[发明专利]一种用于矿井岩石取芯的取芯装置及施工方法

权利要求书

1.一种用于矿井岩石取芯的圆筒形取芯装置，其特征是：包括取芯钻头、取芯筒和钻杆, 取芯钻头前端设有钻齿，钻齿内侧为圆柱形，与取芯筒内径相同，钻齿外侧突出，钻头侧壁上布置有供水通道，出口位于钻头内齿和外齿中间；取芯钻头后端与取芯筒前端螺接，取芯筒侧壁上设有供水通道Ⅱ，供水通道Ⅱ前端连接取芯钻头供水通道，后端与取芯筒尾部连通，取芯筒内设有活塞；取芯筒后端与钻杆前端螺接，钻杆由若干中空结构的取芯钻杆连接而成。

2.根据权利要求1所述的用于矿井岩石取芯的圆筒形取芯装置，其特征是：还包括电缆转接头，电缆转接头为T字形三通结构，电缆转接头的前端与钻杆后端螺接。

3.根据权利要求2所述的用于矿井岩石取芯的圆筒形取芯装置，其特征是：所述的取芯钻头前端的钻齿分为内齿和外齿，内齿和外齿均呈环形布置；相邻的内齿及相邻的外齿之间留有空隙，空隙为齿宽的0.3-0.5倍；钻头侧壁上对称布置有两供水通道。

4.根据权利要求1或2所述的用于矿井岩石取芯的圆筒形取芯装置，其特征是：所述的取芯筒尾部设有一通孔，通孔沿着径向设置，通孔中设有一阻挡杆，阻挡杆为圆柱形，阻挡杆的两端处设有螺母。

5.根据权利要求1所述的用于矿井岩石取芯的圆筒形取芯装置，其特征是：所述的活塞包括橡胶层，钢制层和垫片，垫片由橡胶材料制成，橡胶层设置在钢制层前端面上，垫片设置在钢制层后端面上。

6.根据权利要求3所述的用于矿井岩石取芯的圆筒形取芯装置，其特征是：所述的取芯筒在侧壁上设有两条对称供水通道Ⅱ，两供水通道Ⅱ前端分别连接取芯钻头上的两供水通道。

7.根据权利要求1所述的用于矿井岩石取芯的圆筒形取芯装置，其特征是：所述取芯钻杆中心处设有一通孔，通孔侧壁上均匀布置有三个沿轴向设置的凹槽，凹槽内设有多个钢珠，钢圈置于通孔内，钢圈的外壁与钢珠接触，钢圈的两端与取芯钻杆之间布置有钢球，取芯钻杆的一端设有外螺纹，另一端设有与外螺纹配合的内螺纹。

8.根据权利要求2所述的用于矿井岩石取芯的圆筒形取芯装置，其特征是：所述电缆转接头包括前接头和后接头，前接头和后接头通过回扣连接，回扣间装有多粒钢球，前接头和后接头连接处设有环形密封圈，电缆转接头尾部侧壁上对称布置两个内螺纹小孔，小孔内配有活塞杆，活塞杆内端连接有软橡胶结构的活塞，活塞杆外螺纹钢柱，活塞杆外端焊接一六角螺帽。

9.一种权利要求1-8中任一权利要求所述的用于矿井岩石取芯的圆筒形取芯装置的施工方法，包括如下步骤：

1）组装用于矿井岩石取芯的圆筒形取芯装置，

2）将用于矿井岩石取芯的圆筒形取芯装置安装在凿岩台车上，在钻杆后端或电缆转接头的中部连接水枪，开动水枪，流水从取芯钻头钻齿间射出；

3）开动凿岩台车，取芯钻头开始沿取芯钻头中心线旋转，开始取芯，当取芯深度接近取芯筒长度时，停止取芯，退出钻杆，并卸下取芯筒和取芯钻头；

4）将取芯筒尾部倾斜向上，拧松螺母，拆除取芯筒内的阻挡杆，在取芯筒尾部插入一根细棒，轻轻撞击活塞的橡胶材料的凹形垫片，在保证岩芯完整的情况下，顺利取出岩芯；

5）重新组装用于矿井岩石取芯的圆筒形取芯装置，并增加一节取芯钻杆，重复步骤2）-4），直到取芯工作完成。