[发明专利]一种无损瓦斯的煤样取样装置及方法

说明书

本发明公开了一种无损瓦斯的煤样取样装置及方法，包括密封球阀、齿轮、齿条、齿条限位器和密封推动开关，密封球阀为两组，呈前、后分布在钻杆内壁的前端部，两个密封球阀形成煤样取样区域；各密封球阀的两个端部均安装有齿轮，位于同侧的齿轮之间通过齿条相连接，齿条的前端部均连接有密封推动开关，密封推动开关与位于前部的密封球阀之间设置有齿条限位器。本发明通过对钻杆内壁前端部的改进，增加了用于两个密封球阀，形成煤样取样区域，工艺简单、操作方便，煤样取样完全密封，解决了由于瓦斯煤样失真所带来的开采事故的发生，对地质勘探、石油开采取样等领域，具有良好的推广前景。

技术领域

本发明涉及一种无损瓦斯的煤样取样装置及方法，属于煤层取样设备技术领域。

背景技术

目前，煤矿瓦斯灾害治理以区域防治为主、局部措施为补充，区域瓦斯含量参数的测定成为急需解决的问题。常用的瓦斯含量参数的测定方法有两类：（1）直接测定法，即在打钻过程中，遇到煤层后用专用的密闭式岩芯取样器或普通取样器，提取煤样，在实验室内抽取其中所含瓦斯，再加上打钻、取样过程中逸散的瓦斯，除以试样的质量测得瓦斯含量；

（2）计算法，即根据测定得到的煤层的瓦斯压力和温度，结合实验室的试验，计算煤层的游离瓦斯含量和吸附瓦斯含量之和，即解析法测得瓦斯含量。

但是，上述的两种方式，都存在着取样工艺复杂、取样时间长、取样器密封性不佳等问题，致使对煤样测得的瓦斯含量、压力等数据失真。

针对上述不足，如何能快速、准确的进行煤样取样，工艺简单，操作方便是当前继续解决的不足。

发明内容

本发明目的是为了克服现在技术中煤样取样工艺复杂、取样时间长、取样器密封性不佳，致使对煤样测得的瓦斯含量、压力等数据失真的问题。本发明的无损瓦斯的煤样取样装置及方法，通过对钻杆内壁前端部的改进，增加了用于两个密封球阀，形成煤样取样区域，工艺简单、操作方便，煤样取样完全密封，解决了由于瓦斯煤样失真所带来的开采事故的发生，对地质勘探、石油开采取样等领域，具有良好的推广前景。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种无损瓦斯的煤样取样装置，包括密封球阀、齿轮、齿条、齿条限位器和密封推动开关，

所述密封球阀为两组，呈前、后分布在钻杆内壁的前端部，两个密封球阀形成煤样取样区域；

各密封球阀的两个端部均安装有齿轮，位于同侧的齿轮之间通过齿条相连接，所述齿条的前端部均连接有密封推动开关，所述密封推动开关与位于前部的密封球阀之间设置有齿条限位器；

所述密封推动开关前移或者后移，通过齿条带动齿轮顺时针或者逆时针转动，所述齿轮顺时针或者逆时针转动，控制与其连接的密封球阀打开或者关闭。

前述的一种无损瓦斯的煤样取样装置，所述齿轮与对应处的密封球阀端部刚性连接，用于驱动密封球阀实现90°旋转。

前述的一种无损瓦斯的煤样取样装置，所述齿轮顺时针或者逆时针转动，控制与其连接的密封球阀打开或者关闭，两组密封球阀同步运动。

前述的一种无损瓦斯的煤样取样装置，所述齿轮与齿条相啮合，所述齿条前移或者后移，带动齿轮顺时针或者逆时针转动。

前述的一种无损瓦斯的煤样取样装置，还包括齿条滑动轨道，所述齿条滑动轨道为两条，对称设置在钻杆内壁的前端部，所述齿条设置在对应的齿条滑动轨道内。

前述的一种无损瓦斯的煤样取样装置，所述齿条限位器安装在对应的齿条滑动轨道前端部，用于限制齿条移动位置。

一种无损瓦斯的煤样取样方法，包括以下步骤，