[实用新型]深孔定点取样装置

说明书

本实用新型涉及深孔定点取样装置，包括从前向后依次连接的取样钻头、若干个双壁钻杆和取样尾辫，所述取样钻头包括钻头本体、开设在所述钻头本体前端面上的进样孔、均布在所述钻头前部的若干个外刀头、围设在所述进样孔外围的若干个内刀头、倾斜开设于钻头本体中部的侧风孔、连接在所述钻头本体后端的连接筒和同轴设置于钻头本体和连接筒内部的前引射机构；本实用新型采用多级引射技术，前引射机构、后引射机构在整个深孔定点取样装置中形成了前推后拉的煤样钻屑的输送形式，提高了输送气流的动力，有利于在深孔取样时煤样钻屑高速、足量的输出，同时，由于输送气流最终动力的增强，使得本实用新型可用于更深距离的煤样采集。

技术领域

本实用新型属于煤层取样技术领域，具体涉及深孔定点取样装置。

背景技术

煤层瓦斯基础指标测试需要从煤层中取样然后在地上实验室中进行各种指标的测量。目前，多采用钻探技术钻取煤样，包括正循环钻进钻具和反循环钻进钻具，正循环钻具在转进的过程中，钻孔冲洗介质从钻具中心进入钻孔底并携带钻孔底切削的钻屑从钻具与孔壁之间的环状间隙返到进渣口，但是，由于冲洗介质对孔壁产生扰动或由于孔底钻屑在运移过程中造成钻具与孔壁发生卡堵，易造成卡钻、孔底钻屑排出困难等问题；基于反循环原理的钻探技术的取样装置均为双壁结构，在取样时，压缩空气从双壁间的空隙进入并向钻头外侧喷出，喷出的高速气流携带钻孔底的钻屑进入钻头的中心孔并沿内壁内的通道输送至地面，但是，随着取样深度的增加、双壁钻杆的总体长度增加，使得双壁间的气流最终动力减小，造成取样量减小，延长了取样时间。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足而提供一种有利于增加气流最终动力的深孔定点取样装置。

本实用新型的技术方案如下：

深孔定点取样装置，包括从前向后依次连接的取样钻头、若干个双壁钻杆和取样尾辫，所述取样钻头包括钻头本体、开设在所述钻头本体前端面上的进样孔、均布在所述钻头前部的若干个外刀头、围设在所述进样孔外围的若干个内刀头、倾斜开设于钻头本体中部的侧风孔、连接在所述钻头本体后端的连接筒和同轴设置于钻头本体和连接筒内部的前引射机构，所述前引射机构的外壁与钻头本体的内壁、连接筒的内壁之间具有第一空隙，该第一空隙形成外通道二，所述侧风孔连通至外通道二的前端，所述前引射机构的中心设置有与进样孔连通的前通道；

所述取样尾辫包括尾辫本体、转动连接在尾辫本体后部的侧接头、连接在尾辫本体后端的尾接头和同轴设置于所述尾辫本体内的后引射机构，所述后引射机构的外壁与尾辫本体的内壁之间具有第二空隙，该第二空隙形成外通道三，所述侧接头连接于外通道三的后端，所述后引射机构的中心设置有与尾接头连通的后通道；

所述双壁钻杆包括同轴设置的内管和外管、位于内管中心的中通道和夹设于内管、外管之间的外通道一，所述外通道二、外通道一、外通道三依次密封连通，所述前通道、中通道、后通道依次连通。

进一步的，所述前引射机构包括依次连接的管一和管二，所述管一后部设置有环形槽一，所述管二的前部设置有从前到后尺寸逐渐减小的锥形腔一，所述管一的后部倾斜设置有若干个前内喷孔，所述前内喷孔连通环形槽一和锥形腔一；所述管一前部与钻头本体的内壁密封连接，所述管二后端与内管前端密封连接。

进一步的，所述前通道的前端尺寸大于所述进样孔的尺寸，所述管一的前部内壁设置有具有科恩达效应的导气面。

进一步的，所述前内喷孔轴线与中通道轴线的夹角为15度-30度。

进一步的，所述后引射机构包括依次连接的管三、管四和管五，所述管四的后部设置有环形槽二，所述管五的前部设置有从前向后尺寸逐渐减小的锥形腔二，所述管四的后部倾斜设置有后内喷孔，所述后内喷孔连通外通道三和锥形腔二。

进一步的，所述管四的前部设置有沿前后方向直径逐渐减小的锥形腔三。

进一步的，所述后内喷孔轴线与中通道中线的夹角为15度-30度。