[發明專利]煤礦頂底板穩定性評價用不同直徑巖芯鉆取裝置

在審

• 申請號: 201810091458.0
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108194043A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 馮軍發;高麗;劉江波;李丹;周禹俠
• 申請（專利權）人: 貴州理工學院
• 主分類號: E21B25/00
• 分類號: E21B25/00
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務所(普通合伙) 41131
• 代理人: 朱俊峰

煤礦頂底板穩定性評價用不同直徑巖芯鉆取裝置，包括底座，底座上表面設有巖芯夾持機構和滑動基座，滑動基座位于巖芯夾持機構的左側，滑動基座上安裝有位于巖芯夾持機構上方的加工取芯機構，本發明具有設計合理，工作效率高，操作簡單，加工試樣率高，無粉塵污染、鉆筒使用壽命長、可以前后左右移動對巖芯進行加工，可以實現60?140mm不同直徑巖芯的固定與加工等優點。

技術領域

本發明屬于巖芯標準試樣加工技術領域，具體涉及一種煤礦頂底板穩定性評價用不同直徑巖芯鉆取裝置。

背景技術

煤礦頂底板的穩定性評價等需要采集巖芯，對巖芯進行加工，然后對其進行力學實驗，但是由于現場采集的圓柱形巖芯直徑一般在60-140mm之間，并且巖芯的斷裂口并不光滑，在實驗室加工時很難對其進行固定，加工時的成功率很低，無法把巖芯加工成直徑為50mm，高度為100mm的標準試樣進行單軸壓縮試驗和三軸壓縮試驗，獲得各個巖層的單軸抗壓強度、三軸抗壓強度、內摩擦角和粘聚力等參數，為煤礦頂底板的穩定性評價提供可靠的基礎數據。

目前現場采集的巖芯直徑范圍為60-140mm，因此，急需設計一種裝置來解決巖芯直徑為60-140mm的加工問題，提高其試樣的加工效率和成功率。另外，現有取芯裝置在實驗室中存在較大的粉塵污染，并且鉆取巖芯的鉆筒由于沒有潤滑、冷卻等導致鉆筒使用壽命較短。

發明內容

本發明為了解決現有技術中的不足之處，提供一種工作效率高、操作簡單、加工試樣率高、無粉塵污染、鉆筒使用壽命長、可以前后左右移動對巖芯進行加工的煤礦頂底板穩定性評價用不同直徑巖芯鉆取裝置。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

煤礦頂底板穩定性評價用不同直徑巖芯鉆取裝置，包括底座，底座上表面設有巖芯夾持機構和滑動基座，滑動基座位于巖芯夾持機構的左側，滑動基座上安裝有位于巖芯夾持機構上方的加工取芯機構；

所述巖芯夾持機構包括螺桿、螺母和夾持組件，所述螺桿和螺母有六套，其中四套螺桿和螺母的直徑為12mm，另外兩套螺桿和螺母的直徑為16mm，夾持組件由一塊圓柱形尼龍棒加工而成且其外形為長方體，夾持組件的中間位置通過車床加工有一個直徑為140mm的用于夾緊需要加工的圓柱形試樣的圓柱通孔，夾持組件上設有四個直徑為12mm的用于對夾持組件起固定作用的小圓柱形孔，四套直徑為12mm的螺桿和螺母分別與四個直徑為12mm的小圓柱形孔配合連接,夾持組件上還設有用于將巖芯夾持機構與底座固定在一起的兩個直徑為16mm的大圓柱形孔，兩套直徑為16mm的螺桿和螺母分別與兩個大圓柱形孔配合連接，小圓柱形孔的中心線沿左右水平方向設置，圓柱通孔和大圓柱形孔的中心線沿垂直方向設置；

所述巖芯夾持機構還包括有四套厚度不同的長方形的膠墊和七套橫向截面為圓環形的尼龍襯套，四套不同厚度的膠墊的厚度依次分別為：1mm、2mm、3mm和4mm，尼龍襯套由中心對稱的兩半組合而成，七套尼龍襯套的壁厚均為10mm，七套尼龍襯套的外徑依次分別為：140mm、130mm、120mm、110mm、100mm、90mm和80mm；

夾持組件由尼龍棒加工而成且夾持組件的長、寬和高依次分別為：300mm、300mm和150mm，夾持組件的上頂面的端點分別為A、B、C、D，與端點A上下對應的底面端點為F，與端點B上下對應的底面端點為G,與端點D上下對應的底面端點為E，四個直徑為12mm的小圓柱形孔分別為第一小圓柱形孔、第二小圓柱形孔、第三小圓柱形孔和第四小圓柱形孔，其中第一小圓柱形孔距AD邊40mm，距離DE邊40mm，第二小圓柱形孔距AD邊40mm，距離AF邊40mm，第三小圓柱形孔距離DE邊40mm，距離EF邊40mm，第四小圓柱形孔距離EF邊40mm，距離AF邊40mm，兩個直徑為16mm的大圓柱形孔分別為第一大圓柱形孔和第二大圓柱形孔，其中第一大圓柱形孔距CD邊54mm，距BC邊40mm，第二大圓柱形孔距AB邊54mm，距BC邊40mm；