[發明專利]一種自動分段排渣與截斷巖芯的取芯系統及其使用方法

有效

• 申請號: 201710263772.8
• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN106907121B
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 郭玉;鄭西貴;郭罡業;王延慶;盧衛永;何風貞
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21B25/00
• 分類號: E21B25/00;E21B25/10;E21B21/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 李志鴻

1.一種自動分段排渣與截斷巖芯的取芯系統，其特征在于，包括取芯管、專用鉆機、高低壓三通接頭和水壓增壓泵；所述取芯管與專用鉆機連接，高低壓三通接頭連接專用鉆機，為取芯作業提供用于排渣的低壓水和截割巖芯的高壓水；所述取芯管的一端設置截割齒，另一端為尾部實體段，設有能夠與專用鉆機連接的螺紋連接頭，尾部實體段的中心固連有向外延伸的低壓水管，低壓水管內同軸設置高壓水管；所述取芯管位于截割齒與尾部實體段之間的管壁內設有低壓水腔，低壓水腔由穿過尾部實體段的尾部通水孔與低壓水管連通；高壓水管穿過尾部通水孔進入低壓水腔內，其出水端位于其中一截割齒的內側，垂直指向取芯管的軸線；所述取芯管的管壁上設有排水孔，所述排水孔沿取芯管周向均布，并沿取芯管的長度設置至少兩排，排水孔連通低壓水腔，實現分段排渣；所述專用鉆機內設有同軸設置的低壓水管和高壓水管，當專用鉆機與取芯管連接時，專用鉆機內的高、低壓水管同取芯管的高、低壓水管分別密封連接。

2.根據權利要求1所述的一種自動分段排渣與截斷巖芯的取芯系統，其特征在于，所述高低壓三通接頭的其中一個接頭通過低壓管與煤礦巷道內供水管道對接；另一個接頭通過管道與煤礦巷道內供水管道對接，管道上設置水壓增壓泵，并且管道穿入高低壓三通接頭內并通過橡膠密封塞固定，其端部延伸至第三個接頭中，與第三個接頭同軸設置，第三個接頭設置內螺紋；專用鉆機內的高、低壓水管一端設置外螺紋連接頭，第三個接頭與高、低壓水管螺紋連接，從而使第三個接頭內的管道與專用鉆機內的高壓水管密封連接，第三個接頭內壁與管道之間的環形管道與專用鉆機內的低壓水管密封連接。

3.根據權利要求1所述的一種自動分段排渣與截斷巖芯的取芯系統，其特征在于，所述排水孔的開口方向與取芯管的鉆進方向相反，各排水孔均設有半錐形排水孔尾槽，排水孔尾槽為半圓錐形結構，起到導流的作用，低壓水腔內的水沿排水孔尾槽排出沖洗鉆孔，使渣體排出孔外。

4.根據權利要求1所述的一種自動分段排渣與截斷巖芯的取芯系統，其特征在于，所述的其中一截割齒設有高壓水截割孔，高壓水截割孔為L形結構，其一端與低壓水腔連通，另一端垂直指向取芯管的圓心，且出水口收縮，所述高壓水管與高壓水截割孔插接。

5.根據權利要求4所述的一種自動分段排渣與截斷巖芯的取芯系統，其特征在于，所述高壓水截割孔出水口的直徑小于高壓水管的內徑。

6.根據權利要求1-5任意一項權利要求所述的一種自動分段排渣與截斷巖芯的取芯系統的使用方法，其特征在于，具體步驟為：

1）將高低壓三通接頭的其中一個接頭通過低壓管與煤礦巷道內供水管道對接，將水壓增壓泵與巷道內供水管道相連接，并將水壓增壓泵出水端的高壓水管由另一個接頭穿入第三個接頭，同時用橡膠密封塞在第二個接頭中對高壓水管進行固定；

2）將高低壓三通接頭的第三個接頭與專用鉆機連接；

3）將專用鉆機與取芯管連接并接通水壓增壓泵的電源開關；

4）將取芯管對準煤巖壁合適的位置打開專用鉆機開始鉆進，此時水壓增壓泵關閉不提供高壓水，只接通低壓管，即邊鉆進邊用低壓水通過排水孔由深到淺逐步往外排渣；

5）鉆進完畢后關閉低壓管，打開水壓增壓泵提供高壓水，旋轉專用鉆機截斷巖芯，取出取芯管。