[发明专利]定点取样器

说明书

技术领域

本发明涉及一种钻具。

背景技术

随着《防治煤与瓦斯突出规定》的实施，局部治理措施向区域治理转化，要求顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防空措施的钻孔应控制的条带长度不小于60米；区域措施效果检验措施之一就是煤层瓦斯残余含量的测定，并且要求效果检验测点布置在20米至55米范围内，传统的取样方式依靠钻孔排粉取样，先钻孔，待钻头退出后再取样，不仅工作效率较低，而且煤样在途中经暴露、松散损失量较大，所取煤样也不完全是所需测点的煤样，直接影响着区域措施效果检验的真实性。目前没有能够在煤层或岩层中钻进并取样、并且所取得的样品不会在途中损失或受污染的钻具。

发明内容

本发明的目的在于提供一种定点取样器，能够在煤层或岩层中将钻进、取样工作一次完成并且所取得的样品不会在途中受到损失或污染。

为实现上述目的，本发明的定点取样器包括钻杆，钻杆中后部的外表上卡设有套管，套管前端径向凹陷设有套管台阶；钻杆前端固连有内钻头，内钻头外表面滑动套设有筒状的外钻头，外钻头后部径向凹陷设有钻头台阶，钻头台阶上螺接设有岩心管，岩心管后部螺接在所述的套管台阶上，岩心管与套管的外径相同；所述套管后部设有定位孔，定位孔处的套管内表面上轴向设有滑槽；与所述滑槽的位置相对应，所述钻杆在其外表面的中后部设有销槽，销槽内设有弹簧，弹簧上顶压设有与所述滑槽相适配的定位销；所述钻杆内设有轴向的中心孔，所述外钻头内设有与所述中心孔相连通的通孔。

所述的钻杆为外六方钻杆，所述的套管与钻杆的形状相适配为内六方套管。

所述的定位销为软质定位销。

所述内钻头通过螺接的方式固连在钻杆前端。

本发明具有如下的优点：

1.本发明结构简单，使用方便。使用时钻杆与外置的动力装置传动连接，钻杆直接带动内钻头旋转、钻杆通过套管、岩心管的传动带动外钻头旋转从而使内、外钻头一起配合完成对煤(岩)体的正常(倾斜)钻进、切削。钻进、切削时，由外置的送风或送水装置向钻杆中心孔内送风或送水，风(或水)在压力的作用下通过内钻头内的通孔喷出，将钻进、切削时产生的粉尘冲走。

以在孔深30米位置取煤(岩)为例，本发明通过风力(或水力)排粉，待正常钻进30米时，停止对钻杆的供风(或供水)，继续钻进0.5米，然后将内钻杆后退0.5-1米，使定位销卡进定位孔后继续钻进，以内钻头前端和外钻头所围成的空间作为取样空间，对目标煤(岩)层进行取样工作。由于有取样空间的保护，因此所取样本不会中途受到污染。又由于钻进时是倾斜钻孔、以及样本与外钻头之间的因挤压而产生的摩擦力较大，因此在取出样本(从钻孔中退出钻头)时样本不会从取样空间掉落。总之，本发明能够将钻孔、取样两种工作一次完成，与以往先钻孔再取样相比大大提高了工作效率，同时内钻头前端和外钻头所围成的取样空间能够保护样本在取出的过程中不受损失和污染。

2.钻杆为外六方钻杆，所述的套管与钻杆的形状相适配为内六方套管，不仅便于钻杆和套管的装配和拆卸，也保证了二者间具有良好的传动关系。

3.定位销为软质定位销，不易磨损套管。

4.内钻头通过螺接的方式固连在钻杆前端，装配方便，传动良好。

附图说明

图1是本发明在钻进状态下的结构示意图；

图2是本发明在取样状态下的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的定点取样器包括钻杆1，钻杆1中后部的外表上卡设有套管2，套管2前端径向凹陷设有套管台阶2A；钻杆1前端通过螺接的方式固连有内钻头4，内钻头4外表面滑动套设有筒状的外钻头10，外钻头10后部径向凹陷设有钻头台阶10A，钻头台阶10A上螺接设有岩心管3，岩心管3后部螺接在所述的套管台阶2A上，岩心管3与套管2的外径相同(当然这里的“相同”不是绝对的，在不影响钻进的前提下岩心管3与套管22的外径可以有较小误差)；所述套管2后部设有定位孔6，定位孔6处的套管2内表面上轴向设有滑槽7；与所述滑槽7的位置相对应，所述钻杆1在其外表面的中后部设有销槽8，销槽8内设有弹簧9，弹簧9上顶压设有与所述滑槽7相适配的定位销11；所述钻杆1内设有轴向的中心孔12，所述外钻头10内设有与所述中心孔12相连通的通孔13。其中，所述的钻杆1为外六方钻杆1，所述的套管2与钻杆1的形状相适配为内六方套管2；所述的定位销11为软质定位销11。