[实用新型]一种保压密闭煤样采集装置

说明书

本实用新型涉及了一种保压密闭煤样采集装置，与以往的矿井煤样采集装置相比，该实用新型的煤样采集是在封闭的环境下进行的，避免了煤样内瓦斯含量的逸散，这样将煤样现场瓦斯解吸量和实验室测定的煤样残余瓦斯解吸量之和计算出来就得出煤样瓦斯含量，且该煤样采集装置操作简单、适用性强、维护简便、安全高效，实现了在钻杆钻进的同时采集煤样，且能保证煤样在采集过程中处于密闭状态，避免了煤样中的气体损失，有效提高了煤矿井下瓦斯含量测定的准确性。

技术领域

本实用新型属于煤矿井下瓦斯含量测试技术领域，特别是涉及一种保压密闭煤样采集装置。

背景技术

瓦斯抽采治理开始前，需要采集煤样进行瓦斯含量测试，为瓦斯抽采工程设计提供指导；瓦斯抽采治理结束后，还需要进行瓦斯残余含量测试，以检验瓦斯抽采效果是否满足相关规范要求。

瓦斯含量测试方法包括直接法和间接法。间接法根据井下实测煤层原始瓦斯压力和煤样的孔隙率、吸附常数等参数，推算煤层瓦斯含量，该方法能比较真实地反映煤层的原始瓦斯含量，但该方法要求测定的瓦斯压力真实可靠，而煤层钻孔内瓦斯压力测定工艺要求严格，测定周期长，成功率低。直接法需要采集煤样，然后采用瓦斯解吸法测试煤样的含气量，其准确性取决于采集煤样过程中的瓦斯逸散量。现有煤矿井下瓦斯含量测试取样方法已形成了钻屑取样法、套管取样法、绳索取样法、压风取样法等技术，虽然上述方法取样深度较大，但取样过程中瓦斯快速释放，取样结果失真明显，致使损失气测算不准，影响瓦斯含量测定精度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种保压密闭煤样采集装置，操作简单、适用性强、维护简便、安全高效，实现了在钻杆钻进的同时采集煤样，且能保证煤样在采集过程中处于密闭状态，避免了煤样中的气体损失，有效提高了煤矿井下瓦斯含量测定的准确性。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种保压密闭煤样采集装置，由依次通过锥螺纹连接的双通道高压水辫、双通道密封钻杆、保压密闭取样器、钻孔钻头组成，所述保压密闭取样器包括壳体，沿壳体的轴向设有多个并排设置的进样窗口，壳体上固定连接有用于遮挡进样窗口的密封压条，壳体的一端设有内锥螺纹接头，壳体的另一端设有外锥螺纹接头，且外锥螺纹接头与壳体之间设有推力球轴承，壳体内沿其轴向方向设有转筒，所述转筒包括转筒体，沿转筒体的轴向设有多个与进样窗口相对应的取样窗口，转筒体的一端螺纹连接有转筒后座，转筒体的另一端呈阶梯连接段，转筒体的阶梯连接段外侧键连接有转梭，转筒体的阶梯连接段和转梭上套设有压簧，转筒体内沿其轴向方向设有转筒芯管，转筒芯管的一端穿过转筒后座，转筒芯管的另一端穿过转梭，所述壳体上设有取气阀，转筒体上对应位置处设有取气孔。

在双通道高压水辫、双通道密封钻杆、保压密闭取样器内部均设置有独立的内通道管路和外通道管路，内通道管路和外通道管路贯通了双通道高压水辫、双通道密封钻杆、保压密闭取样器，内通道管路的入口和外通道管路的入口都位于双通道高压水辫，外通道管路的末端位于转梭和内锥螺纹接头的连接处，内通道管路的末端位于钻孔钻头与外锥螺纹接头的连接处。

所述转筒后座与转筒芯管之间设有O型密封圈。

一种保压密闭煤样采集方法，包括以下步骤：

第一步：检测保压密闭取样器的保压密闭性能，并将双通道高压水辫、双通道密封钻杆、保压密闭取样器、钻孔钻头依次螺纹连接组成完整的煤样采集装置；

第二步：将双通道高压水辫的外通道管路入口接入高压水，并通过阀门控制接入的高压水量，双通道高压水辫的内通道管路入口接入钻进介质（水或风），并通过阀门控制接入的钻进介质量；

第三步：根据钻场的钻孔布置设计要求实施打钻施工，打钻施工前需关闭外通道管路接入高压水的阀门，打钻施工时开启内通道管路接入钻进介质（水或风）的阀门，钻进介质（水或风）通过内通道管路流向钻孔钻头，在钻进的过程中对钻孔钻头起到冷却和保证顺利排渣的作用，保证钻进工作的正常进行，待钻孔钻进至预定煤样采集深度时即可开始采集煤样；