[發明專利]一種煤礦深孔定點密閉取樣裝置及取樣方法

有效

• 申請號: 201711373379.0
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN107806341B
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 馬天軍;袁德鑄;黃建忠;俞宏慶;馮利民;張長合;李國棟;張清田;郭艷飛;王浩昌;李學臣;王效民;時歌聲;柳明
• 申請（專利權）人: 焦作煤業(集團)有限責任公司
• 主分類號: E21B49/06
• 分類號: E21B49/06;E21B49/08
• 代理公司: 鄭州浩德知識產權代理事務所(普通合伙) 41130
• 代理人: 王國旭

1.一種煤礦深孔定點密閉取樣裝置，包括與鉆桿連接的連接部（1）、與連接部（1）螺紋連接的取樣部和設置在取樣部末端通過螺紋連接的鉆頭（5），其特征在于：所述取樣部包括取芯外筒（2），依次套設在取芯外筒（2）內的止回閥（7）、截斷閥（8）和取芯中筒（3），依次套設在取芯中筒（3）內的內筒底座（10）、取芯內筒（4）和下密封（16），設置在鉆頭（5）內的薄壁取芯鉆頭（6）和設置在薄壁取芯鉆頭（6）內的封堵球（17）；

所述取芯外筒（2）和內筒底座（10）通過固定螺栓（11）固定連接，所述內筒底座（10）中心設置有通孔，所述通孔外端設置有解吸接口（9），所述內筒底座（10）一端通過上密封（12）套設在取芯內筒（4）內，所述取芯內筒（4）末端通過螺栓設置有球閥（15）和球閥開關（14），所述球閥（15）和取芯內筒（4）之間設置有球閥密封墊（13），所述下密封（16）套設在取芯內筒（4）內，所述球閥開關（14）邊緣設置有齒盤；

所述取芯中筒（3）對應固定螺栓（11）位置設置有長圓孔，所述固定螺栓（11）穿過長圓孔滑動設置，對應球閥開關（14）部位設置有長圓形齒槽，所述長圓形齒槽與球閥開關（14）的齒盤嚙合，所述取芯中筒（3）的外側筒壁上沿軸向設置有若干導流槽；

所述薄壁取芯鉆頭（6）與所述鉆頭（5）螺紋連接。

2.根據權利要求1所述的一種煤礦深孔定點密閉取樣裝置，其特征在于：所述封堵球（17）為彈性材質。

3.根據權利要求1所述的一種煤礦深孔定點密閉取樣裝置，其特征在于：所述鉆頭（5）內設置有過水眼。

4.一種煤礦深孔定點密閉取樣裝置的取樣方法，其特征在于按照如下步驟進行：

Step1.安裝取樣裝置，將權利要求1所述的取樣裝置通過連接部（1）與鉆桿連接，然后送入鉆孔；

Step2.鉆進取樣，用泥漿泵將低壓水通過鉆桿、止回閥（7）、截斷閥（8）、取芯外筒（2）和取芯中筒（3）之間的導流槽和環狀間隙到達鉆頭（5）并通過鉆頭（5）過水眼涌出，將鉆頭（5）鉆出的碎煤沖出鉆孔，同時，取樣裝置在鉆桿帶動下在煤層內推進旋轉，薄壁取芯鉆頭（6）鉆取煤芯試樣，煤芯試樣將封堵球（17）擠進取芯內筒（4）后，穿過球閥（15）進入取芯內筒（4），直至煤芯試樣填滿取芯內筒（4）；

Step3.取樣密封，達到取芯進尺后，泥漿泵更換高壓水，通過鉆桿、止回閥（7）作用于截斷閥（8），截斷閥（8）將壓力傳遞到取芯中筒（3）使取芯中筒（3）隨截斷閥（8）一起在取芯外筒（2）內滑動，取芯中筒（3）上的長圓形齒槽帶動嚙合的球閥開關（14）旋轉，以此帶動球閥（13）旋轉切斷煤芯試樣并將煤芯試樣密封在取芯內筒（4）內，完成取樣密封；

Step4.井下解吸，退鉆到鉆孔口，卸下固定螺栓（11），取出內筒底座（10）、取芯內筒（4）和下密封（16），將井下解吸儀與內筒底座（10）上的解吸接口（9）連接，進行煤樣井下解吸。