一种瓦斯含量定点取样装置的制作方法

本实用新型涉及煤层瓦斯含量测量领域，具体地为一种瓦斯含量定点取样装置。

背景技术：

在煤炭采掘过程中，煤炭瓦斯含量的测定对于安全生产十分重要，现有技术中，为获取用于测量瓦斯含量的煤样，需钻孔至指定的煤层位置，然后退出钻具并将取芯管送至孔底钻进取芯，取样时依靠取芯管与煤层的摩擦钻进完成取样，待取得煤样后退出钻杆，将煤样装入特制的煤罐内以对瓦斯含量进行测定分析。

上述取样过程中，工序复杂、效率低下，取样耗时远超煤层取样不大于5min的规定；因松软煤层中钻孔稳定性差，退钻后再次钻进很容易偏离预定钻孔路径，故无法针对松软煤层进行有效取样。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种瓦斯含量定点取样装置，以解决上述提及的无法在有效时限内对松软煤层进行定点取样的问题。

为达上述目的，本实用新型提供了一种瓦斯含量定点取样装置，包括：

钻杆、筒体、推块和伸缩杆；

所述钻杆的内部形成有空腔且所述钻杆的一端安装有钻头，所述筒体、所述推块和所述伸缩杆沿远离所述钻头的方向依次安装于所述空腔，所述筒体靠近所述钻头的一端开设有一开口，所述筒体的另一端与所述推块卡接固定，所述伸缩杆与所述推块远离所述筒体的一端驱动连接，以在所述伸缩杆的驱动下使所述筒体远离或靠近所述钻头；所述筒体的内壁贴设有密封组件，所述密封组件连通有气源，所述密封组件包括气囊和气袋，所述筒体开设有开口的一端的内壁开设有与所述气囊相适配的第一凹槽，所述气囊收容于所述第一凹槽，所述气袋贴设于所述筒体的内壁，所述气袋连通所述气源，所述气囊连通所述气袋，以在所述气源的供给下使所述气囊伸展胀开并将所述筒体的开口封堵。

优选地，所述气源与所述气袋通过充气管连通，所述筒体远离所述钻头的一端贯通有第一通孔，所述推块贯通有第二通孔，所述充气管依次穿过所述第一通孔、所述第二通孔和所述伸缩杆与所述气源连通。

优选地，所述充气管设置安装有气阀。

优选地，所述钻杆设置安装有钻头的一端还封装有滤网，所述滤网镂空设置。

优选地，所述推块靠近所述筒体的一端突出形成有卡接块，所述卡接块间隔设置有第一倒刺，所述筒体靠近所述推块的一端开设有第二凹槽，所述第二凹槽的一端内壁设置安装有与所述第一倒刺相适配的第二倒刺，所述第二凹槽的另一端内壁设置安装有弹性件，所述弹性件抵接所述第一倒刺。

优选地，所述第一倒刺和所述第二倒刺均倾斜设置且所述第一倒刺和所述第二倒刺的倾斜方向相反。

优选地，所述弹性件为压缩弹簧。

本实用新型提供的一种瓦斯含量定点取样装置，具有以下有益效果：钻杆分段式钻进煤层后，钻杆保持不动，在伸缩杆的拉伸下将筒体内落入的煤层取出，并再次将筒体伸入至钻杆内，往复操作，直至到达预定深度，钻杆钻进取样深度后，煤样进入筒体内，开启气源，气囊膨胀后将筒体的开口封堵，并在伸缩杆的拉伸下将定点收集的煤样取出，钻杆在取样中耗时短且无需反复退出，以避免松软煤层中钻孔路径的错位，气囊的封装设置，有效防止取样中瓦斯的逸散；气阀的设置，便于将煤样取出后，将气囊中的其他释放，进而收集筒体内的煤样；伸缩杆与推块转动连接，以避免筒体和推块若跟随钻杆旋转，可能对伸缩杆造成的损害。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：

图1是本实用新型提供的一种瓦斯含量定点取样装置一实施方式的结构示意图；

图2是图1中的密封组件充气后一实施方式的结构示意图；

图3是图1中a区域的放大示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

如图1-2所示，图1是本实用新型提供的一种瓦斯含量定点取样装置一实施方式的结构示意图，图2是图1中的密封组件充气后一实施方式的结构示意图。该瓦斯含量定点取样装置包括钻杆1、筒体2、推块3和伸缩杆4，钻杆1的内部形成有空腔且钻杆1的右端安装有钻头11，筒体2、推块3和伸缩杆4从右至左依次安装于钻杆1的空腔内，筒体2的右端开设有一开口，以在钻头11的旋转下将落入的煤样收集至筒体2的内部；筒体2的左端与推块3的右端卡接固定，推块3的左端与伸缩杆4驱动连接，以在伸缩杆4的伸长和收缩下推移筒体2，进而使筒体2远离或靠近钻杆1的右端，伸缩杆4与推块3驱动连接的同时，推块3亦可相对于伸缩杆4作旋转运动，以避免当筒体2和推块3分别与钻杆1的内壁碰触后跟随钻杆1旋转的动作可能对伸缩杆4造成的损害；筒体2的内壁贴设有密封组件，密封组件连通有气源，密封组件包括气袋51和气囊52，筒体2的右端的内壁开设有与气囊52相适配的第一凹槽21，气囊52未通气时可收容于第一凹槽21，以避免阻碍筒体2内煤样的收入，气袋51贴设于筒体2的内壁，气袋51连通外界的气源，气囊52亦与气袋51连通，以在气源的供给下使气囊52伸展胀开并将筒体2右端的开口封堵，气袋51和气囊52在通气后可有效将筒体2内收集的煤样密封，避免煤样中的瓦斯逸散。该装置工作时，钻杆1分段式钻进煤层后，钻杆1的位置保持不动，即无需反复钻进和退出，在伸缩杆4的拉伸下即可将筒体2内落入的煤层取出，并再次将筒体2伸入至钻杆1的内部，往复操作，直至到达预定深度，钻杆1钻进取样深度后，煤样进入筒体2内，开启气源，气囊52膨胀后将筒体2右端的开口封堵，并在伸缩杆4的拉伸下将定点收集的煤样取出；伸缩杆4优选电动伸缩杆，需要注意的是，伸缩杆4是随着钻杆1的深入而推进的，以始终保持筒体2与钻头11的相对位置，避免两者距离过远而无法收集煤样。

优选地，气袋51和气囊52通过充气管53与气源连通，筒体2的左端中间位置贯通设置有第一通孔，推块的中间位置贯通设置有第二通孔，充气管53依次穿过第一通孔、第二通孔和伸缩杆4与外界的气源连通。

优选地，充气管53贴设于筒体2的左端的一侧设置安装有气阀54，气阀54控制气袋51和气囊52的通放气，即在将筒体2取出后，首先将气阀54关闭，在充气管53与气源断开后，开启气阀54，气袋51和气囊52中充入的气体释放逸出，以便于将筒体2内收集的煤样取出。

优选地，钻杆1的右端开口还封装有滤网6，滤网6镂空设置，以拦截松软煤层中经钻头11钻裂后块状仍较大的煤样。

为了更好地对推块3与筒体2的连接进行阐释说明，请继续参阅图3。推块3的右端突出形成有卡接块31，卡接块31的上端间隔设置有第一倒刺311，筒体2的左端开设有第二凹槽22，第二凹槽22的上端内壁设置安装有与第一倒刺311相适配的第二倒刺23，第二凹槽22的下端的内壁设置安装有弹性件23，弹性件23的上端面抵接第一倒刺311，推块3和筒体2连接时，下压第一倒刺311，在弹性件23的压缩下，第一倒刺311滑入并与第二倒刺23卡接固定，在煤层取样结束后，再次下压第一倒刺311以将推块3和筒体2拆卸分离，进而控制气阀54将气袋51和气囊52中的气体释放并得到煤样。

优选地，第一倒刺311和第二倒刺23均倾斜设置且第一倒刺311和第二倒刺23的倾斜方向相反，具体的而言，第一倒刺311朝向左侧方向倾斜，第二倒刺23则朝向右侧方向倾斜。

优选地，弹性件23为压缩弹簧。

具体实施时，钻杆1分段式钻进待检测煤层后，钻杆1的位置保持不动，即无需反复钻进、退出，在伸缩杆4的拉伸下可将筒体2内落入的煤层取出，并再次将筒体2伸入至钻杆1的内部，往复操作，直至到达预定深度，钻杆1钻进取样深度后，煤样进入筒体2内，开启气源，气囊52膨胀后将筒体2右端的开口封堵，并在伸缩杆4的拉伸下将定点收集的煤样取出，伸缩杆4在钻杆1的深入煤层中随着钻杆1的深入而推进；在煤层取样结束后，在伸缩杆4的拉伸下将推块3和筒体2于钻杆1的内部取出，下压第一倒刺311以将推块3和筒体2拆卸分离后，首先将气阀54关闭并断开充气管53与外界气源的连接，之后开启气阀54将气袋51和气囊52中的气体释放并得到煤样以进行后续瓦斯含量的测定。

本实用新型提供的一种瓦斯含量定点取样装置，其包括钻杆、筒体、推块和伸缩杆，钻杆的内部形成有空腔且钻杆的右端安装有钻头，筒体、推块和伸缩杆从右至左依次安装于钻杆的空腔内，筒体的右端开设有一开口，筒体的左端与推块的右端卡接固定，推块的左端与伸缩杆驱动连接，以在伸缩杆的伸长和收缩下驱动筒体，由此，免除了钻杆在分段推进煤层的过程中需不断退出和伸入的过程，节约了时间，且避免了钻杆在松软煤层中易出现错位而无法沿预设路径推进的状况；筒体的内壁贴设有密封组件，密封组件连通有气源，密封组件包括气袋和气囊，筒体的右端的内壁开设有与气囊相适配的第一凹槽，气囊未通气时可收容于第一凹槽，以节约空间和避免阻碍筒体内煤样的收入，气袋贴设于筒体的内壁，气袋连通外界的气源，气囊亦与气袋连通，以在气源的供给下使气囊伸展胀开并将筒体右端的开口封堵，气袋和气囊在通气后可有效将筒体内收集的煤样密封，避免煤样中的瓦斯逸散；第一倒刺和第二倒刺的设置，便于在弹性件的压缩和复位下使得推块和筒体有效连接固定。

以上所述，仅为实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本实用新型；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时，凡依据本实用新型的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本实用新型的技术方案的保护范围之内。