[發(fā)明專利]一種消除熱效應的鉆進取煤樣的裝置及方法

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• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112098145A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 尉瑞;王兆豐;白廷海;王俏;李紅波;張康佳;董家昕;岳基偉;張金;范道鵬;梁景年;馬興瑩;孫永鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 河南理工大學;中煤華晉集團有限公司
• 主分類號: G01N1/08
• 分類號: G01N1/08
• 代理公司: 鄭州銀河專利代理有限公司 41158
• 代理人: 嚴艷麗

1.一種消除熱效應的鉆進取煤樣的裝置，其特征在于：所述消除熱效應的鉆進取煤樣的裝置包括取芯鉆頭、取芯內(nèi)管、取芯外管、彈性隔熱墊圈、密封蓋及絲堵，所述取芯外管和取芯內(nèi)管均為軸向截面呈“匚”字形管狀結(jié)構(gòu)，其中所述取芯外管前半部分內(nèi)表面及外表面均設(shè)連接螺紋，所述取芯鉆頭與取芯外管同軸分布并與取芯外管前端面連接，且取芯鉆頭后半部分嵌于取芯外管內(nèi)并通過連接螺紋與取芯外管內(nèi)表面連接，所述取芯內(nèi)管嵌于取芯外管內(nèi)并與取芯外管同軸分布，所述取芯內(nèi)管外側(cè)面與取芯外管內(nèi)側(cè)面滑動連接，內(nèi)徑與取芯鉆頭內(nèi)徑一致，且所述取芯內(nèi)管后端面通過至少一個彈性隔熱墊圈與取芯外管后端面相抵，前端面通過至少一個彈性隔熱墊圈與取芯鉆頭后端面相抵并連通，所述取芯內(nèi)管后端面對應的取芯外管后端面設(shè)定位孔，取芯內(nèi)管后端面設(shè)導流孔，且導流孔與取芯內(nèi)管同軸分布并連通，所述定位孔和導流孔內(nèi)表面設(shè)連接螺紋并通過連接螺紋與絲堵連接，所述絲堵前端面嵌于導流孔內(nèi)，后端面位于取芯外管后端面外至少5毫米，所述密封蓋為軸向截面呈“匚”字形槽狀結(jié)構(gòu)，包覆在取芯鉆頭外并通過連接螺紋與取芯鉆頭外表面連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消除熱效應的鉆進取煤樣的裝置，其特征在于：所述的取芯內(nèi)管后端面采用嵌于取芯外管內(nèi)及通過定位孔伸出取芯外管后端面外側(cè)兩種結(jié)構(gòu)中的任意一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種消除熱效應的鉆進取煤樣的裝置，其特征在于：所述的取芯內(nèi)管與取芯外管間，取芯內(nèi)管后端面采用通過定位孔伸出取芯外管后端面兩種結(jié)構(gòu)時，取芯內(nèi)管后端面設(shè)定位塊，所述定位塊與取芯內(nèi)管后端面連接并同軸分布，所述定位塊外徑與定位孔內(nèi)徑一致，并為取芯內(nèi)管內(nèi)徑的10%—50%，所述定位塊為橫斷面呈正多邊形柱狀結(jié)構(gòu)，嵌于定位孔內(nèi)并與定位孔孔壁滑動連接，所述導流孔嵌于定位塊內(nèi)并與定位塊同軸分布，所述導流孔一端與取芯內(nèi)管連通，另一端內(nèi)表面設(shè)連接螺紋并通過連接螺紋與絲堵連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種消除熱效應的鉆進取煤樣的裝置，其特征在于：所述的定位孔孔壁上設(shè)至少兩條連接滑槽，所述連接滑槽與定位孔軸線平行分布并環(huán)繞定位孔軸線均布，且所述定位孔通過連接滑槽與定位塊外表面滑動連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消除熱效應的鉆進取煤樣的裝置，其特征在于：所述的彈性隔熱墊圈為閉合環(huán)狀結(jié)構(gòu)，寬度為5—20毫米，所述彈性隔熱墊圈前端面及后端面均設(shè)限位槽，彈性隔熱墊圈橫斷面通過限位槽橫構(gòu)成“工”字形及“T”字形結(jié)構(gòu)中的任意一種，并通過限位槽包覆在取芯鉆頭后端面及取芯內(nèi)管前端面和后端面外。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種消除熱效應的鉆進取煤樣的裝置，其特征在于：所述的限位槽內(nèi)設(shè)壓緊彈簧，所述壓緊彈簧嵌于限位槽內(nèi)，為與彈性隔熱墊圈同軸分布的柱狀結(jié)構(gòu)，所述壓緊彈簧后端面與限位槽槽底連接，前端面超出彈性隔熱墊圈側(cè)表面0—10毫米。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消除熱效應的鉆進取煤樣的裝置，其特征在于：所述的取芯內(nèi)管為氮化硼以及碳化硅陶瓷中任意一種或兩種共用為基礎(chǔ)的氣凝膠材料，且取芯內(nèi)管長度不小于取芯外管長度80%。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消除熱效應的鉆進取煤樣的裝置，其特征在于：所述的密封蓋包括承載基體、彈性密封環(huán)、彈性墊圈、封堵蓋，所述承載基體為軸向截面呈“匚”字形結(jié)構(gòu)，所述彈性密封環(huán)和彈性墊圈為與承載基體同軸分布的閉合環(huán)狀結(jié)構(gòu)，彈性密封環(huán)至少一個，嵌于承載基體側(cè)壁內(nèi)表面并沿承載基體軸線方向均布，所述彈性墊圈嵌于承載基體內(nèi)并與承載基體槽底連接，所述承載基體上設(shè)至少兩個檢測孔，所述檢測孔環(huán)繞承載基體軸線均布并與承載基體軸線平行分布，所述檢測孔與承載基體軸線間間距為取芯內(nèi)管半徑的10%—80%，所述檢測孔另與封堵蓋連接，且封堵蓋超出承載基體前端面至少5毫米。