CN114320198A - 一种井下构造煤原位取样装置 - Google Patents
一种井下构造煤原位取样装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114320198A CN114320198A CN202111350295.1A CN202111350295A CN114320198A CN 114320198 A CN114320198 A CN 114320198A CN 202111350295 A CN202111350295 A CN 202111350295A CN 114320198 A CN114320198 A CN 114320198A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- semi
- coal
- cylindrical shell
- cylindrical
- drill
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 55
- 238000005070 sampling Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 7
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 6
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 3
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 241001391944 Commicarpus scandens Species 0.000 description 1
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000012933 kinetic analysis Methods 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
本发明涉及煤原位取样技术领域，特别涉及一种井下构造煤原位取样装置，包括钻杆、钻头、取心器、转盘和膨胀泡沫传输管。取心器通过与钻杆相互连接，在其下部有绞牙状开口；钻杆在半圆柱状圆筒外壳模具中与内部取心器相互连接，保证该取心器被固定，且方向不变；钻头通过与两个半圆柱状圆筒模具镶嵌，结合半圆柱状圆筒模具向前钻进；转盘和所述膨胀泡沫传输管嵌套在半圆柱状圆筒外壳上；在半圆柱状圆筒外壳的四个方向上分别开两个孔，在不断钻进过程中不断向内部注入膨胀泡沫。本装置在取样过程中，通过凝胶固定样品，取得原位构造煤体，保证了所取构造煤样品空间产出状态不变和结构完整。
Description
技术领域
本发明涉及煤原位取样技术领域，特别涉及一种井下构造煤原位取样装置。
背景技术
煤是一种对构造应力和应变环境特别敏感的特殊岩石，受力后其内部结构构造随应力的方向和大小发生不同尺度和程度的改变，而形成构造煤。故此，分析构造煤内部不同尺度结构构造的方向性和变形程度，成为煤层发育区古构造动力学解析不可或缺的研究方法。但因构造煤强度低，尤其是强变形构造煤，采样时极易破碎，很难采到反映原位空间产出状态的完整样品，极大限制了基于构造煤的古构造动力学解析方法的应用。因此，对构造煤井下原位采样技术的研究至关重要。
目前井下构造煤原位取样的方法仅为原始的取样方法：专利号CN102589926A公开了一种构造煤取样方法，通过井下开采工作面选取大块煤样，采样过程中首先选取任意相对平整面利用地质罗盘量取其产状，并运用医用胶带沿走向和倾向贴于样品上，再用记号笔标记倾斜方向。取样采用人工掏槽方式原位采样，但该方式易导致构造煤破碎，难以得到较完整的构造煤煤样，且运送和样品处理时容易进一步破碎。
发明内容
本发明目的是提供一种井下构造煤原位取样装置，可在井下开采工作面、巷道及煤体露头上取得原位构造煤体样品，并可保证所取构造煤样品空间产出状态不变和结构完整。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种井下构造煤原位取样装置，包括钻杆、钻头，其特征在于：还包括取心器、转盘和膨胀泡沫传输管；
所述取心器通过与钻杆相互连接，在其下部有绞牙状开口；
所述钻杆在半圆柱状圆筒外壳模具中与内部取心器相互连接，保证该取心器被固定，且方向不变；
所述钻头通过与两个半圆柱状圆筒模具镶嵌，结合半圆柱状圆筒模具向前钻进；
所述转盘和所述膨胀泡沫传输管嵌套在半圆柱状圆筒外壳上；
在半圆柱状圆筒外壳的四个方向上分别开两个孔，在不断钻进过程中不断向内部注入膨胀泡沫。
进一步地，所述半圆柱状圆筒外壳通过互相嵌套组成钻进的外壳。
进一步地，所述取心器、钻杆、钻头、半圆柱状圆筒外壳、转盘均由不锈钢或铸铁制成。
进一步地，所述膨胀泡沫传输管由硬塑或不锈钢制成。
本发明具有以下技术效果：
1.一种井下构造煤原位取样装置，可在井下开采工作面、巷道及煤体露头上取得原位构造煤体样品；
2.取心器具有绞牙状开口，更好的稳固构造煤媒体，在取样过程中，通过凝胶固定样品，取得原位构造煤体，保证了所取构造煤样品空间产出状态不变和结构完整。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本发明的一些示例，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为一种井下构造煤原位取样装置结构示意图；
图2为一种井下构造煤原位取样装置俯视图；
图3为一种井下构造煤原位取样装置侧视图。
图中：1-钻杆、2-转盘、3-半圆柱状圆筒外壳、4-取心器、5-膨胀泡沫传输管、6-钻头。
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，本领域普通技术人在没有作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。
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-3所示，一种井下构造煤原位取样装置，包括取心器4、钻杆1、钻头6、半圆柱状圆筒外壳3、转盘2和膨胀泡沫传输管5；所述取心器4通过与钻杆1相互连接，在其下部有绞牙状开口，利用绞牙状开口咬住构造煤煤体，以便于稳固构造煤煤体；所述钻杆1在半圆柱状圆筒外壳模具中与内部取心器4相互连接，以便于稳定该取心器4，保证该取心器4被固定，且方向不变；所述钻头6通过与两个半圆柱状圆筒模具镶嵌，结合半圆柱状圆筒模具向前钻进；所述半圆柱状圆筒外壳3通过互相嵌套，可组成钻进的外壳，在圆筒状的四个方向上分别开两个孔，在不断钻进过程中不断向内部注入膨胀泡沫，以方便将钻进得到的构造煤体固定；所述转盘2嵌套在半圆柱状圆筒外壳3上，通过转动转盘2使钻具向内部钻进；所述膨胀泡沫传输管5，嵌套在半圆柱状圆筒外壳3上，在不断向煤体钻进过程中，向内部注入膨胀泡沫；所述取心器4、钻杆1、钻头6、半圆柱状圆筒外壳3、转盘2均由不锈钢或铸铁制成；所述膨胀泡沫传输管5由硬塑或不锈钢制成。
一种井下构造煤原位取样装置，在煤田矿井下的开采工作面、巷道及露头处选取合适的构造煤样品取样，嵌套钻头6，将取心器4与构造煤样利用膨胀泡沫相互连接，利用地质罗盘或者其他产状测量装置量取取心器4上部外壳的平面产状，并标记，然后套上外部外壳，固定钻杆1，转动外壳上的转盘2进行钻进，在钻进过程中，伴随膨胀泡沫不断注入，将构造煤样逐步稳定，并最终固定，当钻进完全结束后，利用人工掏槽方法将半圆柱状圆筒外壳3周围煤样掏掉，并将钻头前面煤样断掉，打开圆筒外壳，取出钻进得到的构造煤煤体，从而实现井下构造煤原位取样。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (4)
1.一种井下构造煤原位取样装置，包括钻杆、钻头，其特征在于：还包括取心器、转盘和膨胀泡沫传输管；
所述取心器通过与钻杆相互连接，在其下部有绞牙状开口；
所述钻杆在半圆柱状圆筒外壳模具中与内部取心器相互连接，保证该取心器被固定，且方向不变；
所述钻头通过与两个半圆柱状圆筒模具镶嵌，结合半圆柱状圆筒模具向前钻进；
所述转盘和所述膨胀泡沫传输管嵌套在半圆柱状圆筒外壳上；
在半圆柱状圆筒外壳的四个方向上分别开两个孔，在不断钻进过程中不断向内部注入膨胀泡沫。
2.如权利要求1所述的一种井下构造煤原位取样装置，其特征在于，所述取心器、钻杆、钻头、半圆柱状圆筒外壳、转盘均由不锈钢或铸铁制成。
3.如权利要求1或2所述的一种井下构造煤原位取样装置，其特征在于，所述半圆柱状圆筒外壳通过互相嵌套组成钻进的外壳。
4.如权利要求1所述的一种井下构造煤原位取样装置，其特征在于，所述膨胀泡沫传输管由硬塑或不锈钢制成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111350295.1A CN114320198A (zh) | 2021-11-15 | 2021-11-15 | 一种井下构造煤原位取样装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111350295.1A CN114320198A (zh) | 2021-11-15 | 2021-11-15 | 一种井下构造煤原位取样装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114320198A true CN114320198A (zh) | 2022-04-12 |
Family
ID=81044820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111350295.1A Pending CN114320198A (zh) | 2021-11-15 | 2021-11-15 | 一种井下构造煤原位取样装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114320198A (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101769134A (zh) * | 2010-01-26 | 2010-07-07 | 煤炭科学研究总院西安研究院 | 一种井下煤层密闭取心装置及其使用方法 |
| CN102589926A (zh) * | 2012-01-15 | 2012-07-18 | 付志亮 | 构造煤取样方法 |
| CN204389254U (zh) * | 2015-01-19 | 2015-06-10 | 中国矿业大学(北京) | 一种构造煤原煤制样装置 |
| CN105089534A (zh) * | 2015-08-27 | 2015-11-25 | 淮北矿业（集团）勘探工程有限责任公司 | 取芯器 |
| CN107269271A (zh) * | 2017-07-25 | 2017-10-20 | 刘荣亮 | 一种煤矿井下钻孔煤样提取装置 |
| CN113153196A (zh) * | 2021-01-04 | 2021-07-23 | 成都理工大学 | 一种保应力取心的岩心智能提取系统及方法 |
| CN213807658U (zh) * | 2020-11-25 | 2021-07-27 | 李�浩 | 一种岩土勘察用钻孔定深取水器 |
-
2021
- 2021-11-15 CN CN202111350295.1A patent/CN114320198A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101769134A (zh) * | 2010-01-26 | 2010-07-07 | 煤炭科学研究总院西安研究院 | 一种井下煤层密闭取心装置及其使用方法 |
| CN102589926A (zh) * | 2012-01-15 | 2012-07-18 | 付志亮 | 构造煤取样方法 |
| CN204389254U (zh) * | 2015-01-19 | 2015-06-10 | 中国矿业大学(北京) | 一种构造煤原煤制样装置 |
| CN105089534A (zh) * | 2015-08-27 | 2015-11-25 | 淮北矿业（集团）勘探工程有限责任公司 | 取芯器 |
| CN107269271A (zh) * | 2017-07-25 | 2017-10-20 | 刘荣亮 | 一种煤矿井下钻孔煤样提取装置 |
| CN213807658U (zh) * | 2020-11-25 | 2021-07-27 | 李�浩 | 一种岩土勘察用钻孔定深取水器 |
| CN113153196A (zh) * | 2021-01-04 | 2021-07-23 | 成都理工大学 | 一种保应力取心的岩心智能提取系统及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103513016B (zh) | 采用传感柱的软岩多测点地应力测试方法 | |
| CN104390733B (zh) | 一种地应力大小和方向的确定方法 | |
| CN103510951A (zh) | 深部软岩地应力测试装置的定位安装方法 | |
| CN204630758U (zh) | 一种地应力测试二次可变角度取芯装置 | |
| CN107367412A (zh) | 适用于土工试验标准试样的制样和取样组合装置及方法 | |
| CN106372297A (zh) | 砂土岩溶地层中盾构与溶洞安全垂直距离的确定方法 | |
| CN106769753B (zh) | 用于渗流试验的含凿痕结构柱状节理试样制备方法 | |
| CN204228453U (zh) | 一种针对软土的双层壁封闭式取土的装置 | |
| CN103528718A (zh) | 采用连接杆的软岩多测点地应力测试方法 | |
| CN104535422A (zh) | 一种模拟测试钻孔变形的装置及方法 | |
| CN110096718A (zh) | 一种获取碳酸盐岩油藏中溶洞的体积的方法 | |
| CN111411942A (zh) | 一种用于套孔应力解除法的地应力测试装置及其测试方法 | |
| CN110595887A (zh) | 一种浅埋硬岩大型地下洞室成洞条件量化评价方法 | |
| CN104790370A (zh) | 静力触探式深层取土器 | |
| CN105952445B (zh) | 一种基于数理模型的高地应力条件下的钻孔试验方法 | |
| CN115075810B (zh) | 一种钻孔侧壁取芯三维地应力测量方法 | |
| CN210321706U (zh) | 一种顶管隧道施工模型试验监测采集系统 | |
| CN106404916A (zh) | 一种利用声发射系统监测天然硬岩水力压裂的实验方法 | |
| CN2740766Y (zh) | 岩芯定向取芯器 | |
| CN103195425A (zh) | 一种煤矿巷道围岩强度原位快速测定方法 | |
| CN109946008A (zh) | 一种球形包体真三维原岩应力解除法测量装置及测量方法 | |
| CN114320198A (zh) | 一种井下构造煤原位取样装置 | |
| CN106372295A (zh) | 砂土岩溶地层中盾构与溶洞安全水平距离的确定方法 | |
| CN111289292B (zh) | 一种岩土工程勘察用岩土取样装置 | |
| CN110096669A (zh) | 一种获取碳酸盐岩油藏中裂缝体积的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20220412 |