[实用新型]一种随钻定点密闭取样装置

说明书

本实用新型公开了一种随钻定点密闭取样装置，包括取芯外筒、与取芯外筒末端通过螺纹连接的PDC开闭钻头，所述取芯外筒内依次套设有下密封装置、取芯内筒和取芯中筒，所述下密封装置一端套设在取芯内筒内，所述下密封装置中间设有解吸口，所述解吸口内设有中空内六角螺栓，所述中空内六角螺栓一侧设有橡胶垫，所述下密封装置上还一体成型有止行腔，所述止行腔内设有逆止装置，所述取芯中筒内设置有球阀和球阀开关，所述球阀和取芯内筒之间设置有球阀密封垫，所述下密封套设在取芯内筒内，所述球阀开关边缘设置有齿盘，本实用新型便于拆卸和维护，与各种钻机、钻具、乳化液泵、瓦斯解吸仪等设备的配套和衔接十分方便，取芯过程操作简单。

技术领域

本实用新型涉及煤矿井取样技术领域，特别是涉及一种随钻定点密闭取样装置。

背景技术

瓦斯灾害是高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井最主要的灾害之一，也是制约其生产的主要瓶颈之一。煤层瓦斯含量是矿井瓦斯灾害防治、煤层瓦斯预抽效果评估、煤层气资源评价和开发等相关领域的重要基础参数。尤其是突出煤层预抽煤层瓦斯后的效果检验，相对准确、可靠地测定煤层瓦斯含量，是工作面实现安全采掘的重要依据。随着“两个四位一体”综合防突措施的深入落实，以及千米定向钻机施工装备和技术日益成熟，定向长钻孔大面积预抽煤层瓦斯成为有效的区域瓦斯治理技术途径。然而，与之相适应的深孔取样装备和技术研究，成为该区域治理技术措施推广应用的主要技术瓶颈。

目前，煤层井下瓦斯含量直接测定常用方法有钻屑取样法、套管取样法、压风取样法和密封取样法等技术，以上方法均存在一定的弊端：①钻屑取样法操作简单、取样迅速，但其最大的缺陷在于所取得的煤样纯度不高，“混样”现象严重，且煤样破碎；②套管取样法可以真正做到定点取样，但取样耗时远大于(GB/T 23250－2009)《煤层瓦斯含量井下直接测定方法》中对取样用时不超过5 min 的规定，且退钻过程煤样瓦斯长时间持续逸散，损失量很难准确推算；③压风取样法只适用于短孔（100m以内）快速定点取样，钻孔较深时由于压风引射产生的负压较低，不足以取出煤样，且由于取样过程中煤样解吸环境压力变化，瓦斯损失量推算方法复杂；④密封取样法能够实现煤样的定点密封采集，但由于现有的密封取芯装置操作工艺复杂、受适用条件影响较大，同时缺乏合理的瓦斯损失量推算方法。因此，研发一种可以随钻定点密闭取样装置，该装置适合穿层钻孔、煤层钻孔取样，可边钻进边取样，避免二次起钻煤样长时间暴露的情况，对提高瓦斯含量测定准确性有重要意义。

实用新型内容

针对现有技术上存在的不足，本实用新型提供一种随钻定点密闭取样装置，可有效提高钻孔煤层瓦斯含量测定准确性。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种随钻定点密闭取样装置，包括取芯外筒、与取芯外筒末端通过螺纹连接的PDC开闭钻头，所述取芯外筒外壁上设若干限位机构，所述限位机构包括限位孔，所述限位孔内设有限位销钉，所述取芯外筒内依次套设有下密封装置、取芯内筒和取芯中筒，所述下密封装置一端套设在取芯内筒内，所述下密封装置中间设有解吸口，所述解吸口内设有中空内六角螺栓，所述中空内六角螺栓一侧设有橡胶垫，所述橡胶垫位于解析口内，所述下密封装置上还一体成型有止行腔，所述止行腔内设有逆止装置；

所述取芯中筒内设置有球阀和球阀开关，所述球阀和取芯内筒之间设置有球阀密封垫，所述下密封套设在取芯内筒内，所述球阀开关边缘设置有齿盘。

进一步的，所述下密封装置外圈与取芯内筒内圈之间设有密封圈。

进一步的，所述取芯外筒和取芯中筒之间设有若干组固定螺栓。

进一步的，所述球阀开关部位设置有长圆形齿槽，所述长圆形齿槽与球阀开关的齿盘啮合，所述取芯中筒的外侧筒壁上沿轴向设置有若干导流槽。

进一步的，所述限位机构至少有两组。

采用上述技术方案，本实用新型的有益效果：