[发明专利]一种煤矿井壁防干扰定点取样装置和取样方法

说明书

本发明涉及一种煤矿定点取样领域，尤其为一种煤矿井壁防干扰定点取样装置和取样方法，包括钻头、上部有进煤孔的套筒、内置电源、电机、智能控制单元、筒内带有齿轮和轴承的内置转筒以及筒身下部的取样器，筒身底部与螺纹钻杆焊接在一起的套筒底部盖。当钻头到达预定位置时，启动筒身内的电机，通过智能控制单元内的预定程序，来控制进煤孔的开口大小，并同时启动套筒内部隐藏的可滑动销杆来固定内置转筒，当取样器中的煤样到达预定重量时，通过力传感器传递到智能控制单元来控制电机转动闭合进煤孔。本发明也提供了一种取样的方法。

技术领域

本发明属于煤矿定点取样领域，特别是涉及一种煤矿井壁防干扰定点取样装置和取样方法。

背景技术

我国是煤炭产出大国，煤炭资源在我国能源储备中占有很大的比例，煤炭是目前我国占主要地位的能源。在煤矿开采过程中，瓦斯灾害是一个重大的问题，为精准预测煤矿中瓦斯气体含量，做好瓦斯抽采，保障安全采煤，科研研究人员进行了广泛深入的研究。煤矿定点取样对于精准预测各煤层瓦斯含量有着重大的作用。以往的钻孔取样时需要先用钻机钻到预定取样位置，然后需要再把钻头退出换上取样器再钻入取样，此方法存在一定程度的缺陷，取得的煤样会受到前边不同煤层的干扰，会混入其他煤层的煤样，导致取得的煤样不全来自预定地点，并且由于更换钻头需要耗费一定的时间，会使煤样过长时间暴露于空气，将会导致瓦斯气体的逸散，导致最后得到的数据存在较大的误差。

发明内容

针对目前的现状，提出了一种煤矿井壁防干扰定点取样装置和取样方法来进行防干扰定点取样。

为实现上述目的，本发明的技术实施方案是：取样装置包括钻头、套筒、底部盖；筒身内部含有智能控制单元、电机、转筒、取样罐；智能控制单元、内置电源与电机安装在套筒的顶端，转筒两侧有开口，转筒的顶端焊接有内齿轮且嵌套在套筒上，电机可以驱动内齿轮从而让转筒旋转，转筒底部焊接有轴承并且嵌套在套筒上。套筒底部设置有取样罐，并且在套筒内部与取样罐中间位置同一高度处设置有力传感器。

本发明作为一种优选的技术方案，钻头采用球齿钻头，钻齿合金复合钻齿。

本发明作为一种优选的技术方案，转筒可由电机带动，旋转一定的角度来控制套筒进煤孔的闭合、打开一半、和全部打开，可对不同大小煤颗粒进行取样。

本发明作为一种优选的技术方案，可滑动销杆为微型液压杆，可由内部电源提供动力，且在套筒内部布置三根可滑动销杆，对转筒旋转一定的角度后进行固定，防止其继续转动。

本发明作为一种优选的技术方案，套筒内底部的取样罐为普通取样罐，取样完成后可以直接取出，安装好盖子并进行瓦斯含量测定。

附图说明

图1为一种煤矿井壁防干扰定点取样装置和取样方法钻头示意图。

图2为一种煤矿井壁防干扰定点取样装置和取样方法的套筒与转筒剖面结构示意图。

图3为一种煤矿井壁防干扰定点取样装置和取样方法的平面图。

图中： 1-钻头、11-钻齿、12-螺丝纹路、2-电控模块、21-智能控制单元、22-内置蓄电池、23-电机、24-电机齿轮、3-套筒、31-可滑动销杆、311- 一号可滑动销杆、312-二号可滑动销杆、313-三号可滑动销杆、32-套筒上卡槽、33-套筒筒身的进煤孔、34-套筒外侧单片螺旋叶片、35-套筒下卡槽、36-力传感器、37-可拆卸套筒底部盖、4-内置转筒、41-转筒齿轮外侧销孔、42-内齿轮、43-内置转筒筒身、44-轴承、5-取样罐、和6-螺纹钻杆。

具体实施方式

为了对本发明进行详细的解说，下面将根据附图对本发明进行详尽的描述，下面所讲的一种实施例仅仅是可能结合方式中的一种，基于本发明的思想提出的一些想法或者对本发明方案进行的局部改动没有脱离本发明的精神内核均在本发明的保护范围之内。