CN220625904U - 自密封式煤层采样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及工装夹具领域，尤其涉及自密封式煤层采样装置。自密封式煤层采样装置，包括检测管，检测管内部安装有采气管，采气管下端固定连接有钻齿，采气管内固定连接有电动伸缩杆，电动伸缩杆的伸缩端固定连接有活塞，挡板上固定连接有连接杆，采气管内部固定连接有进气板，采气管内部设置有密闭结构，检测管上端设置有固定结构，采气管与检测管之间设置有安装结构。该装置能在采样过程中在采集管内部形成负压腔室吸收煤炭层中解析出来的瓦斯，并且在采样结束后能将采气管下端封闭从而避免解析的瓦斯跑出，从而能降低煤样因瓦斯逃逸而不能准确反映原位煤层瓦斯含量的问题，使该装置在对煤层进行探测时数据更加准确。

Description

自密封式煤层采样装置

技术领域

本实用新型涉及煤层钻进取样技术领域,具体是指自密封式煤层采样装置。

背景技术

煤层瓦斯含量测定中钻进取样是获取煤层瓦斯含量的关键技术手段，目前主要的取样手段为反循环压风取样和取芯管取样方法，在对煤层进行钻进作业及煤样运移至地表进行检测。

现有的中国公开专利（授权公告号：CN216559908U）中所提到的一种自密封式煤层采样装置。包括采集管、干燥室和集气室。干燥室内部设置有半导体制冷片。采集管延伸至干燥室内部。采集管配合半导体制冷片设置，以使采集管的气体经过半导体制冷片进入干燥室内部。干燥室底部设置有集水室。集水室经过水孔连通干燥室内部。过水孔可移动的配合设置有密封板。密封板能够覆盖或打开过水孔。集气室连通干燥室。使用时，含有水气的瓦斯经过半导体制冷片时冷凝成水。当水位高于过水孔时，控制密封板将过水孔关闭起来。此时排出集水室内的水就不会使得瓦斯跟随水流一起排出，进而有效的避免排水时导致瓦斯泄漏。

在采集瓦斯后的运输过程中，由于煤层受到扰动且煤样运移过程中处于大气压力状态，煤层样品吸附的瓦斯会发生迅速解吸，通常取至地表煤样的瓦斯含量不能反映原位煤层瓦斯含量，煤层瓦斯含量偏低，导致对煤层气资源储量的低估和煤矿生产防突工作产生错误指导等问题，难以反映原位煤层瓦斯含量。

实用新型内容

本申请的目的在于：为解决现有自密封式煤层采样装置难以反映原位煤层瓦斯含量的问题，本申请提供了自密封式煤层采样装置。

本申请为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

自密封式煤层采样装置，包括检测管，所述检测管内部安装有采气管，所述采气管下端固定连接有钻齿，所述采气管内固定连接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的伸缩端固定连接有活塞，所述挡板上固定连接有连接杆，所述采气管内部固定连接有进气板，所述采气管内部设置有密闭结构，所述检测管上端设置有固定结构，所述采气管与检测管之间设置有安装结构。

通过采用上述技术方案，当使用该装置进行采气时，将装置的安装结构对地面进行固定，在固定结构的中心进行钻孔后将检测管插入其中，继续钻探采气，当采气完成时密闭结构会自动关闭，减少瓦斯解吸造成的检测不准确，通过安装结构使该装置更容易拆卸对其内部的采集瓦斯进行检测。

进一步地，所述密闭结构包括固定连接在连接杆端部的密封板，所述连接杆与进气板滑动连接，所述进气板上开设有进气槽，所述密封板上固定连接有橡胶塞，所述橡胶塞与进气槽相适配，所述密封板与进气板之间设置有导向组件。

通过采用上述技术方案，通过密封板在采气管进行采气时，移动向进气板，当采气完成时正好堵住采气板，减少了采气管内的瓦斯流失，提升了该装置的测量准确性。

进一步地，所述导向组件包括固定连接在进气板上的导向柱，所述导向柱与密封板滑动连接。

通过采用上述技术方案，通过导向柱使密封板上的橡胶塞能移动至契合进气槽的位置，加强了对进气板的密封效果。

进一步地，所述安装结构包括滑动连接在检测管上的滑动柱，所述滑动柱端部固定连接有半圆限位块，所述采气管上开设有半圆限位槽体，所述半圆限位槽体与半圆限位块相适配，所述导向柱上设置有复位组件。

通过采用上述技术方案，通过半圆限位槽体与半圆限位块相适配，方便了该装置上的集气管进行拆卸，使其检测采集的瓦斯更加方便。

进一步地，所述复位组件包括套设在滑动柱上的弹簧，所述弹簧与半圆限位块、检测管均固定连接。

通过采用上述技术方案，通过弹簧复位带动半圆限位块与集气管进行抵触，加强了其限位效果。

进一步地，所述固定结构包括安装在检测管上端的安装板，所述安装板上滑动连接有固定桩，所述安装板下端固定连接有安装钉，所述安装板上设置有限位组件。

通过采用上述技术方案，通过安装板上的固定柱和安装钉加强了该装置对地面的固定效果。

进一步地，所述限位组件包括固定连接在安装板上的滑动条，所述滑动条上滑动连接有夹持块，所述夹持块上螺纹连接有固定螺栓，所述夹持块上滑动连接有固定柱。

通过采用上述技术方案，可以调整夹持块之间的距离，对检测管进行限位，加强了该装置的检测管与夹持块的夹持效果，使其在采气检测时固定效果更好。

进一步地，所述检测管上固定连接有限位条，所述夹持块上固定连接有限位槽体，所述限位槽体与限位条相适配。

通过采用上述技术方案，可以在加持块夹持测试管前先使限位槽体和限位条相卡接，对其进行预定限位，使其固定的更加牢靠。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益效果；

1.本申请，该装置能在采样过程中在采集管内部形成负压腔室吸收煤炭层中解析出来的瓦斯，并且在采样结束后能将采气管下端封闭从而避免解析的瓦斯跑出，从而能降低煤样因瓦斯逃逸而不能准确反映原位煤层瓦斯含量的问题，使该装置在对煤层进行探测时数据更加准确。

2、本申请，当通过该装置对煤层瓦斯进行采集检测时，先将安装板与地面相接触，同时安装钉插入地面内，使安装板稳定的放置在地面上，然后在固定螺钉的作用下将安装板固定在地面上，提升了该装置在钻洞时的稳定性，减少了该装置在钻探时产生的偏移，使该装置在钻探时更加稳定。

附图说明

图1是本申请中自密封式煤层采样装置的立体结构示意图；

图2是本申请中自密封式煤层采样装置的局部剖视图；

图3是本申请中图2中B处放大示意图；

图4是本申请中图1中A处放大示意图。

附图标记说明：

1、检测管；2、钻齿；3、采气管；4、电动伸缩杆；5、活塞；6、连接杆；7、进气板；8、导向柱；9、密封板；10、橡胶塞；11、滑动柱；12、弹簧；13、半圆限位块；14、限位条；15、安装板；16、固定桩；17、安装钉；18、滑动条；19、夹持块；20、限位槽体；21、固定柱；22、固定螺栓。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开自密封式煤层采样装置。

参照图1，自密封式煤层采样装置，包括检测管1，检测管1内部安装有采气管3，采气管3下端固定连接有钻齿2，采气管3内固定连接有电动伸缩杆4，电动伸缩杆4的伸缩端固定连接有活塞5，活塞5上固定连接有连接杆6，采气管3内部固定连接有进气板7，采气管3内部设置有密闭结构，检测管1上端设置有固定结构，采气管3与检测管1之间设置有安装结构。

在对煤层进行瓦斯采样时，先将固定结构固定在检测煤层的对应地表上，在固定结构的中空处进行钻探，在到达检测煤层时停止钻探，取出探洞内的钻探工具，再将检测管1沿固定结构放置入探洞内，通过钻齿2对煤层进行采集，同时煤层内部的瓦斯进入采气管3内，此时电动升缩杆带动活塞5向上移动在活塞5与进气板7之间形成负压腔室，使瓦斯通过进气板7进入活塞5与进气板7之间，同时密闭结构对采气管3就进行密封，减少了该装置因为煤样运移过程中处于大气压力状态，煤层样品吸附的瓦斯会发生迅速解吸而造成的测量不准的问题，当采集完成后，取出检测管1时，通过安装结构方便了将检测管1内部的采气管3取出，对其采气量进行检测。

参照图2，密闭结构包括固定连接在连接杆6端部的密封板9，连接杆6与进气板7滑动连接，进气板7上开设有进气槽，密封板9上固定连接有橡胶塞10，橡胶塞10与进气槽相适配，密封板9与进气板7之间设置有导向组件。导向组件包括固定连接在进气板7上的导向柱8，导向柱8与密封板9滑动连接。

当该装置上活塞5向上移动时，连接杆6也随之向上移动，带动密封板9沿着导向柱8向上移动，其上的橡胶塞10对进气板7上的进气槽进行堵塞，使该装置在进行采气后可以将橡胶塞10堵住进气板7，避免进气板7内外的气体交换，使该装置提取煤层中瓦斯气体后，使其不收运输中解吸的影响，减少了该装置采气时的采气量变动，使其采集的煤层瓦斯含量更准确。

参照图2与图3，安装结构包括滑动连接在检测管1上的滑动柱11，滑动柱11端部固定连接有半圆限位块13，采气管3上开设有半圆限位槽体20，半圆限位槽体20与半圆限位块13相适配，滑动柱11上设置有复位组件。复位组件包括套设在滑动柱11上的弹簧12，弹簧12与半圆限位块13、检测管1均固定连接。

将检测管1取出后，通过拉动采气管3使检测管1上的半圆限位块13向检测管1内部移动，使其离开半圆限位槽体20带动检测管1与采气管3限位关系结构，方便了采气管3从检测管1内取出，当将采气管3安装在检测管1上时，将采气管3插入检测管1内，使半圆限位块13向检测管1内部移动，当半圆限位槽体20移动至半圆限位块13上方式，弹簧12复位带动半圆限位块13对半圆限位槽体20内进行抵触，使检测管1对采气管3进行限位，方便了该装置上的采气管3的安装和取出，使得检测其内部瓦斯含量与清理更加方便。

参照图1与图4，固定结构包括安装在检测管1上端的安装板15，安装板15上滑动连接有固定桩16，安装板15下端固定连接有安装钉17，安装板15上设置有限位组件。限位组件包括固定连接在安装板15上的滑动条18，滑动条18上滑动连接有夹持块19，夹持块19上螺纹连接有固定螺栓22，夹持块19上滑动连接有固定柱21。检测管1上固定连接有限位条14，夹持块19上固定连接有限位槽体20，限位槽体20与限位条14相适配。

当使用该装置采气时，先将安装板15放置在对应采样煤层的地面上，首先通过安装钉17对其进行预固定，然后将固定桩16插入地面里，当检测管1在进行瓦斯采集时，通过转动固定螺栓22使夹持块19与检测管1上的限位条14相卡接，方便了钻齿2沿着现有路线进行钻探，减少了其钻探时的偏移，使其采集时更加稳定。

工作原理：在对煤层进行瓦斯采样时，先将安装板15放置在对应采样煤层的地面上，首先通过安装钉17对其进行预固定，然后将固定桩16插入地面里，在固定结构的中空处进行钻探，在到达检测煤层时停止钻探，取出探洞内的钻探工具，再将检测管1沿固定结构放置入探洞内，通过钻齿2对煤层进行采集，通过转动固定螺栓22使夹持块19与检测管1上的限位条14相卡接，方便了钻齿2沿着现有路线进行钻探，减少了其钻探时的偏移，使其采集时更加稳定，同时煤层内部的瓦斯进入采气管3内，此时电动升缩杆带动活塞5向上移动在活塞5与进气板7之间形成负压腔室，使瓦斯通过进气板7进入活塞5与进气板7之间，活塞5向上移动时，连接杆6也随之向上移动，带动密封板9沿着导向柱8向上移动，其上的橡胶塞10对进气板7上的进气槽进行堵塞，使该装置在进行采气后可以将橡胶塞10堵住进气板7，避免进气板7内外的气体交换，使该装置提取煤层中瓦斯气体后，使其不收运输中解吸的影响，减少了该装置采气时的采气量变动，使其采集的煤层瓦斯含量更准确，减少了该装置因为煤样运移过程中处于大气压力状态，煤层样品吸附的瓦斯会发生迅速解吸而造成的测量不准的问题，当采集完成后将检测管1取出，通过拉动采气管3使检测管1上的半圆限位块13向检测管1内部移动，使其离开半圆限位槽体20带动检测管1与采气管3限位关系结构，方便了采气管3从检测管1内取出，当将采气管3安装在检测管1上时，将采气管3插入检测管1内，使半圆限位块13向检测管1内部移动，当半圆限位槽体20移动至半圆限位块13上方式，弹簧12复位带动半圆限位块13对半圆限位槽体20内进行抵触，使检测管1对采气管3进行限位，方便了该装置上的采气管3的安装和取出，使得检测其内部瓦斯含量与清理更加方便。

Claims (8)

1.自密封式煤层采样装置，包括检测管（1），其特征在于：所述检测管（1）内部安装有采气管（3），所述采气管（3）下端固定连接有钻齿（2），所述采气管（3）内固定连接有电动伸缩杆（4），所述电动伸缩杆（4）的伸缩端固定连接有活塞（5），所述活塞（5）上固定连接有连接杆（6），所述采气管（3）内部固定连接有进气板（7），所述采气管（3）内部设置有密闭结构，所述检测管（1）上端设置有固定结构，所述采气管（3）与检测管（1）之间设置有安装结构。

2.根据权利要求1所述的自密封式煤层采样装置，其特征在于：所述密闭结构包括固定连接在连接杆（6）端部的密封板（9），所述连接杆（6）与进气板（7）滑动连接，所述进气板（7）上开设有进气槽，所述密封板（9）上固定连接有橡胶塞（10），所述橡胶塞（10）与进气槽相适配，所述密封板（9）与进气板（7）之间设置有导向组件。

3.根据权利要求2所述的自密封式煤层采样装置，其特征在于：所述导向组件包括固定连接在进气板（7）上的导向柱（8），所述导向柱（8）与密封板（9）滑动连接。

4.根据权利要求1所述的自密封式煤层采样装置，其特征在于：所述安装结构包括滑动连接在检测管（1）上的滑动柱（11），所述滑动柱（11）端部固定连接有半圆限位块（13），所述采气管（3）上开设有半圆限位槽体（20），所述半圆限位槽体（20）与半圆限位块（13）相适配，所述滑动柱（11）上设置有复位组件。

5.根据权利要求4所述的自密封式煤层采样装置，其特征在于：所述复位组件包括套设在滑动柱（11）上的弹簧（12），所述弹簧（12）与半圆限位块（13）、检测管（1）均固定连接。

6.根据权利要求4所述的自密封式煤层采样装置，其特征在于：所述固定结构包括安装在检测管（1）上端的安装板（15），所述安装板（15）上滑动连接有固定桩（16），所述安装板（15）下端固定连接有安装钉（17），所述安装板（15）上设置有限位组件。

7.根据权利要求6所述的自密封式煤层采样装置，其特征在于：所述限位组件包括固定连接在安装板（15）上的滑动条（18），所述滑动条（18）上滑动连接有夹持块（19），所述夹持块（19）上螺纹连接有固定螺栓（22），所述夹持块（19）上滑动连接有固定柱（21）。

8.根据权利要求7所述的自密封式煤层采样装置，其特征在于：所述检测管（1）上固定连接有限位条（14），所述夹持块（19）上固定连接有限位槽体（20），所述限位槽体（20）与限位条（14）相适配。