CN113653455A - 一种煤层及软岩层钻孔随钻密闭取心装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种煤层及软岩层钻孔随钻密闭取心装置，包括取样外筒，取样外筒的两端分别设置取样钻头和悬挂接头；悬挂接头的下端伸至取样外筒内，悬挂接头的尾部套设有轴承组，轴承组上套设有打压球座，打压球座的下方依次同轴套设连接套、取样内筒及取样内筒接长段；连接套和取样内筒外还同轴套装有推动筒；连接套内设置有解吸阀；取样内筒内设置有密封球阀；进入内腔体的高压流体通过开设在球座本体上的一级出水孔后推动多级液压推动机构轴向移动开启取样钻头，或通过开设在球座本体上的二级出水孔后推动多级液压推动机构轴向移动关闭密封球阀和解吸阀。本发明的装置及方法实现了煤岩心随钻随取与孔底原位快速密封煤岩心的目的。

Description

一种煤层及软岩层钻孔随钻密闭取心装置及方法

技术领域

本发明属于地质勘探及煤矿安全技术领域，涉及一种煤层及软岩层钻孔随钻密闭取心装置及方法。

背景技术

瓦斯含量是表征煤岩层含气特征的重要参数，煤层瓦斯含量通常采用解吸法直接测定，岩层瓦斯含量的测定则参考煤层瓦斯含量测定方法完成，解吸法测定瓦斯含量包括损失气量、解吸气量和残余气量。解吸气量和残余气量可以通过解吸仪器实测获得，损失气量通过煤心初期解吸规律推算获得，煤心暴露时间越长，损失气量估算越不准确。实际操作中，可以通过取心方式获得煤岩层的瓦斯含量数据，为了保证数据准确性和真实性，在水平段进行密闭取心是必不可少的，但是现有技术中，在无心钻进至取心点时，需要退出孔内所有钻杆，然后再安装取心装置，之后将取心装置送至孔内才开始取心钻进，其缺陷在于：施工工序复杂、增大了施工劳动强度，而且这一过程往往需要耗费很长时间，特别是在长钻孔中耗时更长，在这段时间里，孔底待取的煤心暴露于空气或者无压水中，煤心瓦斯大量逸散，所以无法得到新鲜暴露的煤心，所钻取的样品瓦斯含量测定的结果往往与实际值相差较大，无法准确获取原始瓦斯信息，给煤岩层储气特征分析和瓦斯资源的勘探开发造成误判，因此，亟需一种在钻进过程中不更换取心装置，可随钻进行密闭取心的装置和方法。

发明内容

针对现有技术中的缺陷和不足，本发明提供了一种煤层及软岩层钻孔随钻密闭取心装置及方法，以解决现有技术的上述不足。

为达到上述目的，本发明采取如下的技术方案：

一种煤层及软岩层钻孔随钻密闭取心装置，包括取样外筒，所述取样外筒的两端分别设置有与取样外筒同轴且可拆卸固定连通的取样钻头和悬挂接头；

所述悬挂接头的下端伸至所述取样外筒内，所述悬挂接头的尾部套设有轴承组，所述轴承组上套设有打压球座，所述打压球座的下方依次同轴套设可轴向移动的连接套、取样内筒及取样内筒接长段；

所述连接套和取样内筒外还同轴套装有推动筒；所述连接套内设置有解吸阀；所述取样内筒内设置有密封球阀；

所述打压球座包括球座本体，所述球座本体内设置有头端和尾端开放的内腔体，且所述球座本体的外壁上还套设多级液压推动机构；

进入内腔体的高压流体通过开设在球座本体上的一级出水孔后推动多级液压推动机构轴向移动开启取样钻头，或通过开设在球座本体上的二级出水孔后推动多级液压推动机构轴向移动关闭密封球阀和解吸阀。

本发明还具有以下技术特征：

具体的，所述内腔体包括由上至下依次连通且内径依次减小的第一腔体，第二腔体和第三腔体；

所述第二腔体与第三腔体的连接处形成第一环状限位台，所述第一腔体与第二腔体连接处形成第二环状限位台；

所述一级出水孔设置在与第二腔体对应的球座本体外壁上靠近第一环状限位台的位置上；所述二级出水孔设置在与第二腔体对应的球座本体外壁上靠近第二环状限位台的位置上。

更进一步的，所述多级液压推动机构包括一级液压推动头和二级液压推动头，所述一级液压推动头可移动设置在与第二腔体对应的球座本体外壁上，所述二级液压推动头可移动设置在与第一腔体对应的球座本体外壁上，所述一级液压推动头和二级液压推动头通过连杆相连，且所述一级液压推动头通过一级动力销钉与球座本体相连。

更进一步的，所述连接套通过穿设在尾端的二级动力销钉与所述推动筒相连。

更进一步的，所述解吸阀顶端设置有解吸阀旋钮，所述解吸阀旋钮从开设在连接套上的第一通孔中穿出；

所述密封球阀旋钮通过开设在阀座上的窗口穿出阀座，所述窗口与沿取样内筒轴向开设的导向槽连通；在推动筒沿轴向移动的过程中，设置在推动筒内壁上的推动块可推动解吸阀旋钮旋转以关闭解吸阀，设置在推动筒尾端的推动片可沿导向槽滑动，从而推动密封球阀旋钮转动，以关闭密封球阀。

更进一步的，所述推动筒的筒壁上还开设有多个通水孔。

更进一步的，所述悬挂接头的下端套设有轴承组，所述轴承组与所述打压球座螺纹连接。

更进一步的，所述取样钻头包括两端开放的中空式钻头体；所述中空式钻头体内部沿轴向设置内孔通道，且底端沿径向间设多个切削翼；在所述的中空式钻头体上沿径向挖设铰接槽，所述的铰接槽内铰接设置有用于封闭内孔通道的内孔盖板。

本发明还公开了一种煤层及软岩层钻孔随钻密闭取心方法，所述方法通过如上所述的煤层及软岩层钻孔随钻密闭取心装置实现，包括以下步骤：

步骤1、将悬挂接头与钻杆相连，将随钻密闭取心装置由孔口钻进至预设的取心点，在钻进过程中，内孔盖板封闭内孔通道，解吸阀和密封球阀保持开启；

步骤2、向钻杆内投入一级封堵球，向钻杆内注入高压流体进行一次打压，高压流体通过一级出水孔排放到取样外筒内，在压力作用下，一级动力销钉被剪断，一级液压推动头在高压流体的推动下下行，同时带动二级液压推动头下行，进而驱动推动筒、取样内筒、取样内筒接长段下行，取样内筒接长段进入内孔通道内，推动内孔盖板进入铰接槽，取样内筒和内孔通道连通；

步骤3、实施取样钻进；

步骤4、向钻杆内投入二级封堵球，向钻杆内注入高压流体进行二次打压，高压流体通过二级出水孔排放到取样外筒内，在压力作用下，二级动力销钉被剪断，一级液压推动头和二级液压推动头驱动推动筒下行，解吸阀旋钮和密封球阀旋钮发生转动，密封球阀和解吸阀关闭；

步骤5、依次退出孔内所有钻具，取出取样内筒。

更进一步的，所述一级封堵球的直径大于第三腔体的内径且小于第二腔体的内径；二级封堵球的直径大于第二腔体的内径且小于第一腔体的内径。

本发明与现有技术相比，有益的技术效果是：

（1）本发明装置设置在取样钻杆的前端，取样钻头在随钻钻进至预设取样点前保持关闭状态，取样钻头在到达预设位置后，无需更换可直接通过打压球座、多级封堵球、多级液压推动机构、推进筒等部件的联动配合完成取心作业，从而实现了一次性完成钻进与孔底原位密封煤心取心，解决了现有定点取样方式存在的必须更换钻具，以及在更换钻具过程中由于孔底煤体的暴露而造成的瓦斯逸散的难题，简化了施工流程、节省了施工时间、降低了施工成本。

（2）本发明装置在完成取心后，取样内筒两端的解吸阀和密封球阀可联动关闭，实现了取样内筒的密封，可以最大限度缩短煤样暴露的时间，减少了煤样或岩样的气量损失及污染。

（3）本发明装置在取样外筒带动取样钻头旋转的时候，取样内筒和推动筒不发生旋转，从而有效避免了取样内筒旋转而导致的煤心破坏，提高了取样的质量。

（4）本发明方法通过第一次注入高压流体剪断一级动力销钉，开启取样钻头，煤岩心由取样钻头内孔通道进入取样内筒，通过第二次注入高压流体剪断二级动力销钉，打压关闭密封球阀和解吸阀完成取心，操作工艺简单，施工省时省力，值得推广。

附图说明

图1为本发明装置的整体结构示意图；

图2为本发明装置的俯视图；

图3为推动筒的结构示意图；

图4为本发明装置的局部结构示意图。

图5为本发明方法的施工阶段示意图。

图中各标号表示为：

1-取样外筒，2-取样钻头，3-悬挂接头，4-打压球座，5-连接套，6-取样内筒，7-取样内筒接长段，8-推动筒，9-解吸阀，10-密封球阀，11-多级液压推动机构，12-一级动力销钉，13-二级动力销钉，14-轴承组，15-一级封堵球，16-二级封堵球，17-阀座，18-定位轴承；21-中空式钻头体，22-内孔盖板；41-球座本体，42-内腔体，43-第一环状限位台，44-第二环状限位台；51-第一通孔；81-推动块，82-推动片，83-通水孔；91-解吸阀旋钮；101-密封球阀旋钮，111-一级液压推动头，112-二级液压推动头，113-连杆，171-导向槽，172-窗口，181-滚珠；211-内孔通道，212-切削翼，213-铰接槽，411-一级出水孔，412-二级出水孔，421-第一腔体，422-第二腔体，423-第三腔体。

以下结合说明书附图和具体实施方式对本发明做具体说明。

具体实施方式

遵从上述技术方案，以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。

本发明在进行方位描述时，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在未作相反说明的情况下，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，本发明中的所有零部件，在没有特殊说明的情况下，均采用本领域已知的零部件。

本发明中的高压流体包括高压水，高压空气或氮气等。

实施例1：

遵从上述技术方案，如图1至图4所示，本实施例提供一种煤层及软岩层钻孔随钻密闭取心装置，包括取样外筒1，取样外筒1的两端分别设置有与取样外筒1同轴且可拆卸固定连通的取样钻头2和悬挂接头3；

悬挂接头3的下端伸至取样外筒1内，悬挂接头3的尾部套设有轴承组14，轴承组上套设有打压球座4，打压球座4的下方依次同轴套设可轴向移动的连接套5、取样内筒6及取样内筒接长段7；

连接套5和取样内筒6外还同轴套装有推动筒8；连接套5内设置有解吸阀9；取样内筒6内设置有密封球阀10；连接套5用于实现取样内筒6与打压球座4的搭接，同时可以起到扶正取样内筒6的作用，由于连接套5的存在，可以确保分别与连接套5固定连接的取样内筒6和推动筒8只能沿轴向滑动；在取样内筒6与推动筒8下行的过程中，取样内筒接长段7能够碰到并推开设置在中空式钻头体21中的内孔盖板22。

打压球座4包括球座本体41，球座本体41内设置有头端和尾端开放的内腔体42，且球座本体41的外壁上还套设多级液压推动机构11；

进入内腔体42的高压流体通过开设在球座本体41上的一级出水孔411后推动多级液压推动机构11轴向移动开启取样钻头2，或通过开设在球座本体41上的二级出水孔412后推动多级液压推动机构11轴向移动关闭密封球阀10和解吸阀9。

进入内腔体42的高压流体通过开设在球座本体41上的一级出水孔411后推动多级液压推动机构11轴向移动，进而推动连接套5、取样内筒6、推动筒8及取样内筒接长段7轴向移动，最终开启取样钻头2；进入内腔体42的高压流体通过开设在球座本体41上的二级出水孔412后推动多级液压推动机构11轴向移动，多级液压推动机构11进一步驱动推动筒8轴向移动，最终关闭密封球阀10和解吸阀9。

解吸阀9在取样钻进过程中保持敞开状态，在煤心进入取样内筒6时，取样内筒6里可能存在的水和杂质受到煤心的挤压可经由解吸阀9的内孔排出，从而可以提高煤心采取率并得到相对干燥的煤样；解吸阀9还可以用作取样内筒6的测试接口，在取样结束将取样内筒6从装置中抽出后，可直接将解吸阀9与测试仪器连接，然后进行解吸测试。密封球阀10在开启时，取样得到的煤岩心可通过密封球阀10进入取样内筒6，密封球阀10在关闭时，起到密封煤岩心、防止煤岩心解吸出的气体逸散损失的作用，此外，密封球阀10还起到剪断煤岩心的作用。

作为本实施例的一种优选方案，内腔体42包括由上至下依次连通且内径依次减小的第一腔体421，第二腔体422和第三腔体423；

第二腔体422与第三腔体423的连接处形成第一环状限位台43，第一腔体421与第二腔体422连接处形成第二环状限位台44；

一级出水孔411设置在与第二腔体422对应的球座本体41外壁上靠近第一环状限位台43的位置上；二级出水孔412设置在与第二腔体422对应的球座本体41外壁上靠近第二环状限位台44的位置上。

作为本实施例的一种优选方案，多级液压推动机构11包括一级液压推动头111和二级液压推动头112，一级液压推动头111可移动设置在与第二腔体422对应的球座本体41外壁上，二级液压推动头112可移动设置在与第一腔体421对应的球座本体41外壁上，一级液压推动头111和二级液压推动头112通过连杆113相连，且一级液压推动头111通过一级动力销钉12与球座本体41相连。

作为本实施例的一种优选方案，连接套5通过穿设在尾端的二级动力销钉13与推动筒8相连。

如图作为本实施例的一种优选方案，解吸阀9顶端设置有解吸阀旋钮91，解吸阀旋

钮91从开设在连接套5上的第一通孔51中穿出；密封球阀10设置在阀座17中，阀座17用于固定密封球阀10，阀座17嵌装在取样内筒6中，阀座17的一端通过螺纹连接取样内筒6的筒体，另一端螺纹连接取样内筒接长段7。密封球阀10上设置有密封球阀旋钮101，密封球阀旋钮101通过开设在阀座17上的窗口172穿出阀座，窗口172与沿取样内筒6轴向开设在的阀座17上的导向槽171连通；在推动筒8沿轴向移动的过程中，设置在推动筒8内壁上的推动块81可推动解吸阀旋钮91旋转以关闭解吸阀，设置在推动筒8尾端的推动片82可沿导向槽171滑动，并在滑动过程中与密封球阀旋钮101接触，推动密封球阀旋钮101转动，以关闭密封球阀10。导向槽171的作用还包括防止推动片82在径向上发生偏移，避免推动片82与密封球阀旋钮101接触不紧密或不接触、从而导致密封球阀10关闭失败。

在本实施例中，密封球阀10沿取样内筒6径向在相对的两端设置了两个密封球阀旋钮101。

作为本实施例的优选方案，阀座17下端还设置了定位轴承18，定位轴承18上沿周向布设多个滚珠181，滚珠181与取样钻头2的内表面接触，实现取样内筒6在径向上的定位和扶正。

作为本实施例的一种优选方案，推动筒8的筒壁上还开设有多个通水孔83。本实施例中的通水孔83设置为腰型孔，也可以设置为其他形状，通水孔83的作用是增大装置内部各筒之间的间隙，获得更大的过流通道和面积，以避免装置内部堵塞，还可以在保证推动筒8强度的情况下，减少推动筒8的重量。

作为本实施例的一种优选方案，轴承组14与打压球座4螺纹连接。

作为本实施例的一种优选方案，取样钻头2包括两端开放的中空式钻头体21；中空式钻头体21内部沿轴向设置内孔通道211，且底端沿径向间设多个切削翼212；在中空式钻头体21上沿径向挖设铰接槽213，铰接槽213内铰接设置有用于封闭内孔通道211的内孔盖板22。

本装置的使用过程如下：

取样钻头2在钻进至设计取心点前内孔通道211保持关闭状态，即取样钻头2的内孔盖板22关闭，解吸阀9和密封球阀10在第二次打压前均保持敞开状态。

向取样钻杆的内部投入一级封堵球15并开启设置在地面上的泥浆泵或气泵，将一级封堵球15送入打压球座4的内腔体41；此时，打压球座41内的流体只能通过一级出水孔411流入一级液压推动头111和二级液压推动头112之间的密封腔，该密封腔是由一级液压推动头111外壁、二级液压推动头112外壁、取样外筒1外壁和打压球座4内壁围合形成，继续泵注流体使得取样钻杆和取样装置内的压力升高，当压力升高至一定数值，一级动力销钉12被剪断，一级液压推动头111和二级液压推动头112共同向下移动，驱动推动筒8下行，由于推动筒8、取样内筒6、取样内筒接长段7相连设置，取样内筒接长段7下行推开内孔盖板22，使得取样钻头2进入取样状态，然后取样钻头2旋转剥落煤块，煤岩心由内孔通道211进入取样内筒6。

向取样钻杆的内部投入二级封堵球16并开始第二次打压，二级封堵球16被送入打压球座4；此时，打压球座4内的水路被封堵，泵入的流体只能通过二级出水孔412流入由二级液压推动头112、打压球座4、取样外筒1和轴承组14的端面形成的密封腔，继续泵注流体使得取样钻杆和取样装置内压力升高，此时流体的压力主要作用于二级液压推动头112，并通过连杆113传递至推动筒8，当压力升高至一定程度后，二级动力销钉13被剪断，二级液压推动头112和连杆113、推动筒8一起下行，推动筒8下端的推动片82可推动密封球阀旋钮101转动，推动块81可驱动解吸阀旋钮91转动，从而使得密封球阀10和解吸阀9联动关闭，将煤岩样品密封于取样内筒6中。

实施例2

本实施例的目标矿井为晋城某煤矿，需要顺煤层近水平钻孔，进行随钻密闭取心，本实施例中的高压流体为高压水。

如图5所示，本实施例公开了一种煤层及软岩层钻孔随钻密闭取心方法，该方法通过实施例1提供煤层及软岩层钻孔随钻密闭取心装置实现，包括以下步骤：

步骤1、将悬挂接头3与钻机的钻杆相连，将随钻密闭取心装置由孔口钻进至预设的取心点，在钻进过程中，内孔盖板22封闭内孔通道211，解吸阀9和密封球阀10保持开启；

步骤2、向钻杆内投入一级封堵球15，向钻杆内注入高压水进行一次打压，高压水通过一级出水孔411排放到取样外筒1内，在压力作用下，一级动力销钉12被剪断，一级液压推动头111在高压水的推动下下行，同时带动二级液压推动头112下行，进而驱动推动筒8、取样内筒6、取样内筒接长段7下行，取样内筒接长段7进入内孔通道211内，推动取样钻头2的内孔盖板22进入铰接槽213，取样内筒6和内孔通道211连通；

打压球座4的内腔体42成为过流通道，通过第一环状限位台43和第二环状限位台44的设置，在球座本体41的内腔体中形成了两个节点，确保在第一次打压泵入水时，一级封堵球15落入直径较小处的节点，即被第一环状限位台43限位，当第二次打压泵入水时，二级封堵球16落入直径较大的节点，即被第二环状限位台44限位。

步骤3、实施取样钻进；

步骤4、停止注入高压水，向钻杆内投入二级封堵球16，向钻杆内注入高压水进行二次打压，高压水通过二级出水孔412排放到取样外筒1内，在压力作用下，二级动力销钉13被剪断，一级液压推动头111和二级液压推动头112驱动推动筒8下行，解吸阀旋钮91和密封球阀旋钮101发生转动，密封球阀10和解吸阀9关闭；

步骤5、依次退出孔内所有钻具，取出取样内筒6，完成取心操作。

作为本实施例的一种优选方案，一级封堵球15的直径大于第三腔体423的内径且小于第二腔体422的内径；二级封堵球16的直径大于第二腔体422的内径且小于第一腔体421的内径。

本发明装置的一级液压推动头111、二级液压推动头112、取样内筒接长段7、取样钻头2共同作用，有效减少或避免了孔底待取样煤体在更换钻具过程中由于长时间暴露而造成的瓦斯逸散，最终提高了煤层瓦斯含量测试结果的准确性。

本发明装置的解吸阀9及密闭球阀10在多级液压推动机构11及推动筒8的动力作用下联动关闭，保证取样内筒6在取心后可及时完全密封，最大限度地缩短了煤样的暴露时间，从而有效减少或避免了由提钻和煤样装罐造成的气含量损失及煤样污染，最终提高了煤层瓦斯含量测试结果的准确性。

Claims (10)

1.一种煤层及软岩层钻孔随钻密闭取心装置，包括取样外筒（1），其特征在于，所述取样外筒（1）的两端分别设置有与取样外筒（1）同轴且可拆卸固定连通的取样钻头（2）和悬挂接头（3）；

所述悬挂接头（3）的下端伸至所述取样外筒（1）内，所述悬挂接头（3）的尾部套设有轴承组（14），所述轴承组（14）上套设有打压球座（4），所述打压球座（4）的下方依次同轴套设可轴向移动的连接套（5）、取样内筒（6）及取样内筒接长段（7）；

所述连接套（5）和取样内筒（6）外还同轴套装有推动筒（8）；所述连接套（5）内设置有解吸阀（9）；所述取样内筒（6）内设置有密封球阀（10）；

所述打压球座（4）包括球座本体（41），所述球座本体（41）内设置有头端和尾端开放的内腔体（42），且所述球座本体（41）的外壁上还套设多级液压推动机构（11）；

进入内腔体（42）的高压流体通过开设在球座本体（41）上的一级出水孔（411）后推动多级液压推动机构（11）轴向移动开启取样钻头（2），或通过开设在球座本体（41）上的二级出水孔（412）后推动多级液压推动机构（11）轴向移动关闭密封球阀（10）和解吸阀（9）。

2.如权利要求1所述的煤层及软岩层钻孔随钻密闭取心装置，其特征在于，所述内腔体（42）包括由上至下依次连通且内径依次减小的第一腔体（421），第二腔体（422）和第三腔体（423）；

所述第二腔体（422）与第三腔体（423）的连接处形成第一环状限位台（43），所述第一腔体（421）与第二腔体（422）连接处形成第二环状限位台（44）；

所述一级出水孔（411）设置在与第二腔体（422）对应的球座本体（41）外壁上靠近第一环状限位台（43）的位置上；所述二级出水孔（412）设置在与第二腔体（422）对应的球座本体（41）外壁上靠近第二环状限位台（44）的位置上。

3.如权利要求2所述的煤层及软岩层钻孔随钻密闭取心装置，其特征在于，所述多级液压推动机构（11）包括一级液压推动头（111）和二级液压推动头（112），所述一级液压推动头（111）可移动设置在与第二腔体（422）对应的球座本体（41）外壁上，所述二级液压推动头（112）可移动设置在与第一腔体（421）对应的球座本体（41）外壁上，所述一级液压推动头（111）和二级液压推动头（112）通过连杆（113）相连，且所述一级液压推动头（111）通过一级动力销钉（12）与球座本体（41）相连。

4.如权利要求3所述的煤层及软岩层钻孔随钻密闭取心装置，其特征在于，所述连接套（5）通过穿设在尾端的二级动力销钉（13）与所述推动筒（8）相连。

5.如权利要求1所述的煤层及软岩层钻孔随钻密闭取心装置，其特征在于，所述解吸阀（9）顶端设置有解吸阀旋钮（91），所述解吸阀旋钮（91）从开设在连接套（5）上的第一通孔（51）中穿出；

所述密封球阀（10）设置在阀座（17）中，所述阀座（17）嵌装在取样内筒（6）中，所述密封球阀（10）上设置有密封球阀旋钮（101），所述密封球阀旋钮（101）通过开设在阀座（17）上的窗口（172）穿出阀座，所述窗口（172）与沿取样内筒（6）轴向开设的导向槽（171）连通；在推动筒（8）沿轴向移动的过程中，设置在推动筒（8）内壁上的推动块（81）可推动解吸阀旋钮（91）旋转以关闭解吸阀，设置在推动筒（8）尾端的推动片（82）可沿导向槽（171）滑动，从而推动密封球阀旋钮（101）转动，以关闭密封球阀（10）。

6.如权利要求1所述的煤层及软岩层钻孔随钻密闭取心装置，其特征在于，所述推动筒（8）的筒壁上还开设有多个通水孔（83）。

7.如权利要求1所述的煤层及软岩层钻孔随钻密闭取心装置，其特征在于，所述轴承组（14）与所述打压球座（4）螺纹连接。

8.如权利要求1所述的煤层及软岩层钻孔随钻密闭取心装置，其特征在于，所述取样钻头（2）包括两端开放的中空式钻头体（21）；所述中空式钻头体（21）内部沿轴向设置内孔通道（211），且底端沿径向间设多个切削翼（212）；在所述的中空式钻头体（21）上沿径向挖设铰接槽（213），所述的铰接槽（213）内铰接设置有用于封闭内孔通道（211）的内孔盖板（22）。

9.一种煤层及软岩层钻孔随钻密闭取心方法，其特征在于，所述方法通过权力要求1至8其中任意一项权力要求所述的煤层及软岩层钻孔随钻密闭取心装置实现，包括以下步骤：

步骤1、将悬挂接头（3）与钻机的钻杆相连，将随钻密闭取心装置由孔口钻进至预设的取心点，在钻进过程中，内孔盖板（22）封闭内孔通道（211），解吸阀（9）和密封球阀（10）保持开启；

步骤2、向钻杆内投入一级封堵球（15），向钻杆内注入高压流体进行一次打压，高压流体通过一级出水孔（411）排放到取样外筒（1）内，在压力作用下，一级动力销钉（12）被剪断，一级液压推动头（111）在高压流体的推动下下行，同时带动二级液压推动头（112）下行，进而驱动推动筒（8）、取样内筒（6）、取样内筒接长段（7）下行，取样内筒接长段（7）进入内孔通道（211）内，推动内孔盖板（22）进入铰接槽（213），取样内筒（6）和内孔通道（211）连通；

步骤3、实施取样钻进；

步骤4、向钻杆内投入二级封堵球（16）、向钻杆内注入高压流体进行二次打压，高压流体通过二级出水孔（412）排放到取样外筒（1）内，在压力作用下，二级动力销钉（13）被剪断，一级液压推动头（111）和二级液压推动头（112）驱动推动筒（8）下行，解吸阀旋钮（91）和密封球阀旋钮（101）发生转动，密封球阀（10）和解吸阀（9）关闭；

步骤5、依次退出孔内所有钻具，取出取样内筒（6）。

10.如权利要求9所述的煤层及软岩层钻孔随钻密闭取心方法，其特征在于，所述一级封堵球（15）的直径大于第三腔体（423）的内径且小于第二腔体（422）的内径；二级封堵球（16）的直径大于第二腔体（422）的内径且小于第一腔体（421）的内径。

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