[发明专利]一种煤矿深孔定点密闭取样装置及取样方法

权利要求书

1.一种煤矿深孔定点密闭取样装置，包括与钻杆连接的连接部（1）、与连接部（1）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（5），其特征在于：所述取样部包括取芯外筒（2），依次套设在取芯外筒（2）内的止回阀（7）、截断阀（8）和取芯中筒（3），依次套设在取芯中筒（3）内的内筒底座（10）、取芯内筒（4）和下密封（16），设置在钻头（5）内的薄壁取芯钻头（6）和设置在薄壁取芯钻头（6）内的封堵球（17）；

所述取芯外筒（2）和内筒底座（10）通过固定螺栓（11）固定连接，所述内筒底座（10）中心设置有通孔，所述通孔外端设置有解吸接口（9），所述内筒底座（10）一端通过上密封（12）套设在取芯内筒（4）内，所述取芯内筒（4）末端通过螺栓设置有球阀（15）和球阀开关（14），所述球阀（15）和取芯内筒（4）之间设置有球阀密封垫（13），所述下密封（16）套设在取芯内筒（4）内，所述球阀开关（14）边缘设置有齿盘；

所述取芯中筒（3）对应固定螺栓（11）位置设置有长圆孔，所述固定螺栓（11）穿过长圆孔滑动设置，对应球阀开关（14）部位设置有长圆形齿槽，所述长圆形齿槽与球阀开关（14）的齿盘啮合，所述取芯中筒（3）的外侧筒壁上沿轴向设置有若干导流槽；

所述薄壁取芯钻头（6）与所述钻头（5）螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿深孔定点密闭取样装置，其特征在于：所述封堵球（17）为弹性材质。

3.根据权利要求1所述的一种煤矿深孔定点密闭取样装置，其特征在于：所述钻头（5）内设置有过水眼。

4.一种煤矿深孔定点密闭取样装置的取样方法，其特征在于按照如下步骤进行：

Step1.安装取样装置，将权利要求1所述的取样装置通过连接部（1）与钻杆连接，然后送入钻孔；

Step2.钻进取样，用泥浆泵将低压水通过钻杆、止回阀（7）、截断阀（8）、取芯外筒（2）和取芯中筒（3）之间的导流槽和环状间隙到达钻头（5）并通过钻头（5）过水眼涌出，将钻头（5）钻出的碎煤冲出钻孔，同时，取样装置在钻杆带动下在煤层内推进旋转，薄壁取芯钻头（6）钻取煤芯试样，煤芯试样将封堵球（17）挤进取芯内筒（4）后，穿过球阀（15）进入取芯内筒（4），直至煤芯试样填满取芯内筒（4）；

Step3.取样密封，达到取芯进尺后，泥浆泵更换高压水，通过钻杆、止回阀（7）作用于截断阀（8），截断阀（8）将压力传递到取芯中筒（3）使取芯中筒（3）随截断阀（8）一起在取芯外筒（2）内滑动，取芯中筒（3）上的长圆形齿槽带动啮合的球阀开关（14）旋转，以此带动球阀（13）旋转切断煤芯试样并将煤芯试样密封在取芯内筒（4）内，完成取样密封；

Step4.井下解吸，退钻到钻孔口，卸下固定螺栓（11），取出内筒底座（10）、取芯内筒（4）和下密封（16），将井下解吸仪与内筒底座（10）上的解吸接口（9）连接，进行煤样井下解吸。