[发明专利]煤矿顶底板稳定性评价用不同直径岩芯钻取装置

说明书

煤矿顶底板稳定性评价用不同直径岩芯钻取装置，包括底座，底座上表面设有岩芯夹持机构和滑动基座，滑动基座位于岩芯夹持机构的左侧，滑动基座上安装有位于岩芯夹持机构上方的加工取芯机构，本发明具有设计合理，工作效率高，操作简单，加工试样率高，无粉尘污染、钻筒使用寿命长、可以前后左右移动对岩芯进行加工，可以实现60‑140mm不同直径岩芯的固定与加工等优点。

技术领域

本发明属于岩芯标准试样加工技术领域，具体涉及一种煤矿顶底板稳定性评价用不同直径岩芯钻取装置。

背景技术

煤矿顶底板的稳定性评价等需要采集岩芯，对岩芯进行加工，然后对其进行力学实验，但是由于现场采集的圆柱形岩芯直径一般在60-140mm之间，并且岩芯的断裂口并不光滑，在实验室加工时很难对其进行固定，加工时的成功率很低，无法把岩芯加工成直径为50mm，高度为100mm的标准试样进行单轴压缩试验和三轴压缩试验，获得各个岩层的单轴抗压强度、三轴抗压强度、内摩擦角和粘聚力等参数，为煤矿顶底板的稳定性评价提供可靠的基础数据。

目前现场采集的岩芯直径范围为60-140mm，因此，急需设计一种装置来解决岩芯直径为60-140mm的加工问题，提高其试样的加工效率和成功率。另外，现有取芯装置在实验室中存在较大的粉尘污染，并且钻取岩芯的钻筒由于没有润滑、冷却等导致钻筒使用寿命较短。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种工作效率高、操作简单、加工试样率高、无粉尘污染、钻筒使用寿命长、可以前后左右移动对岩芯进行加工的煤矿顶底板稳定性评价用不同直径岩芯钻取装置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

煤矿顶底板稳定性评价用不同直径岩芯钻取装置，包括底座，底座上表面设有岩芯夹持机构和滑动基座，滑动基座位于岩芯夹持机构的左侧，滑动基座上安装有位于岩芯夹持机构上方的加工取芯机构；

所述岩芯夹持机构包括螺杆、螺母和夹持组件，所述螺杆和螺母有六套，其中四套螺杆和螺母的直径为12mm，另外两套螺杆和螺母的直径为16mm，夹持组件由一块圆柱形尼龙棒加工而成且其外形为长方体，夹持组件的中间位置通过车床加工有一个直径为140mm的用于夹紧需要加工的圆柱形试样的圆柱通孔，夹持组件上设有四个直径为12mm的用于对夹持组件起固定作用的小圆柱形孔，四套直径为12mm的螺杆和螺母分别与四个直径为12mm的小圆柱形孔配合连接,夹持组件上还设有用于将岩芯夹持机构与底座固定在一起的两个直径为16mm的大圆柱形孔，两套直径为16mm的螺杆和螺母分别与两个大圆柱形孔配合连接，小圆柱形孔的中心线沿左右水平方向设置，圆柱通孔和大圆柱形孔的中心线沿垂直方向设置；

所述岩芯夹持机构还包括有四套厚度不同的长方形的胶垫和七套横向截面为圆环形的尼龙衬套，四套不同厚度的胶垫的厚度依次分别为：1mm、2mm、3mm和4mm，尼龙衬套由中心对称的两半组合而成，七套尼龙衬套的壁厚均为10mm，七套尼龙衬套的外径依次分别为：140mm、130mm、120mm、110mm、100mm、90mm和80mm；

夹持组件由尼龙棒加工而成且夹持组件的长、宽和高依次分别为：300mm、300mm和150mm，夹持组件的上顶面的端点分别为A、B、C、D，与端点A上下对应的底面端点为F，与端点B上下对应的底面端点为G,与端点D上下对应的底面端点为E，四个直径为12mm的小圆柱形孔分别为第一小圆柱形孔、第二小圆柱形孔、第三小圆柱形孔和第四小圆柱形孔，其中第一小圆柱形孔距AD边40mm，距离DE边40mm，第二小圆柱形孔距AD边40mm，距离AF边40mm，第三小圆柱形孔距离DE边40mm，距离EF边40mm，第四小圆柱形孔距离EF边40mm，距离AF边40mm，两个直径为16mm的大圆柱形孔分别为第一大圆柱形孔和第二大圆柱形孔，其中第一大圆柱形孔距CD边54mm，距BC边40mm，第二大圆柱形孔距AB边54mm，距BC边40mm；