一种连续导管式坑道保压取芯装备制造技术

本实用新型专利技术公开一种连续导管式坑道保压取芯装备，包括连续导管作业装备、取芯器；连续导管作业装备包括传递装置，传递装置包括注入头、坑道钻机；取芯器包括内管总成、外管总成，外管总成通过钻杆连接坑道钻机，内管总成连接连续导管，注入头用于下放/提拉连续导管，内管总成和外管总成卡合连接，内管总成包括内管组件、中心组件，内管组件底部为岩芯外筒，岩芯外筒底部设有自重力阀门。本实用新型专利技术结构简单，操作性能好，可以防止取芯筒在取芯过程中转动，保持岩芯纯净，内管总成与外管总成容易脱离。离。离。

【技术实现步骤摘要】
一种连续导管式坑道保压取芯装备


[0001]本技术涉及煤矿坑道取芯作业领域，尤其涉及一种连续导管式坑道保压取芯装备。

技术介绍

[0002]我国既是煤炭生产大国，也是煤炭消费大国，煤炭是我国重要的基础能源和原料。煤层瓦斯含量和煤层瓦斯压力是突出煤层突出危险性区域预测和区域效果检验的主要指标，煤层瓦斯含量通常采用地面煤层气含量测定、地勘瓦斯含量测定、矿井井下煤层钻孔取芯等方法进行测定，由于煤层瓦斯含量测试条件和测试方法等区别，上述煤层瓦斯含量测试结果往往差异较大精度不高，普遍存在估算损失，对煤矿开采的指导意义有限。
[0003]对于煤层坑道取芯，现有技术中存有公开号为CN204646157U，名为一种煤层气绳索取芯装置，该装置使用绳索提升/下放取芯器，同时需要为取芯装置通入压缩空气，驱动取芯装置动作，而公开号为CN107905752A的取芯器，该装置也是使用绳索提升/下放取芯器，同时取芯装置需要依靠水压驱动取芯装置动作，
[0004]为了进一步实现对煤层的保压取芯，有公开号为CN201811862U煤样取样器，其依靠粘液、真空装置进行样品的保压取芯，上述装置中均存在流体介质，会对煤层岩芯造成一定的污染，并影响含水率等参数的测定，
[0005]目前还存在申请号为CN201410739874.9，名为地面钻井煤层气、岩层气含量测试密闭取心装置，该装置依靠样品自身推动作用打开启动割心密封球阀，结构较为复杂，对于不同的煤层需要更换不同的配件来实现切割，操作不易，工作效率较低。
[0006]取芯器通常由内管总成和外管总成组成，内管总成和外管总成之间存在间隙，导致瓦斯泄漏风险较高，目前常常使用设于钻杆顶端的防喷盒阻止瓦斯泄漏，但钻杆内依旧存在瓦斯，导致取芯操作存在安全隐患，
[0007]内管总成和外管总成之间的间隙还会导致取芯筒容易随取芯外筒一同转动，当外部扰动较大时，取芯成分与真实情况可能存在较大误差，
[0008]为了减少由于转动带来的误差，目前使用的取芯器常在外管总成和内管总成之间设置单动装置来减少取芯筒的转动，但是单动装置虽然具有防转作用，但防转效果有限，很难有效减小测量误差。

技术实现思路

[0009]本技术旨在提供一种连续导管式坑道保压取芯装备，结构简单，操作性能好，可以防止取芯筒在取芯过程中转动，保持岩芯纯净，内管总成与外管总成容易脱离。
[0010]为达到上述目的，本技术是采用以下技术方案实现的：
[0011]本技术公开一种连续导管式坑道保压取芯装备，包括连续导管作业装备、取芯器；
[0012]连续导管作业装备包括传递装置，传递装置包括注入头、坑道钻机；
[0013]取芯器包括内管总成、外管总成，外管总成通过钻杆连接坑道钻机，内管总成连接连续导管，注入头用于下放/提拉连续导管，内管总成和外管总成卡合连接，
[0014]内管总成包括内管组件、中心组件，内管组件底部为岩芯外筒，岩芯外筒底部设有自重力阀门，自重力阀门包括环形阀座、圆形阀瓣，圆形阀瓣边沿铰接环形阀座顶面边沿。
[0015]优选的，圆形阀瓣具有弹性结构，当自重力阀门开启时，圆形阀瓣处于竖直位置，圆形阀瓣呈弧形，圆形阀瓣适配岩芯外筒内壁。
[0016]优选的，中心组件包括中心杆，中心杆底端固连活塞，活塞内设有保压控制器，
[0017]保压控制器包括保压缸，保压缸竖直设置，保压缸内设有保压活塞，保压活塞与保压缸内壁滑动配合，保压活塞将保压缸分为上部腔室、下部腔室，下部腔室与活塞底面连通，上部腔室内充有气体。
[0018]优选的，内管组件和中心组件之间设有复合轴承组，
[0019]复合轴承组包括基座，基座为推力轴承形式，基座设于内管组件内，基座内壁设有环形的滚珠凹陷，定位管段中部沿周向设有多个滚珠孔洞，球形滚子安装于滚珠孔洞内，球形滚子凸出的部分适配滚珠凹陷。
[0020]优选的，中心组件设有第一环形凸楞，第一环形凸楞与内管组件之间设有推力轴承，第一环形凸楞位于两个推力轴承之间。
[0021]优选的，内管组件顶部设有弹卡机构，外管总成顶部内壁设有弹卡室，弹卡机构外壁设有锁闩槽，锁闩槽内安装有锁闩，锁闩底部转动连接锁闩槽内壁，锁闩顶部与锁闩槽之间设有弹簧，锁闩适配弹卡室。
[0022]优选的，钻杆底端设有内防喷接头，内防喷接头包括防喷阀座、防喷阀盖，防喷阀盖底面设有扭簧。
[0023]优选的，传递装置包括注入头，连续导管通过注入头驱动，注入头包括两个并排设置的传送机构，连续导管位于两个传送机构之间，连续导管由两个传送机构夹持传递，
[0024]传送机构包括传送链，传送链顶部设有传送链马达，传送链底部设有下链轮，下链轮上设有张紧装置，，传送链上安装有加持块，两个传送链的相邻部分通过液压夹紧机构，
[0025]加持块包括加持基座、加持爪，加持爪内设有摩擦凸起，加持爪为适配连续导管的弧形。
[0026]优选的，传递装置还包括导向拱，导向拱顶部沿长度方向设有多个导轮，导向拱顶部沿长度方向设有多个压轮，导向拱和注入头之间设有液压组件，液压组件包括折叠液压杆，折叠液压杆底端铰接注入头，折叠液压杆顶端铰接滑动块，滑动块与导向拱底面滑动配合。
[0027]优选的，连续导管作业装备还包括卷盘装置，卷盘装置包括卷筒，卷筒安装在卷筒架上，卷筒架上设有排管装置总成，排管装置总成用于控制连续导管卷盘顺序，卷筒由卷筒马达驱动；
[0028]排管装置总成包括支架、力矩限制器，支架和卷筒架之间设有升降液压杆，支架上设有双向丝杠，双向丝杠上设有导向装置，导向装置内设有机械计数器、转动系统，转动系统包括多个传送轮，导向装置和双向丝杠之间设有举升油缸。
[0029]本技术的有益效果：
[0030]1、本技术使用自重力阀门结构简单，操作性能好。
[0031]2、本技术中使用连续导管、复合轴承等防转装置，可以防止取芯筒在取芯过程中转动，由于适用于坑道内，取芯深度有限，使用的连续导管长度有限，其防扭能力好，可以提供较好的防转能力。
[0032]3、本技术中使用自重力阀门，不用为保压保真额外提供动力，可以保持岩芯纯净。
[0033]4、本技术中使用复合轴承，不仅可以起到对岩芯内筒的防转作用，同时可以在岩芯内筒下放/提起时起到定位作用。
附图说明
[0034]图1为本技术的示意图；
[0035]图2为外管总成的示意图；
[0036]图3为外管总成的剖视图；
[0037]图4为取芯前中心组件安装在内管组件的剖视图；
[0038]图5为取芯后中心组件安装在内管组件的剖视图；
[0039]图6为图5中弹卡机构处的示意图；
[0040]图7为图5中推力轴承处的示意图；
[0041]图8为图5中活塞处的示意图；
[0042]图9为图5中自重力阀门处的示意图；
[0043]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续导管式坑道保压取芯装备，其特征在于：包括连续导管作业装备、取芯器；连续导管作业装备包括传递装置，传递装置包括注入头、坑道钻机；取芯器包括内管总成、外管总成，外管总成通过钻杆连接坑道钻机，内管总成连接连续导管，注入头用于下放/提拉连续导管，内管总成和外管总成卡合连接，内管总成包括内管组件、中心组件，内管组件底部为岩芯外筒，岩芯外筒底部设有自重力阀门。2.根据权利要求1所述的取芯装备，其特征在于：自重力阀门包括环形阀座、圆形阀瓣，圆形阀瓣边沿铰接环形阀座顶面边沿，圆形阀瓣具有弹性结构，当自重力阀门开启时，圆形阀瓣处于竖直位置，圆形阀瓣呈弧形，圆形阀瓣适配岩芯外筒内壁。3.根据权利要求1所述的取芯装备，其特征在于：中心组件包括中心杆，中心杆底端固连活塞，活塞内设有保压控制器，保压控制器包括保压缸，保压缸竖直设置，保压缸内设有保压活塞，保压活塞与保压缸内壁滑动配合，保压活塞将保压缸分为上部腔室、下部腔室，下部腔室与活塞底面连通，上部腔室内充有气体。4.根据权利要求1所述的取芯装备，其特征在于：内管组件和中心组件之间设有复合轴承组，中心组件包括定位管段，复合轴承组包括基座，基座为推力轴承形式，基座设于内管组件内，基座内壁设有环形的滚珠凹陷，定位管段中部沿周向设有多个滚珠孔洞，球形滚子安装于滚珠孔洞内，球形滚子凸出的部分适配滚珠凹陷。5.根据权利要求4所述的取芯装备，其特征在于：中心组件设有第一环形凸楞，第一环形凸楞与内管组件之间设有推力轴承，第一环形凸楞位于两个推力轴承之间。6.根据权利要求1所述的取芯装备，其特征在于：内管组件顶部设有弹卡机构，外管总成顶部...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢和平，高明忠，陈领，赵乐，杨明庆，李佳南，李聪，何志强，吴年汉，余波，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：新型
国别省市：