CN207439763U - 一种煤矿用煤层瓦斯取样采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种煤矿用煤层瓦斯取样采集装置，一种煤矿用煤层瓦斯取样采集装置，包括钻杆接头、收集筒和取样筒，钻杆接头的右端套接有端盖，端盖的右端套接有收集筒，端盖轴心处开有通孔，通孔内安装有稳压接头，收集筒与导向密封套套接，导向密封套内滑动套接有取样筒，导向密封套的内壁和取样筒的外壁开键槽，且键槽之间通过导向键滑动连接，本装置通过弹簧、密封堵头、导向键、键槽的配合可以保证取样后的密封性，最大程度的保证瓦斯含量的真实性，本实用新型设计巧妙，并且方便安装、携带、拆卸非常适应于煤矿环境的操作使用。

Description

一种煤矿用煤层瓦斯取样采集装置

技术领域

本实用新型涉及煤矿勘探设备技术领域，具体为一种煤矿用煤层瓦斯取样采集装置。

背景技术

瓦斯是古代植物在堆积成煤的初期，纤维素和有机质经厌氧菌的作用分解而成，瓦斯既是一种有害气体，也是一种重要的能源。

对于煤矿来说瓦斯一般具有以下几种危害：1.窒息，如果环境空气内瓦斯浓度很高时，空气中的氧含量会相对降低，导致人员窒息造成伤害；2.爆炸，当空气中的瓦斯含量达到一定值时遇火就会燃烧或爆炸，瓦斯爆炸时能产生1850℃以上的高温和高压的强大冲击波，从而造成人员伤亡和设备、设施的损坏，如果爆炸源附近的沉积煤尘被扬起，还将导致煤尘爆炸；3.中毒，瓦斯爆炸将产生大量的有毒有害气体，氧气含量减少，一氧化碳、二氧化碳等有害气体显著增加，会造成大量人员中毒伤亡。为防止上述情况的发生，并可对煤矿中的瓦斯含量进行评估，需要对煤矿中煤层进行分析检测，而目前的检测方案一般分为现场检测和取样检测，现场检测需要携带仪器，并且大型仪器不好安装移动，小型仪器精度又无法得到保障，而取样检测很难保证其取样的密封性，造成结果与实际不匹配。为此，提出一种煤矿用煤层瓦斯取样采集装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种煤矿用煤层瓦斯取样采集装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种煤矿用煤层瓦斯取样采集装置，包括钻杆接头、收集筒和取样筒，所述钻杆接头的右端套接有端盖，所述端盖的右端套接有收集筒，且所述端盖轴心处开有通孔，所述通孔内安装有稳压接头，所述收集筒远离端盖的一端与导向密封套套接，且所述导向密封套内滑动套接有取样筒，所述导向密封套的内壁和取样筒的外壁分别开有一个键槽，且两个键槽之间通过导向键滑动连接，所述取样筒的左端周向开有让位槽，且让位槽位于导向键的一侧，所述让位槽外套接弹簧，且所述弹簧安装在导向密封套与取样筒之间，所述导向密封套的左端开有采集孔，所述采集孔内活动设有密封堵头，所述取样筒的右端螺纹连接有三翼刮刀钻头，所述密封堵头通过连接机构与取样筒固定连接，所述取样筒的右端端面开有进样孔，所述端盖、收集筒、导向密封套和取样筒均为中空结构，且端盖、收集筒、采集孔、导向密封套、取样筒和进样孔之间依次连通，所述收集筒的内部设有滤芯，且所述滤芯的一端伸入到端盖轴心处开有的通孔中，并与稳压接头连接。

具体的，所述取样筒上的键槽尺寸与导向键相匹配，所述键槽与让位槽连通，且所述弹簧的一端与导向键连接，另一端与导向密封套的内壁端部连接。

具体的，所述采集孔和密封堵头均为楔形，且之间相互匹配，所述密封堵头采用聚四氟乙烯材料。

具体的，所述连接机构为螺纹杆。

具体的，所述取样筒的右端端面轴心处设有安装孔，所述螺纹杆一端通过螺栓与密封堵头连接，另一端通过螺栓与安装孔连接。

具体的，所述取样筒和导向密封套之间设有骨架油封。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过钻杆接头与钻机连接，实现设备旋转取样，并且通过弹簧、密封堵头、导向键、键槽的配合可以保证取样后的密封性，最大程度的保证瓦斯含量的真实性，另外设有滤芯，可以方便瓦斯样品的收取检测，本装置设计巧妙，制作工艺简单，可以方便的携带和安装，并且对样品的采集具有良好的密封保存效果。

附图说明

图1为本实用新型的未工作状态下的部分剖视图；

图2为本实用新型的导向密封套的剖视图；

图3为本实用新型图1的A-A面剖视图；

图4为本实用新型的取样筒的剖视图；

图5为本实用新型取样工作时的部分剖视图。

图中：1、钻杆接头，2、收集筒，3、取样筒，4、端盖，5、稳压接头，6、导向密封套，7、键槽，8、导向键，9、让位槽，10、弹簧，11、采集孔，12、密封堵头，13、三翼刮刀钻头，14、进样孔，15、滤芯，16、螺纹杆，17、安装孔，18、骨架油封。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种煤矿用煤层瓦斯取样采集装置，包括钻杆接头1、收集筒2和取样筒3，所述钻杆接头1的右端套接有端盖4，钻杆接头1方便与钻机连接实现转动，所述端盖4的右端套接有收集筒2，端盖4和收集筒2直接套接方便拆卸清理，并且收集筒2用于收集煤层的采集样品，且所述端盖4轴心处开有通孔，所述通孔内安装有稳压接头5，用于释放样品中的瓦斯气体以便进行采集和分析，所述收集筒2远离端盖4的一端与导向密封套6套接，且所述导向密封套6内滑动套接有取样筒3，所述导向密封套6的内壁和取样筒3的外壁分别开有一个键槽7，所述密封套6上的键槽7的长度大于导向键8，可以实现相对滑动，且两个键槽7之间通过导向键8滑动连接，通过导向键8的作用使取样筒3可旋转从而进行采样，所述取样筒3的左端周向开有让位槽9，且让位槽9位于导向键8的一侧，所述让位槽9外套接弹簧10，且所述弹簧10安装在导向密封套6与取样筒3之间，弹簧10的设置实现了取样结束后的自封效果，防止瓦斯气体泄漏造成采样不准，所述导向密封套6的左端开有采集孔11，所述采集孔11内活动设有密封堵头12，密封堵头12实现收集筒2内空间开放和密封，所述取样筒3的右端螺纹连接有三翼刮刀钻头13，用于对煤矿煤层的采样和进样，所述密封堵头12通过连接机构与取样筒3固定连接，实现自封作用，所述取样筒3的右端端面开有进样孔14，使煤层样品可以进入到本装置中，所述端盖4、收集筒2、导向密封套6和取样筒3均为中空结构，且端盖4、收集筒2、采集孔11、导向密封套6、取样筒3和进样孔14之间依次连通，实现煤层样品的采样和存放，所述收集筒2的内部设有滤芯15，防止在取气体时煤渣飞溅堵塞稳压接头5，且所述滤芯15的一端伸入到端盖4轴心处开有的通孔中，并与稳压接头5连接。

进一步的，所述取样筒3上的键槽7尺寸与导向键8相匹配，所述键槽7与让位槽9连通，且所述弹簧10的一端与导向键8连接，另一端与导向密封套6的内壁端部连接，以达到在取样结束后在弹簧10的恢复力作用下，推动导向键8往右移动从而通过连接机构带动密封堵头12对采集孔11进行密封。

进一步的，所述采集孔11和密封堵头12均为楔形，且之间相互匹配，所述密封堵头12采用聚四氟乙烯材料，耐磨的同时保证密封，并且具有自润滑作用。

进一步的，所述连接机构为螺纹杆16，方便安装和制造。

进一步的，所述取样筒3的右端端面轴心处设有安装孔17，所述螺纹杆16一端通过螺栓与密封堵头12连接，另一端通过螺栓与安装孔17连接，实现密封堵头12与取样筒3的联动。

进一步的，所述取样筒3和导向密封套6之间设有骨架油封18，保证密封，防止气体逸散。

工作原理：先使用钻机对煤矿进行钻探，当到达需要检测的煤层时，将本装置通过钻杆接头1与钻机进行连接，开启钻机进行作用，本实用新型进行旋转取样，煤层样品通过三翼刮刀钻头不断被钻取，并通过进样孔14不断进入取样筒3内部，同时对本装置向煤层方向施加压力，在受力的作用下，由于密封套6上的键槽7较长，所以密封套6向煤层方向移动，所以此时采集孔11与密封堵头12分离，煤层样品通过采集孔11进入到收集筒2内，进行保留，当取样结束后，停止对本实用新型施加压力，此时在弹簧10的作用下，会推动导向键8从而使取样筒3移动，然后通过连接机构的作用带动密封堵头12往右移动把采集孔11密封住，从而实现自封效果，将钻杆接头1取下，打开稳压接头5即可对收集在收集筒2的瓦斯气体进行检测和分析，将端盖4取下即可对收集筒2内的固定样品进行称重等分析。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种煤矿用煤层瓦斯取样采集装置，包括钻杆接头(1)、收集筒(2)和取样筒(3)，其特征在于：所述钻杆接头(1)的右端套接有端盖(4)，所述端盖(4)的右端套接有收集筒(2)，且所述端盖(4)轴心处开有通孔，所述通孔内安装有稳压接头(5)，所述收集筒(2)远离端盖(4)的一端与导向密封套(6)套接，且所述导向密封套(6)内滑动套接有取样筒(3)，所述导向密封套(6)的内壁和取样筒(3)的外壁分别开有一个键槽(7)，且两个键槽(7)之间通过导向键(8)滑动连接，所述取样筒(3)的左端周向开有让位槽(9)，且让位槽(9)位于导向键(8)的一侧，所述让位槽(9)外套接弹簧(10)，且所述弹簧(10)安装在导向密封套(6)与取样筒(3)之间，所述导向密封套(6)的左端开有采集孔(11)，所述采集孔(11)内活动设有密封堵头(12)，所述取样筒(3)的右端螺纹连接有三翼刮刀钻头(13)，所述密封堵头(12)通过连接机构与取样筒(3)固定连接，所述取样筒(3)的右端端面开有进样孔(14)，所述端盖(4)、收集筒(2)、导向密封套(6)和取样筒(3)均为中空结构，且端盖(4)、收集筒(2)、采集孔(11)、导向密封套(6)、取样筒(3)和进样孔(14)之间依次连通，所述收集筒(2)的内部设有滤芯(15)，且所述滤芯(15)的一端伸入到端盖(4)轴心处开有的通孔中，并与稳压接头(5)连接。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿用煤层瓦斯取样采集装置，其特征在于：所述取样筒(3)上的键槽(7)尺寸与导向键(8)相匹配，所述键槽(7)与让位槽(9)连通，且所述弹簧(10)的一端与导向键(8)连接，另一端与导向密封套(6)的内壁端部连接。

3.根据权利要求1所述的一种煤矿用煤层瓦斯取样采集装置，其特征在于：所述采集孔(11)和密封堵头(12)均为楔形，且之间相互匹配，所述密封堵头(12)采用聚四氟乙烯材料。

4.根据权利要求1所述的一种煤矿用煤层瓦斯取样采集装置，其特征在于：所述连接机构为螺纹杆(16)。

5.根据权利要求4所述的一种煤矿用煤层瓦斯取样采集装置，其特征在于：所述取样筒(3)的右端端面轴心处设有安装孔(17)，所述螺纹杆(16)一端通过螺栓与密封堵头(12)连接，另一端通过螺栓与安装孔(17)连接。

6.根据权利要求1所述的一种煤矿用煤层瓦斯取样采集装置，其特征在于：所述取样筒(3)和导向密封套(6)之间设有骨架油封(18)。