本發(fā)明屬于煤礦開采領(lǐng)域，涉及鉆孔取芯技術(shù)，具體為一種鉆孔取芯裝置及鉆孔取芯方法。

背景技術(shù)：

1、鉆孔取芯是一種地質(zhì)勘探和工程檢測(cè)技術(shù)，它通過鉆入地下巖土或結(jié)構(gòu)物中，使用特殊的鉆頭取得地下樣品(即“巖芯”或“芯樣”)，以便進(jìn)行分析和研究。

2、煤礦在開采前，為獲取代表地下構(gòu)造的樣本，通過對(duì)這些樣本的分析，可以了解巖土的構(gòu)造、巖性、強(qiáng)度等特性，為后續(xù)的煤礦開采提供重要的地址依據(jù)，同時(shí)通過取芯，可以直觀地觀察到煤層的分層性、厚度以及煤質(zhì)的變化，從而幫助確定煤礦的采礦點(diǎn)位和開采方式，會(huì)使用鉆孔取芯裝置對(duì)煤礦進(jìn)行鉆孔取樣。

3、而現(xiàn)有的鉆孔取芯裝置在使用時(shí)，鉆頭向下延伸一定深度后，裝置便需要從鉆孔中上移上來，從而將巖芯或是煤芯從裝置中取出，但在鉆孔取芯裝置從鉆孔中向上移動(dòng)時(shí)，鉆孔內(nèi)壁上一些由于鉆孔粉碎的巖石或是煤炭可能會(huì)掉落到鉆孔中，造成鉆孔堵塞，影響之后鉆孔取芯裝置繼續(xù)沿著這一鉆孔向下進(jìn)行鉆孔取芯。

4、因此我們提出一種鉆孔取芯裝置及鉆孔取芯方法，來解決上述中遇到的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種鉆孔取芯裝置及鉆孔取芯方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：包括移動(dòng)架，所述移動(dòng)架的底部固定安裝有水箱，所述移動(dòng)架的頂部且位于所述水箱的一側(cè)開設(shè)有連通孔，所述移動(dòng)架的頂部且位于所述連通孔的一側(cè)固定安裝有第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸的一端通過聯(lián)軸器固定連接有第一轉(zhuǎn)軸，所述第一轉(zhuǎn)軸的頂端固定安裝有第一齒輪，所述移動(dòng)架的頂部且位于所述連通孔的四周均勻固定安裝有支撐桿，多個(gè)所述支撐桿的頂端滑動(dòng)連接有齒環(huán)，所述齒環(huán)的中間螺紋連接有鉆孔裝置，所述鉆孔裝置的底端通過所述連通孔且延伸至所述移動(dòng)架的底部，所述移動(dòng)架的頂部且位于所述齒環(huán)的一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有取芯裝置，所述移動(dòng)架的頂部且位于所述取芯裝置的底部開設(shè)有卡孔，所述取芯裝置的底端通過卡栓延伸至其中一個(gè)所述卡孔的內(nèi)部，所述移動(dòng)架的頂部且位于所述齒環(huán)的另一側(cè)設(shè)置有調(diào)整組件，所述調(diào)整組件的兩端延伸至所述鉆孔裝置外表面的兩側(cè)；

3、所述鉆孔裝置包括多個(gè)鉆管，所述鉆管底端的中間開設(shè)有螺紋槽，所述鉆管的頂端固定連接有第一螺紋連接管，其中一個(gè)所述鉆管內(nèi)壁的底部固定連接有內(nèi)環(huán)，其中一個(gè)所述鉆管的底端設(shè)置有鉆頭，所述鉆頭的頂端固定連接有第二螺紋連接管，所述第二螺紋連接管的頂端螺紋延伸至所述螺紋槽的內(nèi)部，多個(gè)所述鉆管內(nèi)壁的兩側(cè)均開設(shè)有第一限位槽。

4、作為優(yōu)選的，所述取芯裝置包括支桿，所述支桿的頂端固定連接有固定板，所述固定板頂部的一側(cè)固定安裝有第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸的一端通過聯(lián)軸器固定連接有繞線輥，所述繞線輥的表面設(shè)置有鋼絲繩，所述固定板的頂部且位于所述繞線輥底部的兩側(cè)均開設(shè)有限位孔，所述鋼絲繩的端部通過所述限位孔延伸至所述固定板的底部，所述鋼絲繩的底端固定連接有下移環(huán)，所述下移環(huán)外表面的四周通過滾輪與鉆管的內(nèi)壁接觸，所述下移環(huán)底部的四周均固定安裝有夾爪。

5、作為優(yōu)選的，所述調(diào)整組件包括第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定安裝于所述移動(dòng)架的底部，所述第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸的一端通過聯(lián)軸器固定連接有螺紋桿，所述螺紋桿的頂端貫穿所述移動(dòng)架且延伸至所述移動(dòng)架的頂部，所述移動(dòng)架的頂部且位于所述螺紋桿的一側(cè)固定安裝有限制桿。

6、作為優(yōu)選的，所述螺紋桿的表面螺紋連接有第一折型架，所述第一折型架的一側(cè)與所述限制桿滑動(dòng)連接，所述第一折型架頂部的兩側(cè)均開設(shè)有第二限位槽，所述第一折型架一側(cè)的頂部固定安裝有電動(dòng)伸縮桿，所述電動(dòng)伸縮桿的兩端均固定安裝有限位環(huán)，兩個(gè)所述限位環(huán)的內(nèi)部均設(shè)置有連接桿，兩個(gè)所述連接桿的一端通過所述第二限位槽延伸至所述第一折型架的一側(cè)，兩個(gè)所述連接桿的一端均固定連接有觸輥，兩個(gè)所述連接桿的另一端均固定連接有第二齒輪。

7、作為優(yōu)選的，所述第一折型架底部的一側(cè)固定安裝有第二折型架，所述第二折型架一側(cè)的兩端均轉(zhuǎn)動(dòng)連接有第二轉(zhuǎn)軸，兩個(gè)所述第二轉(zhuǎn)軸的一端均固定安裝有第三齒輪，兩個(gè)所述第三齒輪嚙合，兩個(gè)所述第三齒輪的兩側(cè)分別與兩個(gè)所述第二齒輪嚙合，所述第二折型架的一側(cè)固定安裝有第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸的一端通過聯(lián)軸器與其中一個(gè)所述第二轉(zhuǎn)軸的一端固定安裝。

8、作為優(yōu)選的，所述移動(dòng)架頂部的邊緣固定安裝有圍擋，所述移動(dòng)架的頂部且位于所述齒環(huán)的一側(cè)固定安裝有存放箱，所述存放箱的頂部固定安裝有存放框。

9、作為優(yōu)選的，一種鉆孔取芯裝置，該裝置的鉆孔取芯方法具體步驟如下：

10、步驟一、使用鉆孔取芯裝置對(duì)煤礦進(jìn)行鉆孔，從而對(duì)煤礦的水層、巖層和煤層的情況進(jìn)行考察，而在使用鉆孔取芯裝置對(duì)巖層、煤層進(jìn)行鉆孔時(shí)，首先將一個(gè)個(gè)鉆管和鉆頭從存放框中取出并放置在移動(dòng)架上，然后將內(nèi)部固定有內(nèi)環(huán)的那一個(gè)鉆孔裝置的內(nèi)環(huán)朝向旋轉(zhuǎn)安裝在齒環(huán)中，隨之繼續(xù)將鉆管向下轉(zhuǎn)動(dòng)，直至鉆管的底端通過移動(dòng)架上的連通孔延伸到移動(dòng)架的底部，隨之從移動(dòng)架底部依靠鉆頭上的第二螺紋連接管旋轉(zhuǎn)安裝到這一鉆管底端的螺紋槽中，隨之通過移動(dòng)架上的控制開關(guān)控制調(diào)整組件進(jìn)行位置調(diào)整，調(diào)整組件進(jìn)行調(diào)整時(shí)，第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺紋桿進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，在限制桿的限制下，第一折型架便可沿著螺紋桿向下移動(dòng)，在第一折型架下移到較低的位置時(shí)，第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)暫停并鎖定，電動(dòng)伸縮桿便可進(jìn)行收縮，兩個(gè)連接桿便可沿著兩個(gè)第二限位槽向中間移動(dòng)，而此時(shí)工作人員可轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)連接桿，使兩個(gè)第二齒輪可分別與兩個(gè)第三齒輪嚙合，在兩個(gè)第二齒輪與兩個(gè)第三齒輪準(zhǔn)確嚙合在一起后，便可啟動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)和第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)依靠齒環(huán)帶動(dòng)鉆管進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，而第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)則可依靠第三齒輪和第二齒輪帶動(dòng)兩個(gè)觸輥進(jìn)行反向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使鉆管一直向下旋轉(zhuǎn)，對(duì)煤礦的巖層、煤層進(jìn)行鉆孔，當(dāng)一個(gè)鉆管的頂端即將移動(dòng)到兩個(gè)觸輥處時(shí)，第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)暫停，此時(shí)工作人員可從移動(dòng)架上拿取另一個(gè)鉆管，將其底端的螺紋槽與下方的鉆管上的第一螺紋連接管位置對(duì)齊，在鉆管繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，便可將兩個(gè)鉆管螺紋連接在一起，在兩根鉆管穩(wěn)定螺紋連接在一起時(shí)，兩個(gè)鉆管內(nèi)部的第一限位槽位置對(duì)齊，隨之第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)再次啟動(dòng)，依靠?jī)蓚€(gè)觸輥一起向下轉(zhuǎn)動(dòng)，使鉆管可向下繼續(xù)對(duì)巖層、煤層更深度進(jìn)行鉆孔；

11、步驟二、在工作人員增加鉆管對(duì)巖層、煤層更深度進(jìn)行鉆孔的過程中，當(dāng)一個(gè)鉆管完全下移到巖層或煤層中時(shí)，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)和第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)便需要暫停，隨之工作人員可將取芯裝置底部的卡栓從一個(gè)卡孔中取出，并轉(zhuǎn)動(dòng)取芯裝置，使固定板轉(zhuǎn)動(dòng)到鉆孔裝置頂部，然后通過移動(dòng)架上的控制開關(guān)控制第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)，收卷在繞線輥上的鋼絲繩松散開來，而下移環(huán)的重量大，可隨著下移的鋼絲繩一直向下移動(dòng)，在下移環(huán)和夾爪即將下移到鉆管處時(shí)，工作人員可調(diào)整鉆管的位置，使鉆管內(nèi)壁兩側(cè)的兩個(gè)第一限位槽的位置與下移環(huán)外側(cè)的限位塊位置對(duì)應(yīng)，下移環(huán)向下移動(dòng)時(shí)，從鉆管內(nèi)壁和巖心或是煤芯之間的空隙中繼續(xù)向下移動(dòng)，在下移環(huán)下移合適的深度后，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)暫停，而下移環(huán)內(nèi)部的裝置控制夾爪向中間收緊，對(duì)巖芯或是煤芯進(jìn)行夾緊并一直向中間收緊，由于夾爪底端越來越細(xì)，可將巖芯或是煤芯從此處夾斷，隨之第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)重新啟動(dòng)，依靠收卷輥對(duì)鋼絲繩進(jìn)行收卷，便可將下移環(huán)向上拉起，從而將煤芯或是巖芯從鉆管內(nèi)部上拉上來，將一段煤芯或是巖芯取出后，便可重復(fù)上述操作，繼續(xù)增加鉆管向下鉆孔，然后再對(duì)鉆孔中心留下的巖芯或是煤芯取出；

12、步驟三、在使用鉆孔取芯裝置對(duì)巖層或是煤層進(jìn)行鉆孔取芯時(shí)，工作人員可將卡在水箱底部的水管拆下來，并將水管的一端朝向鉆管與地面接觸處，在鉆管向下旋轉(zhuǎn)時(shí)，水箱內(nèi)部的水可通過水管均勻流出，從而對(duì)鉆管和底部鉆頭處進(jìn)行打濕降溫，且在鉆孔取芯裝置使用過程中，水箱中的水可增大整個(gè)裝置的配重，而在取芯裝置將鉆取下來的巖芯或是煤芯從鉆管內(nèi)部取出后，可打開存放箱，將一個(gè)個(gè)巖芯或煤芯存放在存放箱內(nèi)部。

13、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

14、通過在移動(dòng)架上開設(shè)連通孔，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第一齒輪和齒環(huán)配合，可驅(qū)動(dòng)鉆管和鉆頭進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，而調(diào)整組件調(diào)整后，則可與鉆管接觸，將鉆管向下輸送，同時(shí)將鉆管一端的第一螺紋連接管與另一個(gè)鉆管另一端的螺紋槽螺紋連接在一起，便可對(duì)煤礦不同深度進(jìn)行煤層、巖層進(jìn)行鉆孔，從而獲得不同深度的煤芯、巖芯，方便工作人員對(duì)煤礦情況進(jìn)行考察；

15、通過在其中一個(gè)鉆管內(nèi)部設(shè)置內(nèi)環(huán)，使鉆孔獲得的煤芯或是巖芯與鉆管內(nèi)壁之間存在一定空間，隨之取芯裝置向下進(jìn)入到鉆管內(nèi)部后，便可通過夾爪對(duì)煤芯或是巖芯進(jìn)行夾取并拉伸上來，在此過程中，鉆管不需要上移將煤芯或巖芯帶上來，避免鉆管離開鉆孔，導(dǎo)致鉆孔周圍的一些碎石、碎碳等掉落到鉆孔中，導(dǎo)致鉆孔堵塞，影響之后鉆管繼續(xù)沿著鉆孔繼續(xù)對(duì)深度進(jìn)行巖層、煤層進(jìn)行取芯；

16、在使用取芯裝置從鉆管內(nèi)部對(duì)鉆孔出來的煤芯或是巖芯進(jìn)行抓取時(shí)，若煤芯或是巖芯的長(zhǎng)度很長(zhǎng)時(shí)，當(dāng)煤芯或是巖芯，可通過改變調(diào)整組件中第一折型架的位置，隨之調(diào)整兩側(cè)觸輥之間的距離，在兩個(gè)觸輥與巖芯或是煤芯接觸后，取芯裝置移動(dòng)到一側(cè)，便可使用調(diào)整組件將長(zhǎng)度十分長(zhǎng)的巖芯或煤芯從鉆管內(nèi)部取出。