[发明专利]煤矿井下煤层瓦斯含量测定定点保压取样装置

说明书

本发明公开了煤矿井下煤层瓦斯含量测定定点保压取样装置，包括：柔性钻杆，其由外部驱动系统进行动力传输；连接套，其连接至柔性钻杆的尾部；水驱动机构，其设置于所述连接套中，且所述水驱动机构具有一能够绕其中心轴线转动的输出端，以便驱动钻头套进行转动，所述钻头套的一端设置有钻头，所述钻头中贯通有至少两个钻头孔，且利用钻头钻进至指定位置后，通过钻头孔收集煤样；以及取样机构，所述取样机构至少包括取样仓和密闭保压机构，其中，所述取样仓固定于钻头套中，用于收集来自于钻头孔中的煤样，所述密封保压机构能够对取样仓的外周进行密封。

技术领域

本发明涉及煤矿井下煤层瓦斯含量测定取样技术领域，具体涉及利用定向长钻孔煤层瓦斯含量测定时所用到的定点保压取样装置。

背景技术

瓦斯含量测试方法可分为直接法和间接法2类，其中，直接法是首先对煤样进行采取，然后采用解吸法直接测定煤层瓦斯含量，其准确性取决于采样过程煤样的暴露时间及采样地点是否准确，为保证为保证采样地点的准确，往往利用钻进设备进行定向钻进，之后则撤回钻进设备并下入取样设备，从而利用取样设备进行定点取样，如此则又会导致取样效率低，煤样暴露时间长、瓦斯逸散等问题。

因此，有必要提供煤矿井下煤层瓦斯含量测定的定点保压取样装置以解决上述问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：煤矿井下煤层瓦斯含量测定定点保压取样装置，包括：

柔性钻杆，其由外部驱动系统进行动力传输；

连接套，其连接至柔性钻杆的尾部；

水驱动机构，其设置于所述连接套中，且所述水驱动机构具有一能够绕其中心轴线转动的输出端，以便驱动钻头套进行转动，所述钻头套的一端设置有钻头，所述钻头中贯通有至少两个钻头孔，且利用钻头钻进至指定位置后，通过钻头孔收集煤样；以及

取样机构，所述取样机构至少包括取样仓和密闭保压机构，其中，所述取样仓固定于钻头套中，用于收集来自于钻头孔中的煤样，所述密闭保压机构能够对取样仓的外周进行密封。

进一步，作为优选，所述密闭保压机构包括双向限流头，所述双向限流头采用多个第一弹簧与钻头相连，且封堵在所述钻头孔上；

所述双向限流头还采用第二弹簧与滑环相连，所述滑环限位滑动于钻头套的内壁中，且所述钻头套上圆周阵列开设有多个用于辅助取样的取样孔，且初始阶段，所述取样孔能够被滑环所封堵。

进一步，作为优选，所述滑环还采用第三弹簧与钻头套的内壁相连。

进一步，作为优选，所述双向限流头包括对称设置的第一拦截网和第二拦截网，用于拦截煤块，所述第一拦截网和第二拦截网之间固定有锥槽，所述锥槽朝向钻头孔方向一侧的开口大于另一侧开口，所述锥槽中还滑动设置有密封板，所述密封板采用第四弹簧与第二拦截网相连。

进一步，作为优选，所述水驱动机构包括转子，其转动设置于定子中，所述定子设置于连接套的内壁中，且当冲洗液流经转子与定子之间的间隙时能够驱动转子转动；

所述转子的输出端与传动轴万向铰接，所述传动轴的另一端固定有传动盘，所述传动盘与钻头套密封固定相连，所述传动盘上设置有控制阀，以便将冲洗液导流至双向限流头位置处，从而将冲洗液送出钻头孔。

进一步，作为优选，所述钻头套上贯通设置有第二出液管，所述第二出液管位于传动盘靠近传动轴一侧，所述第二出液管中设置有阀体二，且利用取样机构取样时，所述阀体二开启，控制阀关闭。

进一步，作为优选，所述钻头套上贯通设置有第一出液管，所述第一出液管位于传动盘靠近传动轴一侧，所述第一出液管中设置有阀体一，所述钻头套的外部径向上还固定有液压筒，所述液压筒与第一出液管相连通，所述液压筒中滑动设置有液压头。