[發明專利]一種露天煤礦邊坡弱層取樣裝置及采集方法

在審

• 申請號: 202111344469.3
• 申請日: 2021-11-15
• 公開（公告）號: CN113984437A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 王勇;馬可;李超
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團沈陽設計研究院有限公司
• 主分類號: G01N1/08
• 分類號: G01N1/08
• 代理公司: 沈陽科威專利代理有限責任公司 21101
• 代理人: 王勇

本發明公開了一種露天煤礦邊坡弱層取樣裝置，包括鉆桿接頭、傳動倉和取土管；所述傳動倉包括主傳動軸，在主傳動軸上設置有主齒輪，在承臺上設置有多個與主齒輪嚙合的傳動齒輪；所述取土管包括與筒壁和取土腔室；還包括多個螺紋傳動桿，螺紋傳動桿與設置在取土腔室外側的驅動螺紋相配合；在取土腔室的上部設置有排氣孔，在取土腔室的下部設置有取土環刀。本發明還公開了利用上述裝置進行取樣的采集方法。本發明具有以下優點：匹配現有邊坡工程勘察設備；取樣時，采用垂直壓下的方式，解決了現有弱層取樣技術在邊坡工程勘察鉆探弱層取樣中的難度大，成功率低等問題；本發明結構簡單，操作方便，便于拆卸。

技術領域

本發明涉及露天煤礦邊坡工程勘察技術領域，具體是一種露天煤礦邊坡弱層取樣裝置及采用該裝置取弱層的采集方法。

背景技術

由于國內多地加大煤炭保供力度，各大露天煤礦均擴大生產產能，所以，露天煤礦在生產過程中就加快了推進速度，端幫暴露的時間就越早，對端幫邊坡的研究工作就越頻繁，在此過程中需要進行大量的邊坡勘察工作。由于露天煤礦含煤地層頂、底板往往存在對邊坡極為不利的弱層，因此也加大了對弱層的研究工作，提高了弱層的取樣工作量。對于弱層取樣，目前國內采用雙管單動巖芯管直接進行鉆取，該方式取樣時，芯管邊旋轉邊取樣，但在回轉過程中，鉆頭對弱層的研磨加大了弱層的破壞速度和程度，對弱層干擾較大，所以取樣成功率極低。

發明內容

本發明目的是提供一種露天煤礦邊坡弱層取樣裝置及采集方法，以解決現有技術中邊坡勘察過程中弱層取樣問題，最終形成一種結構簡單，設計合理，使用效果良好并便于推廣的弱層取樣裝置。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種露天煤礦邊坡弱層取樣裝置，其特征在于：包括鉆桿接頭、傳動倉和取土管；

所述傳動倉包括主傳動軸，主傳動軸的上部與傳動倉上端軸接配合，主傳動軸的下部與設置在傳動倉底部的承臺軸接配合，在主傳動軸上設置有主齒輪，在承臺上設置有多個與主齒輪嚙合的傳動齒輪；

所述鉆桿接頭設置在主傳動軸的上部；

所述取土管包括與傳動倉相連接的筒壁和設置在筒壁內側的取土腔室；還包括多個與傳動齒輪相連接的螺紋傳動桿，螺紋傳動桿與設置在取土腔室外側的驅動螺紋相配合；在取土腔室的上部設置有排氣孔，在取土腔室的下部設置有取土環刀。

進一步的：在筒壁的下部設置有管靴。

進一步的：在取土管筒壁的內側固定有橫隔板，橫隔板為環狀，內孔與取土腔室的外壁間隙配合。

進一步的：所述驅動螺紋為設置在取土腔室外側的螺紋，或固定在取土腔室外側的螺母或螺筒。

進一步的：所述鉆桿接頭為與鉆桿相配合的外螺紋。

本發明還公開了一種露天煤礦邊坡弱層采集方法，其特征在于：采用如上所述的取樣裝置，所述采集方法包括如下步驟：

步驟1：取樣裝置的組裝，包括如下步驟：

1.1、安裝取土管：

1.1.1、將取土腔室通過取土腔室側壁的驅動螺紋與螺紋傳動桿嚙合對接；

1.1.2、安裝取土管筒壁；

1.1.3、安裝取土管管靴，將管靴和取土管筒壁連接；

1.2 組裝傳動倉，將與主傳動軸一體的主齒輪，與主齒輪嚙合的傳動齒輪對接；主齒輪和傳動齒輪連接在承臺上；

步驟2：將取土裝置通過鉆桿接頭連接在鉆桿上；

步驟3：回轉下壓切土，包括如下步驟：

3.1、將取土裝置下到鉆孔中弱層位置，采用鉆機設備進行回轉，取土腔室及取土環刀通過齒輪轉動帶動驅動螺紋下壓取土，當下壓深度達到設定取土高度時，將取土裝置提出鉆孔；

3.2、取土裝置從鉆桿上卸下來，將傳動倉與取土管筒壁進行分離；