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取芯鉆桿和取芯裝置的制造方法

文檔序號(hào):10115732閱讀:996來(lái)源:國(guó)知局
取芯鉆桿和取芯裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及采煤技術(shù),尤其涉及一種取芯鉆桿和取芯裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在煤層采掘之前,需要對(duì)煤層實(shí)施大面積預(yù)先處理,以達(dá)到煤層卸壓、排放瓦斯及改變煤層物理力學(xué)性質(zhì)的目的,從而大面積消除煤層的突出危險(xiǎn)性。而煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)分為區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)和工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)。在選擇防突措施時(shí),按照區(qū)域防突措施先行、局部防突措施補(bǔ)充的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工管理,而測(cè)定煤層瓦斯含量是檢驗(yàn)區(qū)域防突措施效果是否有效的主要指標(biāo)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)主要是通過(guò)鉆孔取樣獲得煤芯,然后通過(guò)煤芯來(lái)測(cè)定煤層的瓦斯含量,具體的鉆孔取樣方式包括兩種,分別是鉆進(jìn)取樣和采用雙層鉆桿取樣。
[0004]但是,采用現(xiàn)有技術(shù)中的鉆孔取樣方式進(jìn)行煤芯取樣,所取得的煤樣原始性均比較差、瓦斯損失量大,導(dǎo)致所測(cè)得的煤層的瓦斯含量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型提供一種取芯鉆桿和取芯裝置,用以解決現(xiàn)有技術(shù)中采用鉆孔取樣方式進(jìn)行煤芯取樣,所取得的煤樣原始性均比較差、瓦斯損失量大,導(dǎo)致所測(cè)得的煤層的瓦斯含量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的技術(shù)問(wèn)題。
[0006]第一方面,本實(shí)用新型提供一種取芯鉆桿,包括:鉆桿本體和位于所述鉆桿本體內(nèi)部的限位套、定位銷(xiāo)和彈性裝置;所述鉆桿本體的第一端與煤芯取樣裝置中的取芯內(nèi)鉆頭連接,所述鉆桿本體的第二端連接地質(zhì)鉆桿;
[0007]所述鉆桿本體的第一側(cè)壁上開(kāi)設(shè)一定位孔,所述彈性裝置位于所述限位套中,所述定位銷(xiāo)固設(shè)在所述彈性裝置的第一端,所述彈性裝置的第二端固設(shè)在所述鉆桿本體與所述第一側(cè)壁正對(duì)的第二側(cè)壁的內(nèi)側(cè);
[0008]所述限位套用于限位所述定位銷(xiāo)及所述定位銷(xiāo)從所述定位孔中伸出的高度。
[0009]進(jìn)一步地,所述鉆桿本體包括鉆桿六方體和鉆桿圓桿體,所述鉆桿六方體和所述鉆桿圓桿體一體成型,所述定位孔開(kāi)設(shè)在所述鉆桿六方體的第一側(cè)壁上,所述第一側(cè)壁與所述煤芯取樣裝置中的套管上開(kāi)設(shè)用于卡扣所述定位銷(xiāo)的卡槽的側(cè)壁正對(duì)。
[0010]進(jìn)一步地,所述彈性裝置包括定位彈簧和彈簧座,所述定位彈簧固設(shè)在所述彈簧座的第一端,所述彈簧座的第二端固設(shè)在所述鉆桿六方體的第二側(cè)壁的內(nèi)側(cè),所述定位銷(xiāo)固設(shè)在所述定位彈簧上。
[0011]進(jìn)一步地,所述鉆桿本體的第一端與所述取芯內(nèi)鉆頭的第一端螺紋連接。
[0012]進(jìn)一步地,所述鉆桿本體的第一端為外螺紋接頭,所述取芯內(nèi)鉆頭的第一端為內(nèi)螺紋接頭。
[0013]進(jìn)一步地,所述鉆桿本體的第二端與所述地質(zhì)鉆桿的第一端螺紋連接。
[0014]進(jìn)一步地,所述鉆桿本體的第二端為內(nèi)螺紋接頭,所述地質(zhì)鉆桿的第一端為外螺紋接頭。
[0015]第二方面,本實(shí)用新型提供一種取芯裝置,包括:煤芯取樣裝置,所述煤芯取樣裝置包括取芯外鉆頭和活動(dòng)連接在所述取芯外鉆頭內(nèi)部的取芯內(nèi)鉆頭,還包括上述的取芯鉆桿;所述取芯鉆桿的第一端與煤芯取樣裝置中的取芯內(nèi)鉆頭連接,所述取芯鉆桿的第二端連接地質(zhì)鉆桿。
[0016]本實(shí)用新型提供的取芯鉆桿和取芯裝置,通過(guò)鉆桿本體內(nèi)部的限位套、定位銷(xiāo)以及彈性裝置的相互作用,在取芯內(nèi)鉆頭和取芯外鉆頭之間形成取芯空間,從而使得取芯外鉆頭所獲取的煤芯可以落入取芯空間,而無(wú)需隨風(fēng)或者隨水帶出,其能夠真實(shí)反映出所取煤樣地點(diǎn)瓦斯含量的真實(shí)性,進(jìn)而根據(jù)該原始煤芯測(cè)定的瓦斯含量比較準(zhǔn)確。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型提供的取芯鉆桿實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0018]圖2為本實(shí)用新型提供的取芯鉆桿處于鉆進(jìn)狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0019]圖3為本實(shí)用新型提供的取芯鉆桿實(shí)施例二結(jié)構(gòu)示意圖;
[0020]圖4為本實(shí)用新型提供的取芯鉆桿的彈性裝置的正視結(jié)構(gòu)示意圖;
[0021]圖5為本實(shí)用新型提供的取芯裝置實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]【附圖說(shuō)明】:
[0023]10:鉆桿本體;11:限位套;12:定位銷(xiāo);
[0024]13:彈性裝置;14:煤芯取樣裝置;141:取芯內(nèi)鉆頭;
[0025]142:取芯外鉆頭;15:定位孔;101:鉆桿本體的第一端;
[0026]102:鉆桿本體的第二端;103:第一側(cè)壁;104:第二側(cè)壁;
[0027]131:彈性裝置的第一端;132:彈性裝置的第二端;
[0028]16:第一卡槽;17:第二卡槽;18:滑動(dòng)槽;
[0029]19:套管;20:巖心套管;133:定位彈簧;
[0030]134:彈簧座;1341:彈簧座的第一端; 1342:彈簧座的第二端;
[0031]105:鉆桿六方體;106:鉆桿圓桿體;
[0032]21:取芯鉆桿。
【具體實(shí)施方式】
[0033]本實(shí)用新型涉及的取芯鉆桿,可以適用于煤礦領(lǐng)域?qū)γ盒具M(jìn)行定點(diǎn)取樣,以測(cè)定煤層瓦斯含量的場(chǎng)景中。
[0034]傳統(tǒng)的對(duì)煤芯進(jìn)行取樣的方式包括鉆進(jìn)取樣和雙層鉆桿取樣;其中,鉆進(jìn)取樣是將煤層打鉆到一定深度,用風(fēng)或水的作用下帶出煤樣;采用雙層鉆桿取樣,是由外置的送風(fēng)或送水裝置向鉆桿中心孔內(nèi)送風(fēng)或送水,風(fēng)(或水)在壓力的作用下通過(guò)取芯內(nèi)鉆頭內(nèi)的通孔噴出,取得的煤樣在風(fēng)(或水)在壓力的作用下帶出。上述這兩種所取的煤樣均是由淺孔向深孔過(guò)渡,由于鉆孔長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng),排粉方式為風(fēng)力排粉或者水力排粉,取出的煤樣煤體松散、瓦斯損失量大,不能真實(shí)反映出所取煤樣地點(diǎn)瓦斯含量的真實(shí)性,而且收集的煤樣也有可能不是所需位置的煤樣,與原始煤樣相差很大,故導(dǎo)致最后確定的煤層的瓦斯含量的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。
[0035]本實(shí)用新型提供的取芯鉆桿和取芯裝置,旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中所取得的煤樣原始性差、瓦斯損失量大,導(dǎo)致所測(cè)得的煤層的瓦斯含量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的技術(shù)問(wèn)題。
[0036]下面以具體地實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。下面這幾個(gè)具體的實(shí)施例可以相互結(jié)合,對(duì)于相同或相似的概念或過(guò)程可能在某些實(shí)施例中不再贅述。
[0037]圖1為本實(shí)用新型提供的取芯鉆桿實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示,該取芯鉆桿21包括:鉆桿本體10和位于所述鉆桿本體10內(nèi)部的限位套11、定位銷(xiāo)12和彈性裝置13 ;所述鉆桿本體10的第一端101與煤芯取樣裝置14中的取芯內(nèi)鉆頭141連接,所述鉆桿本體10的第二端102連接地質(zhì)鉆桿;所述鉆桿本體10的第一側(cè)壁103上開(kāi)設(shè)一定位孔15,所述彈性裝置13位于所述限位套11中,所述定位銷(xiāo)12固設(shè)在所述彈性裝置13的第一端131,所述彈性裝置13的第二端132固設(shè)在所述鉆桿本體10與所述第一側(cè)壁103正對(duì)的第二側(cè)壁104的內(nèi)側(cè);所述限位套11用于限位所述定位銷(xiāo)12 (即限位套可以避免定位銷(xiāo)左右晃動(dòng)),并用于限位所述定位銷(xiāo)12從所述定位孔15中伸出的高度。
[0038]具體的,上述鉆桿本體10可以為一中空結(jié)構(gòu)(即鉆桿本體10沿徑向開(kāi)設(shè)有一中心通孔),其可以為四方體形狀或者六方體形狀,還可以為四方體形狀或者六方體形狀與圓柱體形狀的結(jié)合(即一部分是四方體形狀或六方體形狀,一部分是圓柱體形狀),本實(shí)用新型實(shí)施例對(duì)鉆桿本體10的形狀并不做限制。該鉆桿本體10的第一側(cè)壁103上開(kāi)設(shè)的定位孔15,與鉆桿本體10的中心通孔的開(kāi)設(shè)方向垂直。在鉆桿本體10的內(nèi)部(即中心通孔中)設(shè)置有限位套11,限位套11中設(shè)置有彈性裝置13,該彈性裝置13的第二端132固設(shè)在鉆桿本體10與上述第一側(cè)壁103正對(duì)的第二側(cè)壁104的內(nèi)側(cè),定位銷(xiāo)12設(shè)置在彈性裝置13的第一端131,確保定位銷(xiāo)12可以在彈性裝置13的作用下從定位孔15中伸出??蛇x的,該彈性裝置13可以為彈簧,還可以為彈性塊,還可以為其他的彈性元件,圖1中所示的彈性裝置13只是以彈簧進(jìn)行舉例。
[0039]上述鉆桿本體10的第一端101可以與取芯內(nèi)鉆頭141螺紋連接,還可以為卡扣連接;鉆桿本體10的第二端102可以與地質(zhì)鉆桿螺紋連接,還可以為卡扣連接,鉆桿本體10通過(guò)地質(zhì)鉆桿與外部的送風(fēng)或送水等動(dòng)力裝置連接。需要說(shuō)明的是,取芯鉆桿21是通過(guò)穿設(shè)在套管19和巖心套管20中與取芯內(nèi)鉆頭141連接的。
[0040]具體的工作原理如下:參見(jiàn)圖2所示的鉆進(jìn)狀態(tài)示意圖,使用時(shí),將取芯鉆桿21逐一穿設(shè)煤芯取樣裝置14中的套管19和巖心套管20(套管19為一中空六方體結(jié)構(gòu),巖心套管20為一中空?qǐng)A柱體結(jié)構(gòu)),該套管19中設(shè)置有第一卡槽16和第二卡槽17,且第一卡槽16和第二卡槽17之間有滑動(dòng)槽18,當(dāng)穿設(shè)好之后,定位銷(xiāo)12在彈性裝置13的彈性作用下從定位孔15伸出卡在第一卡遭16中(第一卡遭16的深度與第二卡槽17的深度相比較淺),參見(jiàn)圖2所示(圖2為取芯鉆桿21處于鉆進(jìn)狀態(tài)),同時(shí),將鉆桿本體10的第一端101與煤芯取樣裝置14的取芯內(nèi)鉆頭141連接,以及將鉆桿本體10的第二端102與地質(zhì)鉆桿連接。啟動(dòng)外部的動(dòng)力裝置,取芯鉆桿21在動(dòng)力裝置的驅(qū)動(dòng)下,帶動(dòng)煤芯取樣裝置14的取芯內(nèi)鉆頭141旋轉(zhuǎn),并且通過(guò)套管19、巖心套管20的傳動(dòng)帶動(dòng)煤芯取樣裝置14的取芯外鉆頭142旋轉(zhuǎn),從而使取芯內(nèi)鉆頭141、取芯外鉆頭142 —起配合完成
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