、4安装块、5延长杆、6固定筒、7轴承、8安装架、9第一销轴、10摩擦块、11支架、12放置槽、13球套、14调节块、15第二销轴、16支撑板、17卷簧、18磁块、19防滑垫、20钻机装置、21驱动装置、22定位槽、23钻杆、24提手、25限位装置、251滑套、252滑杆、253弹簧、26挤压板、27斜面。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-6所示，本发明提供了一种用于收集煤层钻孔煤屑的简易装置，包括主收集器1，主收集器1的外表面套接有塑料套2，塑料套2背面的下方与主收集器1的外表面固定连接，塑料套2的上表面与伸缩器3的外表面固定连接，伸缩器3的下表面与主收集器1的上表面搭接，伸缩器3的背面固定连接有安装块4，安装块4的下表面与延长杆5的顶端固定连接，延长杆5的外表面套接有固定筒6，固定筒6的外表面套接有两个轴承7，且两个轴承7的外表面分别与两个安装架8的内壁固定连接，安装架8的正面与主收集器1的背面固定连接，主收集器1的外表面设置有第一销轴9，第一销轴9的左右两端分别与两个摩擦块10的相对面搭接，主收集器1通过销轴与支架11的顶端铰接。

支架11的底端与球套13的上表面固定连接，球套13的内壁与调节块14的外表面搭接，调节块14的下表面通过第二销轴15与支撑板16的上表面铰接，支架11、第二销轴15、调节块14和支撑板16均位于放置槽12内，固定筒6的外表面卡接有防滑块。

放置槽12开设在主收集器1的外表面，第二销轴15的外表面套接有两个卷簧17，且两个卷簧17相远离的一端分别与放置槽12内壁的左右两侧面固定连接，塑料套2设置为弹性塑料套。

支撑板16的正面设置有若干个防滑垫19，支撑板16的背面和放置槽12内壁的正面均固定连接有磁块18，且两个磁块18的相对面相互吸引。

主收集器1下方设置有钻机装置20，钻机装置20的上表面开设有定位槽22，定位槽22内壁的下表面与驱动装置21下表面固定连接，驱动装置21上方的输出轴与钻杆23的底端固定连接。

驱动装置21的左侧面和主收集器1的背面均固定连接有提手24，主收集器1背面提手24的数量为两个，且三个提手24的外表面均设置有防滑纹路，主收集器1的正面和背面均设置为弧面。

固定筒6的内壁固定连接有两个限位装置25，对应两个限位装置25的相对面均设置为斜面27，延长杆5的外表面固定连接有两个挤压板26，且两个挤压板26相远离的一面分别与两个限位装置25的斜面27搭接。

限位装置25包括滑套251，滑套251的外表面与固定筒6的内壁固定连接，滑套251内滑动连接有滑杆252，滑杆252的背面固定连接有两个弹簧253，且两个弹簧253的另一端均与滑套251内壁的正面固定连接。

一种用于收集煤层钻孔煤屑的简易装置使用方法，包括以下使用步骤：

一次施工：在施工时，需采用钻机装置20以及驱动装置21对钻杆23进行运行，且在运行之前需要通过钻机装置20表面的提手24对钻杆23顶端的位置进行调节，使其对需要钻孔煤壁的表面接触，此时即可启动驱动装置21，当打孔至合适深度后即可停止运行。

安装：对该简易装置进行安装之前可拉起支撑板16，使两个磁块18分离，并通过球套13和调节块14对支撑板16的角度以及位置进行调节，由于支撑板16脱离放置槽12后，会在卷簧17弹力的作用下与调节块14维持90°的水平位置，使得在调节完毕后，只需将支撑板16的正面与煤壁的表面搭接即可。

①、在水平方向上，若钻孔轴线与煤壁垂直，将该简易装置放置在钻杆23下方，该简易装置的轴线与钻杆23轴线方向一致，并紧贴煤壁即可。

②、在水平方向上，若钻孔轴线与煤壁不垂直，需要将该简易装置放置在钻杆23下方，使得该简易装置的轴线与钻杆23轴线方向一致，通过拉动延长杆5，从而将伸缩器3移动至合适的位置直至紧贴煤壁为止，且在调节完毕后旋转固定筒6，通过滑杆252与挤压板26之间的摩擦力对延长杆5进行固定，从而将伸缩器3与塑料套2的位置固定住即可。

二次施工：工作人员一只手提着提手24，另一只手扶着主收集器1，保持装置基本稳定，随后继续施工钻孔，钻孔的煤屑从钻孔流出，经塑料套2进入主收集器1，最终从主收集器1出来，进入取样袋，即可实现钻孔煤屑的简易收集。

通过设置固定筒6、弹簧253、挤压板26和延长杆5，使得在对该该简易装置进行安装时，可以根据不同钻孔与煤壁是否垂直而更改该简易装置的形态，且改装时，只需通过固定筒6和延长杆5对伸缩器3的位置进行调节即可，大大降低了该简易装置在使用时的难度，且由于塑料套2可以与煤壁贴合，从而保障了煤屑收集时的准确性，由于其内部结构采用挤压的方式进行连接和固定，进而大大降低了该简易装置结构的复杂程度，在推广以及应用方面具有极大的优势。

因设置有支架11、球套13和这次横板，使得在使用该简易装置时，可以通过支架11和支撑板16对该简易装置进行初步支撑，使得在后续煤屑落入主收集器1内时，支架11和支撑板16可以对主收集器1的重量起到辅助支撑的效果，从而降低了工作人员使用该简易装置时的难度，且工作人员可以通过球套13对支撑板16的位置和角度进行调节，进而提高了该简易装置的适用性。

因设置有卷簧17，当支撑板16与脱离放置槽12时，卷簧17就会在自身弹力的作用下带动支撑板16向后翻转，且在使用的过程中，支撑板16在卷簧17弹力的效果下具有一定的减震效果，降低了因煤屑掉落至主收集器1内而导致工作人员出现抓握不稳的情况。

因设置有防滑块，当工作人员转动固定筒6从而对延长杆5进行固定时，滑杆252就会与挤压板26接触，从而保障延长杆5伸出后的稳定性，此时转动固定筒6，使得固定筒6在防滑块内滑动，由于防滑块与固定筒6之间的摩擦力，使得固定筒6不易出现自转的情况。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于收集煤层钻孔煤屑的简易装置，包括主收集器（1），其特征在于：所述主收集器（1）的外表面套接有塑料套（2），所述塑料套（2）背面的下方与主收集器（1）的外表面固定连接，所述塑料套（2）的上表面与伸缩器（3）的外表面固定连接，所述伸缩器（3）的下表面与主收集器（1）的上表面搭接，所述伸缩器（3）的背面固定连接有安装块（4），所述安装块（4）的下表面与延长杆（5）的顶端固定连接，所述延长杆（5）的外表面套接有固定筒（6），所述固定筒（6）的外表面套接有两个轴承（7），且两个轴承（7）的外表面分别与两个安装架（8）的内壁固定连接，所述安装架（8）的正面与主收集器（1）的背面固定连接，所述主收集器（1）的外表面设置有第一销轴（9），所述第一销轴（9）的左右两端分别与两个摩擦块（10）的相对面搭接，所述主收集器（1）通过销轴与支架（11）的顶端铰接；

所述支架（11）的底端与球套（13）的上表面固定连接，所述球套（13）的内壁与调节块（14）的外表面搭接，所述调节块（14）的下表面通过第二销轴（15）与支撑板（16）的上表面铰接，所述支架（11）、第二销轴（15）、调节块（14）和支撑板（16）均位于放置槽（12）内，所述固定筒（6）的外表面卡接有防滑块，所述固定筒（6）的内壁固定连接有两个限位装置（25），对应两个限位装置（25）的相对面均设置为斜面（27），所述延长杆（5）的外表面固定连接有两个挤压板（26），且两个挤压板（26）相远离的一面分别与两个限位装置（25）的斜面（27）搭接，所述限位装置（25）包括滑套（251），所述滑套（251）的外表面与固定筒（6）的内壁固定连接，所述滑套（251）内滑动连接有滑杆（252），所述滑杆（252）的背面固定连接有两个弹簧（253），且两个弹簧（253）的另一端均与滑套（251）内壁的正面固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于收集煤层钻孔煤屑的简易装置，其特征在于：所述放置槽（12）开设在主收集器（1）的外表面，所述第二销轴（15）的外表面套接有两个卷簧（17），且两个卷簧（17）相远离的一端分别与放置槽（12）内壁的左右两侧面固定连接，所述塑料套（2）设置为弹性塑料套。

3.根据权利要求2所述的一种用于收集煤层钻孔煤屑的简易装置，其特征在于：所述支撑板（16）的正面设置有若干个防滑垫（19），所述支撑板（16）的背面和放置槽（12）内壁的正面均固定连接有磁块（18），且两个磁块（18）的相对面相互吸引。

4.根据权利要求3所述的一种用于收集煤层钻孔煤屑的简易装置，其特征在于：所述主收集器（1）下方设置有钻机装置（20），所述钻机装置（20）的上表面开设有定位槽（22），所述定位槽（22）内壁的下表面与驱动装置（21）下表面固定连接，所述驱动装置（21）上方的输出轴与钻杆（23）的底端固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于收集煤层钻孔煤屑的简易装置，其特征在于：所述驱动装置（21）的左侧面和主收集器（1）的背面均固定连接有提手（24），所述主收集器（1）背面提手（24）的数量为两个，且三个提手（24）的外表面均设置有防滑纹路，所述主收集器（1）的正面和背面均设置为弧面。

6.一种用于收集煤层钻孔煤屑的简易装置使用方法，根据权利要求5任意一项所述的一种用于收集煤层钻孔煤屑的简易装置，其特征在于，所述使用方法包括以下步骤：

一次施工：在施工时，需采用钻机装置（20）以及驱动装置（21）对钻杆（23）进行运行，且在运行之前需要通过钻机装置（20）表面的提手（24）对钻杆（23）顶端的位置进行调节，使其对需要钻孔煤壁的表面接触，此时即可启动驱动装置（21），当打孔至合适深度后即可停止运行；

安装：对该简易装置进行安装之前拉起支撑板（16），使两个磁块（18）分离，并通过球套（13）和调节块（14）对支撑板（16）的角度以及位置进行调节，由于支撑板（16）脱离放置槽（12）后，会在卷簧（17）弹力的作用下与调节块（14）维持90°的水平位置，使得在调节完毕后，只需将支撑板（16）的正面与煤壁的表面搭接即可；

①、在水平方向上，若钻孔轴线与煤壁垂直，将该简易装置放置在钻杆（23）下方，该简易装置前端底部低于钻杆（23）约100mm，该简易装置的轴线与钻杆（23）轴线方向一致，并紧贴煤壁即可；

②、在水平方向上，若钻孔轴线与煤壁不垂直，需要将该简易装置放置在钻杆（23）下方，使得该简易装置的轴线与钻杆（23）轴线方向一致，通过拉动延长杆（5），从而将伸缩器（3）移动至合适的位置直至紧贴煤壁为止，且在调节完毕后旋转固定筒（6），通过滑杆（252）与挤压板（26）之间的摩擦力对延长杆（5）进行固定，从而将伸缩器（3）与塑料套（2）的位置固定住即可；

二次施工：工作人员一只手提着提手（24），另一只手扶着主收集器（1），保持装置基本稳定，随后继续施工钻孔，钻孔的煤屑从钻孔流出，经塑料套（2）进入主收集器（1），最终从主收集器（1）出来，进入取样袋，即可实现钻孔煤屑的简易收集。