一种煤矿长距离钻孔精准密闭取样装置制造方法及图纸

技术编号:36127071 阅读:20 留言:0更新日期:2022-12-28 14:34
本实用新型专利技术属于煤矿取样技术领域。涉及一种煤矿长距离钻孔精准密闭取样装置,包括与钻杆连接的连接部、与连接部螺纹连接的取样部和设置在取样部末端通过螺纹连接的钻头,其特征在于:所述取样部包括取芯外筒,依次套设在取芯外筒内的单向阀、伸缩锁止机构、取芯中筒,套设在所述取芯中筒内的取芯内筒;所述取芯内筒与取芯外筒固定连接;所述取芯内筒与钻头之间通过取样阀门连接,所述取样阀门上设有阀门开关,所述取芯中筒与阀门开关连接;所述伸缩锁止机构受钻杆内高压水驱动,推动所述取芯中筒在取芯外筒内沿轴向移动,从而驱动阀门开关,实现取样阀门的开闭。本实用新型专利技术启动水压可调,且密闭性好,降低了取样过程对煤样的不利影响。影响。影响。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿长距离钻孔精准密闭取样装置


[0001]本技术属于煤矿取样
,涉及一种煤矿长距离钻孔精准密闭取样装置。

技术介绍

[0002]煤矿工作面区域预测及抽采效果评判等都需要测定煤层瓦斯含量,而随着定向长钻孔普及,深孔取样需求越技术显,现有技术中,如公开号为CN107806341B的中国专利,其公开了一种煤矿长距离钻孔精准密闭取样装置及取样方法,采用内、中、外三筒结构设计,取芯钻进过程,取芯外筒带动取芯钻头钻取煤样,煤芯通过取芯薄壁钻头、球阀,进入取芯内筒;达到取芯长度后停钻,通入高压水,高压水通过止回阀后作用在截断阀上,当水压产生推力切断销钉后,截断阀及取芯中筒前移,带动球阀开关及球阀旋转从而截断取芯煤柱,将煤样及瓦斯气体封存在取芯内筒中;取芯结束后,连接井下解吸仪,即可现场解吸,但其仍存在以下不足:
[0003](1)采用封堵球进行取样前取芯内筒的密封,封堵球密封效果较差,钻孔内的瓦斯与水易进入取样内筒中。
[0004](2)无法调节取样的启动水压,易造成球阀的开闭误触发,煤渣及水进入取样装置,影响实验结果准确性。

技术实现思路

[0005]有鉴于此,本技术的目的在于解决上述问题,提出一种煤矿长距离钻孔精准密闭取样装置。
[0006]为达到上述目的,本技术提供如下技术方案:
[0007]一种煤矿长距离钻孔精准密闭取样装置,包括与钻杆连接的连接部、与连接部螺纹连接的取样部和设置在取样部末端通过螺纹连接的钻头,所述取样部包括取芯外筒,依次套设在取芯外筒内的单向阀、伸缩锁止机构、取芯中筒,套设在所述取芯中筒内的取芯内筒;所述取芯内筒与取芯外筒固定连接;所述取芯内筒与钻头之间通过取样阀门连接,所述取样阀门上设有阀门开关,所述取芯中筒与阀门开关连接;
[0008]所述伸缩锁止机构受钻杆内高压水驱动,推动所述取芯中筒在取芯外筒内沿轴向移动,从而驱动阀门开关,实现取样阀门的开闭。
[0009]进一步,所述伸缩锁止机构包括锁止件、压杆、限位环、复位弹簧;所述复位弹簧设于所述取芯外筒内,并与取芯中筒的端面相抵,推动取芯中筒复位;
[0010]所述限位环固定设于所述取芯外筒内;所述压杆滑动设于所述限位环内,所述压杆的一端与钻杆内的高压水接触,另一端设有锯齿;所述限位环的侧壁上设有滑动槽,限位环的端面上设有止位槽;所述滑动槽与止位槽彼此交替分布于所述限位环的一端;所述锁止件设于限位环与取芯中筒之间;所述锁止件的一端设有滑块,所述滑块的端面上设有第一斜面;所述止位槽的入口设有第二斜面,所述滑动槽的入口设有第三斜面;
[0011]所述滑块的初始位置为位于所述滑动槽内,并与滑动槽滑动配合;所述压杆推动锁止件时,所述锯齿的齿顶与第一斜面相抵,当滑块在滑动槽内时,压杆推动锁止件在滑动槽内滑动,从而使锁止件产生轴向位移,锁止件带动取芯中筒移动,驱动取样阀门开闭;当滑块滑出所述滑动槽时,第一斜面推动锁止件产生周向旋转,使所述第一斜面与第二斜面配合,使滑块滑入所述止位槽中,实现取芯中筒位置锁定,取样阀门保持打开状态;当压杆再次推动锁止件时,锁止件旋转使第一斜面与第三斜面配合,滑块复位至滑动槽中,同时在复位弹簧作用下,取芯中筒驱动取样阀门关闭。
[0012]进一步,所述第一斜面、第二斜面、第三斜面的倾斜反向与角度均相同。
[0013]进一步,所述锯齿的齿数为滑动槽与止位槽数量之和。
[0014]进一步,所述单向阀与伸缩锁止机构之间设有水压调节盘;所述水压调节盘上设有多个透水孔,所述透水孔中设有可拆卸的螺钉,通过调整螺钉的数量改变作用于伸缩锁止机构的水压。
[0015]进一步,所述阀门开关边缘设置有齿盘;所述取芯中筒对应所述阀门开关的位置设有齿槽,所述齿槽与所述齿盘啮合。
[0016]进一步,所述取芯内筒远离钻头的一端设有内筒底座,所述内筒底座上设有解析接口。
[0017]本技术的有益效果在于:
[0018]1、本技术中采用的伸缩锁止机构与圆珠笔伸缩锁止机构的原理相似,利用高压水驱动伸缩锁止机构实现取样阀门的开闭,取样过程通过止位槽实现取样阀门打开状态的保持,仅需在取样阀门打开与关闭时启动高压水,取样过程无需保持高压状态,避免了高压水进入煤样中,影响煤样的测量。
[0019]2、本技术通过水压调节盘来控制伸缩锁止机构的启动水压大小,能有效的控制启动水压,避免现有技术中采用高压水切断定的弊端,装置使用过程不造成破坏,可重复使用。
[0020]本技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可以从本技术的实践中得到教导。本技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0021]为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本技术作优选的详细描述,其中:
[0022]图1为本技术中煤矿长距离钻孔精准密闭取样装置示意图;
[0023]图2为本技术中伸缩锁止机构示意图;
[0024]图3为压杆示意图;
[0025]图4为限位环示意图;
[0026]图5为锁止件示意图;
[0027]图6为水压调节盘示意图。
[0028]附图标记:1

变径接头;2

取芯外筒;3

钻头;4

单向阀;5

水压调节盘;6

压杆;7

限位环;8

锁止件;9

取芯中筒;10

取芯内筒;11

取样阀门;12

阀门开关;13

复位弹簧;14

内筒底座;15

解析接口;61

锯齿;71

滑动槽;72

止位槽;73

第二斜面;74

第三斜面;81

滑块;82

第一斜面。
具体实施方式
[0029]以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0030]其中,附图仅用于示例性说明,表示的仅是示意图,而非实物图,不能理解为对本技术的限制;为了更好地说明本技术的实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤矿长距离钻孔精准密闭取样装置,包括与钻杆连接的连接部、与连接部螺纹连接的取样部和设置在取样部末端通过螺纹连接的钻头,其特征在于:所述取样部包括取芯外筒,依次套设在取芯外筒内的单向阀、伸缩锁止机构、取芯中筒,套设在所述取芯中筒内的取芯内筒;所述取芯内筒与取芯外筒固定连接;所述取芯内筒与钻头之间通过取样阀门连接,所述取样阀门上设有阀门开关,所述取芯中筒与阀门开关连接;所述伸缩锁止机构受钻杆内高压水驱动,推动所述取芯中筒在取芯外筒内沿轴向移动,从而驱动阀门开关,实现取样阀门的开闭。2.根据权利要求1所述的煤矿长距离钻孔精准密闭取样装置,其特征在于:所述伸缩锁止机构包括锁止件、压杆、限位环、复位弹簧;所述复位弹簧设于所述取芯外筒内,并与取芯中筒的端面相抵,推动取芯中筒复位;所述限位环固定设于所述取芯外筒内;所述压杆滑动设于所述限位环内,所述压杆的一端与钻杆内的高压水接触,另一端设有锯齿;所述限位环的侧壁上设有滑动槽,限位环的端面上设有止位槽;所述滑动槽与止位槽彼此交替分布于所述限位环的一端;所述锁止件设于限位环与取芯中筒之间;所述锁止件的一端设有滑块,所述滑块的端面上设有第一斜面;所述止位槽的入口设有第二斜面,所述滑动槽的入口设有第三斜面;所述滑块的初始位置为位于所述滑动槽内,并与滑动槽滑动配合;所述压杆推动锁止件时,所述锯齿的齿顶与第一斜面相抵,...

【专利技术属性】
技术研发人员:武文宾王然张庆华张玉明潘雪松付军辉李良伟戴林超孙朋
申请(专利权)人:中煤科工集团重庆研究院有限公司
类型:新型
国别省市:

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