CN114002005A - 一种瓦斯含量测定用密闭保压取样器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种瓦斯含量测定用密闭保压取样器，其涉及煤层取样技术领域，包括钻机，预置在待钻孔位置；钻杆，固定在所述钻机的输出端；钻头，固定在所述钻杆远离钻机的一端，用于对钻孔进行钻进；以及采集组件，设置在所述钻杆靠近钻头的内部，用于对煤层进行定点采集取样。本发明通过采集组件能够对煤层直接进行采集，避免了通过钻头采集造成样品内存在少量杂质，影响瓦斯含量测定的准确度。

Description

一种瓦斯含量测定用密闭保压取样器

技术领域

本发明涉及煤层取样技术领域，具体是一种瓦斯含量测定用密闭保压取样器。

背景技术

瓦斯含量的测定一般采用孔口接粉法和取样器密闭取样法，孔口接粉法一般适用于短钻孔的瓦斯含量测定，而采用取样器测定长钻孔的瓦斯含量测定时，现有取样器难以做到“取样前密闭，取样时打开，取样结束后再次封闭”的动作要求，且在取样器下入钻孔底前孔壁岩屑易进入取样筒内部，造成煤样污染，影响了瓦斯含量测定的准确度，且取样时一个取样器一般只能测定一份样品，不能够进行多次测定，导致测定数据不够精确。

针对以上问题，本发明提供了一种瓦斯含量测定用密闭保压取样器，以解决上述问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种瓦斯含量测定用密闭保压取样器，包括：

钻机，预置在待钻孔位置；

钻杆，固定在所述钻机的输出端；

钻头，固定在所述钻杆远离钻机的一端，用于对钻孔进行钻进；以及

采集组件，设置在所述钻杆靠近钻头的内部，用于对煤层进行定点采集取样。

进一步，优选的，所述钻杆外部设有钻杆壁，所述钻杆壁与采集组件相对应的位置开设有避位槽，且，所述钻杆壁内侧靠近避位槽的位置固定有限位凸台；

进一步，优选的，所述采集组件包括：

提升电机，采用连接板固定在所述钻杆壁内，且，所述提升电机的输出端固定有提升螺栓；

挡块，被配置为多个，固定在所述连接板的下端面；

密封环体，可滑动且转动的设置在所述钻杆壁内，且，所述密封环体轴心位置与提升螺栓螺纹连接；以及

旋出组件，同轴设置在所述密封环体内。

进一步，优选的，所述旋出组件包括：

固定件，固定在所述钻杆壁内；

旋出件，转动设置在所述固定件内；以及

取样组件，被配置为多个，其一端铰接在所述旋出件的外壁，且，所述取样组件位于所述固定件内。

进一步，优选的，所述旋出件为T形结构，且所述旋出件T形横梁上圆周布设有至少两个限位槽，且所述密封环体与所述限位槽对应固定有限位柱；

所述密封环体与取样组件对应位置倾斜开设有密封面，用于对取样组件进行密封保压。

进一步，优选的，所述密封环体靠近底部外壁开设有升降槽，所述升降槽与所述钻杆壁上的限位凸台相对应，且所述升降槽和限位凸台的长度与所述限位槽和限位柱之间的距离相同。

进一步，优选的，所述固定件内开设有多个容纳仓，多个所述容纳仓内上下两侧均对称开设有滑动槽，所述滑动槽内可滑动的设置有滑动块，所述滑动块的一端铰接有取样组件。

进一步，优选的，所述取样组件包括：

伸缩杆，其一端铰接在所述旋出件的外壁；以及

取样器，铰接在所述伸缩杆和所述滑动块的一端，且所述取样器远离旋出件的一端通过密封面进行密封。

进一步，优选的，所述伸缩杆内可伸缩位置固定有拉线的一端，所述拉线的另一端固定在所述旋出件和伸缩杆的铰接位置，且所述伸缩杆外壁套设有顶出弹簧。

进一步，优选的，所述取样器内部固定有加固体，所述加固体靠近取样器的铰接位置，且所述取样器内部可拆卸的安装有取样管，所述取样管通过加固体进行限位，所述取样器远离取样管的一端开设有取样斜面，用于对煤层进行取样采集。

与现有技术相比，本发明提供了一种瓦斯含量测定用密闭保压取样器，具备以下有益效果：

本发明中，在采集组件内设置有多组取样组件，能够同时采集多组的煤样，从而提高了瓦斯含量测定的准确性，且在采集时，提升电机顺时针转动，使密封环体沿钻杆壁内的限位凸台向上滑动，当完全滑出限位凸台时，密封环体的限位柱插接入旋出件的限位槽内，此时密封环体的上端面与挡块接触，提升电机继续转动，从而使密封环体进行旋转运动，并带动旋出件进行转动，旋出件通过转动使取样器缓慢伸出钻杆壁内，并通过逆时针转动的钻杆对煤层进行采集，在采集时取样器与煤层呈一定角度，增大了对煤层采集的力度，且取样器为缓慢伸出，对煤层的采集为逐渐递进，避免了取样器的损坏，且在触碰到坚硬岩体时，通过伸缩杆能够进行收缩，提高了取样器的使用寿命。

附图说明

图1为一种瓦斯含量测定用密闭保压取样器的整体示意图；

图2为一种瓦斯含量测定用密闭保压取样器的采集组件示意图；

图3为一种瓦斯含量测定用密闭保压取样器的取样组件示意图；

图4为一种瓦斯含量测定用密闭保压取样器的取样器示意图；

图5为一种瓦斯含量测定用密闭保压取样器的工作状态示意图；

图中：1、钻机；2、钻杆；3采集组件；4、钻头；31、提升电机；32、挡块；33、密闭环体；34、旋出件；35、固定件；36、取样组件；37、拉线；21、钻杆壁；22、避位槽；331、限位柱；332、密封面；341、限位槽；351、容纳仓；352、滑动槽；361、取样器；362、滑动块；363、伸缩杆；3611、加固体；3612、取样斜面；3613、取样管。

具体实施方式

参照图1～5，本发明提供一种技术方案：一种瓦斯含量测定用密闭保压取样器，包括：

钻机1，预置在待钻孔位置；

钻杆2，固定在所述钻机1的输出端；

钻头4，固定在所述钻杆2远离钻机1的一端，用于对钻孔进行钻进；以及

采集组件3，设置在所述钻杆2靠近钻头4的内部，用于对煤层进行定点采集取样。

需要注意的是，钻头4的钻机旋向为逆时针转动，为采集组件3的采集提供力度。

在本实施例中，所述钻杆2外部设有钻杆壁21，所述钻杆壁21与采集组件3相对应的位置开设有避位槽22，且，所述钻杆壁21内侧靠近避位槽的位置固定有限位凸台；

作为较佳的实施例，所述采集组件3包括：

提升电机31，采用连接板固定在所述钻杆壁21内，且，所述提升电机31的输出端固定有提升螺栓；

挡块32，被配置为多个，固定在所述连接板的下端面；

密封环体33，可滑动且转动的设置在所述钻杆壁21内，且，所述密封环体33轴心位置与提升螺栓螺纹连接；以及

旋出组件，同轴设置在所述密封环体33内。

作为较佳的实施例，所述旋出组件包括：

固定件35，固定在所述钻杆壁21内；

旋出件34，转动设置在所述固定件35内；以及

取样组件36，被配置为多个，其一端铰接在所述旋出件34的外壁，且，所述取样组件36位于所述固定件35内。

作为较佳的实施例，所述旋出件34为T形结构，且所述旋出件34T形横梁上圆周布设有至少两个限位槽341，且所述密封环体33与所述限位槽341对应固定有限位柱331；

所述密封环体33与取样组件36对应位置倾斜开设有密封面332，用于对取样组件36进行密封保压。

作为较佳的实施例，所述密封环体33靠近底部外壁开设有升降槽，所述升降槽与所述钻杆壁21上的限位凸台相对应，且所述升降槽和限位凸台的长度与所述限位槽341和限位柱331之间的距离相同，也就是说，当升降槽完全滑出限位凸台时，密封环体33的限位柱331刚好插接入旋出件34的限位槽341内，此时密封环体33的上端面与挡块32接触，提升电机31继续转动，从而使密封环体33进行旋转运动，并带动旋出件34进行转动。

作为较佳的实施例，所述固定件35内开设有多个容纳仓351，多个所述容纳仓351内上下两侧均对称开设有滑动槽352，所述滑动槽352内可滑动的设置有滑动块362，所述滑动块362的一端铰接有取样组件36。

作为较佳的实施例，所述取样组件36包括：

伸缩杆363，其一端铰接在所述旋出件34的外壁；以及

取样器361，铰接在所述伸缩杆363和所述滑动块362的一端，且所述取样器361远离旋出件34的一端通过密封面332进行密封。

作为较佳的实施例，所述伸缩杆363内可伸缩位置固定有拉线37的一端，所述拉线37的另一端固定在所述旋出件34和伸缩杆363的铰接位置，且所述伸缩杆363外壁套设有顶出弹簧。

需要解释的是，当旋出件34顺时针转动时，此时拉线37随旋出件34的转动进行释放，伸缩杆363的可伸缩端通过顶出弹簧进行伸长，从而使取样器361进行转动，当旋出件34逆时针转动时，此时拉线37缠绕在旋出件34和伸缩杆363的铰接位置，从而拉动伸缩杆363的可伸缩端进行收缩，使取样器361进行复位。

作为较佳的实施例，所述取样器361内部固定有加固体3611，所述加固体3611靠近取样器361的铰接位置，且所述取样器361内部可拆卸的安装有取样管3613，所述取样管3613通过加固体3611进行限位，所述取样器361远离取样管3613的一端开设有取样斜面3612，用于对煤层进行取样采集，也就是说，在进行取样时，取样器361与煤层呈一定角度，从而能够提高取样器361与煤层的接触力度，并使煤样顺利进入取样管3613内.

具体的，在使用时，通过钻机1驱动钻杆2逆时针转动，使钻头4开始钻孔，待到达取样点后，提升电机31顺时针转动，使密封环体33沿钻杆壁21内的限位凸台向上滑动，当完全滑出限位凸台时，密封环体33的限位柱331插接入旋出件34的限位槽341内，此时密封环体33的上端面与挡块32接触，提升电机继续转动，从而使密封环体33进行旋转运动，并带动旋出件34进行转动，旋出件34通过转动使取样器361缓慢伸出钻杆壁21内，并通过逆时针转动的钻杆2对煤层进行采集，在采集时取样器361与煤层呈一定角度，增大了对煤层采集的力度，且取样器361为缓慢伸出，对煤层的采集为逐渐递进，避免了取样器361的损坏，采集完成后，提升电机31反向转动，从而使取样器361复位，复位完成后旋出件34与伸缩杆363的铰接处通过固定件35限制其转动，密封环体33开始向下滑动，直至将取样器361进行密封，完成取样。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种瓦斯含量测定用密闭保压取样器，其特征在于：包括：

钻机(1)，预置在待钻孔位置；

钻杆(2)，固定在所述钻机(1)的输出端；

钻头(4)，固定在所述钻杆(2)远离钻机(1)的一端，用于对钻孔进行钻进；以及

采集组件(3)，设置在所述钻杆(2)靠近钻头(4)的内部，用于对煤层进行定点采集取样。

2.根据权利要求1所述的一种瓦斯含量测定用密闭保压取样器，其特征在于：所述钻杆(2)外部设有钻杆壁(21)，所述钻杆壁(21)与采集组件(3)相对应的位置开设有避位槽(22)，且，所述钻杆壁(21)内侧靠近避位槽的位置固定有限位凸台。

3.根据权利要求2所述的一种瓦斯含量测定用密闭保压取样器，其特征在于：所述采集组件(3)包括：

提升电机(31)，采用连接板固定在所述钻杆壁(21)内，且，所述提升电机(31)的输出端固定有提升螺栓；

挡块(32)，被配置为多个，固定在所述连接板的下端面；

密封环体(33)，可滑动且转动的设置在所述钻杆壁(21)内，且，所述密封环体(33)轴心位置与提升螺栓螺纹连接；以及

旋出组件，同轴设置在所述密封环体(33)内。

4.根据权利要求3所述的一种瓦斯含量测定用密闭保压取样器，其特征在于：所述旋出组件包括：

固定件(35)，固定在所述钻杆壁(21)内；

旋出件(34)，转动设置在所述固定件(35)内；以及

取样组件(36)，被配置为多个，其一端铰接在所述旋出件(34)的外壁，且，所述取样组件(36)位于所述固定件(35)内。

5.根据权利要求4所述的一种瓦斯含量测定用密闭保压取样器，其特征在于：所述旋出件(34)为T形结构，且所述旋出件(34)T形横梁上圆周布设有至少两个限位槽(341)，且所述密封环体(33)与所述限位槽(341)对应固定有限位柱(331)；

所述密封环体(33)与取样组件(36)对应位置倾斜开设有密封面(332)，用于对取样组件(36)进行密封保压。

6.根据权利要求5所述的一种瓦斯含量测定用密闭保压取样器，其特征在于：所述密封环体(33)靠近底部外壁开设有升降槽，所述升降槽与所述钻杆壁(21)上的限位凸台相对应，且所述升降槽和限位凸台的长度与所述限位槽(341)和限位柱(331)之间的距离相同。

7.根据权利要求4所述的一种瓦斯含量测定用密闭保压取样器，其特征在于：所述固定件(35)内开设有多个容纳仓(351)，多个所述容纳仓(351)内上下两侧均对称开设有滑动槽(352)，所述滑动槽(352)内可滑动的设置有滑动块(362)，所述滑动块(362)的一端铰接有取样组件(36)。

8.根据权利要求7所述的一种瓦斯含量测定用密闭保压取样器，其特征在于：所述取样组件(36)包括：

伸缩杆(363)，其一端铰接在所述旋出件(34)的外壁；以及

取样器(361)，铰接在所述伸缩杆(363)和所述滑动块(362)的一端，且所述取样器(361)远离旋出件(34)的一端通过密封面(332)进行密封。

9.根据权利要求8所述的一种瓦斯含量测定用密闭保压取样器，其特征在于：所述伸缩杆(363)内可伸缩位置固定有拉线(37)的一端，所述拉线(37) 的另一端固定在所述旋出件(34)和伸缩杆(363)的铰接位置，且所述伸缩杆(363)外壁套设有顶出弹簧。

10.根据权利要求8所述的一种瓦斯含量测定用密闭保压取样器，其特征在于：所述取样器(361)内部固定有加固体(3611)，所述加固体(3611)靠近取样器(361)的铰接位置，且所述取样器(361)内部可拆卸的安装有取样管(3613)，所述取样管(3613)通过加固体(3611)进行限位，所述取样器(361)远离取样管(3613)的一端开设有取样斜面(3612)，用于对煤层进行取样采集。

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