【技术实现步骤摘要】
一种松软煤层原位低损无尘取样装置及方法
[0001]本专利技术属于煤矿井下煤样钻取领域，具体涉及一种松软煤层原位低损无尘取样装置及方法。
技术介绍
[0002]随着我国煤层开采深度的逐年增加，高地应力、强地质构造使得深部煤层松软、碎软的特性日益凸显，导致抽采过程中容易造成塌孔、堵孔等现象的发生，同时也增加了煤与瓦斯突出、冲击地压等矿井灾害发生的风险，严重威胁着煤矿安全高效生产和井下工作人员生命健康。
[0003]为此，在实验室开展相关的力学参数、渗流特性以及结构特征等实验是有效、且必不可少的环节。而煤样的获取则是开展实验的基础，目前，开展实验主要选取坚固性系数较大的硬煤，对其进行钻取和打磨，进而获得实验标准的原煤试件；而对于坚固性系数较低的松软煤层来说，由于钻取难度大、易破碎，主要通过破碎、筛分、压制的方式获得规则的型煤试件。然而由于型煤破坏了原始的孔隙结构，对实验结果会产生一定的误差与影响。
[0004]如何在不破坏煤体的原始孔隙
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裂隙结构的条件下，尽可能地保留煤层原始赋存状态成为当前亟...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种松软煤层原位低损无尘取样装置，其特征在于：包括设置在取样装置最前端可自主伸缩的双向取样钻头与防止钻取过程中煤粉逸散的集尘罩，在中间位置从上至下依次设置有煤样割
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抛装置、煤样夹持器、吸尘器及集尘箱；由旋转方向相反的内、外取样钻头向煤层预定取样位置钻进，将低损伤程度的煤样沿取样钻头输送至取样装置内部；当目标段煤样进入煤样夹持器内时，调节围压控制器的收缩状态，给予松软煤样约束，以防止煤样发生碎散现象，再利用煤样割
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抛装置对煤样两端进行切割、打磨、抛光处理，进而获得一个规则的松软煤样试件；将夹持器及煤样一同拆卸、取出，为下一步开展力学参数、渗流实验提供更为真实的物质条件；所述的提供的一种松软煤层原位低损无尘取样装置的使用方法，包括如下步骤：S1根据实验目的、仪器尺寸选择对应的取样钻头，并调整煤样夹持器平台的位置，使其孔径略大于取样孔径，便于煤样的顺利通过；S2将集尘罩紧贴煤体壁面，并进行简单固定与密封处理，防止取样过程中煤粉、煤屑的逸散与飞溅，进而达到无尘取样的效果；S3利用可自主伸缩的双向取样钻头向煤体内部进行钻取，大幅地减少了钻取过程中对煤体的损伤破坏，并将低损伤程度的煤样沿取样钻头输送至取样装置内部；S4当不规则的煤样断面进入取样器内部的切割机附近，调整煤样割
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抛装置对其进行切割与剔除；S5当目标段煤样进入煤样夹持器内，调节围压控制器的收缩状态，给予松软煤样约束，以防止松软煤样发生碎散现象；S6在煤样夹持器平台的固定、加持作用下，利用煤样割
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抛装置对煤样两端进行切割、打磨、抛光处理，进而获得一个规则的松软煤样试件；S7吸尘器经吸尘孔将集尘罩和取样装置在钻取、切割、打磨以及抛光过程中产生的煤粉、煤屑进行清除与收集；S8将夹持器及煤样一同进行拆卸、取出，并开展下一步力学参数、渗流实验等后续相关实验。2.根据权利要求1所述的一种松软煤层原位低损无尘取样装置，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐超，杨通，王凯，施永博，马世豪，马思博，周爱桃，赵伟，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：
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