專利名稱：煤礦井下定點取樣裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于煤礦井下瓦斯防治領域，尤其是一種煤礦井下定點取樣裝置。
背景技術：
我國煤礦瓦斯災害嚴重，瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出事故時有發(fā)生，嚴重威脅著煤礦工人的安全。尤其是隨著煤礦開采深度的增加，煤層瓦斯含量也隨之增加，因此準確地測定煤層瓦斯含量對于煤礦的安全生產和煤礦工人的生命安全具有重要意義。影響煤層瓦斯含量測定準確性的因素很多，其中能否做到快速 取樣和所取煤樣的密閉對于準確地測量煤層瓦斯含量具有重要的影響。

實用新型內容本實用新型的目的是針對煤層定點取樣存在的耗時長、密閉性差的缺點而設計的，可以做到迅速取樣、對所取煤樣密閉儲存的煤礦井下定點取樣裝置。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案一種煤礦井下定點取樣裝置，包括取樣管和取樣管下側固設的鉆頭，鉆頭和取樣管為共軸線設置，取樣管的內腔為取樣腔，取樣管的底端口設置固定擋板，固定擋板的下側設有轉動擋板，鉆頭的鉆柄穿插過轉動擋板并固定連接在固定擋板上，固定擋板上設有第一取樣口，轉動擋板設有第二取樣口，第一取樣口與第二取樣口相應環(huán)繞軸線錯開設置，轉動擋板上設有環(huán)繞軸線的圓弧形彈簧槽孔，彈簧槽孔內設彈簧，彈簧一端連接在固定擋板上，彈簧另一端連接在轉動擋板上。彈簧連接固定擋板的端部、彈簧連接轉動擋板的端部、第一取樣口和第二取樣口為依次設置，所述固定擋板下側固設有穿插在彈簧槽孔一端的柱狀擋卡，擋卡與連接固定擋板的彈簧端位于彈簧槽孔的同一端部。轉動擋板下表面固設有環(huán)繞第二取樣口周圈的齒牙。取樣管頂端密封，取樣管頂部管身設有用于絲扣連接鉆桿的外螺紋。轉動擋板的周圈設有包裹取樣管管身的邊沿。本實用新型是一種煤礦井下煤層定點取樣的裝置，嚴格按照煤礦井下防爆要求設計，在取樣的過程中具有深孔、快速、定點、密閉的優(yōu)點，為準確地測定煤層瓦斯含量奠定了基礎。本裝置結構簡單，操作方便、快捷，易于推廣。

圖I是本實用新型的結構示意圖；圖2是圖I中的A-A視圖；圖3是鉆頭與固定擋板和轉動擋板的結構示意圖；圖4是第一取樣口第二取樣口重合時的結構示意圖。
具體實施方式
[0015]由圖I-圖3所示的一種煤礦井下定點取樣裝置，包括取樣管2和取樣管2下側固設的鉆頭13，鉆頭13為用于破碎煤塊的可調速鉆頭13，取樣管2的內腔為用于儲藏煤樣的取樣腔3，取樣管2為豎直的圓管，取樣管2頂端口通過端蓋密封，取樣管2頂部管身設有用于絲扣連接鉆桿的外螺紋1，以便實現(xiàn)深孔、定點取樣。取樣管2的底端口固設有水平的固定擋板4，固定擋板4為與取樣管2截面一致的圓形擋板，固定擋板4的下側設有水平的轉動擋板6，轉動擋板6的周圈設有包裹取樣管2底端管身的豎向邊沿，轉動擋板6為蓋狀。鉆頭13的鉆柄9穿插過轉動擋板6并固定連接在固定擋板4上，鉆頭13的鉆柄9與固定擋板4為絲扣連接，鉆柄9的頂部為階梯軸狀，鉆柄9頂端設置用于絲扣連接固定 擋板4的外螺紋，轉動擋板6設置套孔，轉動擋板6通過套孔套設在鉆柄9頂部外螺紋的下側并擋設于鉆柄9的階梯軸部分的臺階上。鉆柄9、鉆頭13、固定擋板4、轉動擋板6和取樣管2為共軸線設置，固定擋板4上設有第一取樣口 12，轉動擋板6設有第二取樣口 7，轉動擋板6下表面固設有環(huán)繞第二取樣口 7周圈的齒牙8，以便于破碎的煤樣進入取樣腔3中。第一取樣口 12與第二取樣口 7相應環(huán)繞軸線錯開一定角度設置，第一取樣口 12與第二取樣口 7均為圓形開口且兩者的圓心位于同一圓弧線上，第一取樣口 12與第二取樣口 7直徑相同,轉動擋板6上設有圓弧形條狀彈簧槽孔11，彈簧槽孔11也環(huán)繞軸線設置，彈簧槽孔11內置彈簧10，彈簧10自由狀態(tài)(即彈簧10不為拉伸或者壓縮的狀態(tài))下長短與彈簧槽孔11相適配，彈簧10 —端連接在固定擋板4上，彈簧10另一端連接在轉動擋板6上，所述固定擋板4下側固設有穿插在彈簧槽孔11 一端的柱狀擋卡5，擋卡5與連接固定擋板4的彈簧10端位于彈簧槽孔11的同一端部。彈簧10連接固定擋板4的端部、彈簧10連接轉動擋板6的另一端部、第一取樣口 12和第二取樣口 7依次環(huán)繞軸線逆時針設置。所述彈簧槽孔11環(huán)繞軸線的圓周角度與第一取樣口 12、第二取樣口 7之間的距離相適配，即在彈簧10正常放置狀態(tài)下，彈簧槽孔11環(huán)繞軸線的圓周角度應至少大于第一取樣口 12與第二取樣口 7的兩最臨近點之間連線所對應的軸線角度，這樣，取樣管2連接鉆桿后，在鉆桿的帶動下轉動，轉動擋板6的第二取樣口7可與固定擋板4的第一取樣口 12重合，并采取煤樣。當然，本實用新型不拘泥于上述形式，彈簧10 —端既可固定連接在固定擋板4上，又可直接固定連接在擋卡5上，而且彈簧10連接固定擋板4的端部、彈簧10連接轉動擋板6的另一端部、第二取樣口 7和第一取樣口 12也可依次順時針設置。如圖4所示，當?shù)谝蝗涌?12和第二取樣口 7完全重合時，彈簧10壓縮，形成一個可使煤樣進入取樣腔3的進煤口 ；當彈簧10恢復自由狀態(tài)時，彈簧10推動可轉動擋板6轉動使得兩個擋板的第一取樣口 12、第二取樣口 7錯開，從而使得進煤口閉合，即通過彈簧10的狀態(tài)可以調節(jié)可轉動擋板6的位置，通過轉動擋板6和固定擋板4共同控制進煤口的開啟與閉合。當進行取樣工作時，先用常規(guī)鉆桿鉆到預定取樣位置，然后退出鉆桿將本取樣裝置連接在鉆桿的前端。當鉆頭13到達預定煤層位置之前，取樣口處于閉合狀態(tài)，煤樣不能進入取樣腔3，一旦鉆頭13到達預定鉆孔深度，高速旋轉鉆桿，此時鉆桿帶動取樣器一塊旋轉(固定擋板4和轉動擋板6 —起轉動)，當取樣器的轉動擋板6接觸到煤體后，在摩擦力及扭矩的作用下，彈簧10壓縮，此時第一取樣口 12和第二取樣口 7重合形成進煤口，旋轉鉆桿就可以取到煤樣了。取樣后，準備拔出鉆桿，此時沒有了扭矩及摩擦，彈簧恢復至自由狀態(tài)，第一取樣口 12和第二取樣口 7錯開，關閉進煤口。
權利要求1.一種煤礦井下定點取樣裝置，其特征在于包括取樣管和取樣管下側固設的鉆頭，鉆頭和取樣管為共軸線設置，取樣管的內腔為取樣腔，取樣管的底端口設置固定擋板，固定擋板的下側設有轉動擋板，鉆頭的鉆柄穿插過轉動擋板并固定連接在固定擋板上，固定擋板上設有第一取樣口，轉動擋板設有第二取樣口，第一取樣口與第二取樣口相應環(huán)繞軸線錯開設置，轉動擋板上設有環(huán)繞軸線的圓弧形彈簧槽孔，彈簧槽孔內設彈簧，彈簧一端連接在固定擋板上，彈簧另一端連接在轉動擋板上。
2.如權利要求I所述的煤礦井下定點取樣裝置，其特征在于彈簧連接固定擋板的端部、彈簧連接轉動擋板的端部、第一取樣口和第二取樣口為依次設置，所述固定擋板下側固設有穿插在彈簧槽孔一端的柱狀擋卡，擋卡與連接固定擋板的彈簧端位于彈簧槽孔的同一端部。
3.如權利要求2所述的煤礦井下定點取樣裝置，其特征在于轉動擋板下表面固設有環(huán)繞第二取樣口周圈的齒牙。
4.如權利要求1-3任一項所述的煤礦井下定點取樣裝置，其特征在于取樣管頂端密封，取樣管頂部管身設有用于絲扣連接鉆桿的外螺紋。
5.如權利要求4所述的煤礦井下定點取樣裝置，其特征在于轉動擋板的周圈設有包裹取樣管管身的邊沿。
專利摘要本實用新型公開了一種煤礦井下定點取樣裝置，包括取樣管和取樣管下側固設的鉆頭，鉆頭和取樣管為共軸線設置，取樣管的內腔為取樣腔，取樣管的底端口設置固定擋板，固定擋板的下側設有轉動擋板，鉆頭的鉆柄穿插過轉動擋板并固定連接在固定擋板上，固定擋板上設有第一取樣口，轉動擋板設有第二取樣口，第一取樣口與第二取樣口相應環(huán)繞軸線錯開設置，轉動擋板上設有環(huán)繞軸線的圓弧形彈簧槽孔，彈簧槽孔內設彈簧，彈簧一端連接在固定擋板上，彈簧另一端連接在轉動擋板上。本實用新型是針對煤層定點取樣存在的耗時長、密閉性差的缺點，可以做到迅速取樣、對所取煤樣密閉儲存的煤礦井下定點取樣裝置。
文檔編號G01N1/08GK202693369SQ201220351029
公開日2013年1月23日 申請日期2012年7月19日 優(yōu)先權日2012年7月19日
發(fā)明者劉曉, 蘇現(xiàn)波, 馬寶安, 侯玉亭, 張雙斌, 馮文軍 申請人:河南理工大學