[发明专利]一种煤矿井下可拆卸定点取样装置及取样方法

权利要求书

1.一种煤矿井下可拆卸定点取样装置，其特征在于：包括取样钻头、钻杆、取样内管、取样尾辫；所述钻杆一端与所述取样钻头连接，另一端与所述取样尾辫连接，所述取样内管设于所述钻杆内，所述钻杆与所述取样内管之间设有环形风流空间，所述取样尾辫上设有进风口，所述进风口与所述环形风流空间相通；所述取样内管上设有引风口，所述引风口一端与所述环形风流空间相通，另一端与所述取样内管的内孔相通；所述取样钻头为中空结构，并与所述取样内管的内孔相通；

进入环形风流空间的风流通过所述引风口向远离所述取样钻头的一侧喷出，在取样内管内产生负压，将煤样吸入取样内管中。

2.根据权利要求1所述的煤矿井下可拆卸定点取样装置，其特征在于：所述取样钻头上设有与所述环形风流空间相通的出风口，进入环形风流空间的风流通过所述出风口向靠近所述取样钻头的一侧倾斜喷出，卷动取样钻头与孔壁空间的煤渣并冷却取样钻头。

3.根据权利要求2所述的煤矿井下可拆卸定点取样装置，其特征在于：所述取样尾辫包括壳体、密封盖；所述壳体与所述钻杆固定连接，所述进风口设于所述壳体上，所述密封盖与所述壳体可拆卸连接，钻进时，密封盖将壳体端部密封，取样时，将密封盖拆卸，取样内管穿过所述壳体进入钻杆内。

4.根据权利要求2所述的煤矿井下可拆卸定点取样装置，其特征在于：所述取样内管包括喷射器部件、内管、螺纹固定部件；所述喷射器部件、螺纹固定部件分别设于所述内管的两端；所述引风口设于所述喷射器部件上，所述螺纹固定部件与取样尾辫可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的煤矿井下可拆卸定点取样装置，其特征在于：所述喷射器部件与取样钻头之间、所述螺纹固定部件与所述取样尾辫之间均通过密封圈进行密封，并与所述钻杆、内管共同形成所述环形风流空间。

6.根据权利要求5所述的煤矿井下可拆卸定点取样装置，其特征在于：所述螺纹固定部件包括螺杆、固定螺帽；所述螺杆套装于所述内管上，并与内管固定连接；所述固定螺母与螺杆之间通过螺纹连接；所述固定螺母的端面上设有用于安装密封圈的密封槽。

7.根据权利要求2所述的煤矿井下可拆卸定点取样装置，其特征在于：所述取样内管的外壁上设有沿其轴向间隔布置的滚轮组件，所述滚轮组件包括支撑滚轮、弹簧；所述支撑滚轮位于所述环形风流空间内；所述支撑滚轮一端通过所述弹簧与所述取样内管弹性支撑连接，另一端压贴于所述钻杆的内壁上，并与所述钻杆滚动配合。

8.根据权利要求2所述的煤矿井下可拆卸定点取样装置，其特征在于：所述出风口设于所述取样钻头的侧壁上，沿取样钻杆径向向取样钻杆前端倾斜布置，环形风流空间内的风流通过出风口向取样钻头前端喷射。

9.根据权利要求1所述的煤矿井下可拆卸定点取样装置，其特征在于：所述引风口沿取样内管径向向靠近所述取样尾辫侧倾斜，环形风流空间内的风流通过引风口将取样钻头前端的煤样引射吸入取样内管中。

10.一种煤矿井下定点取样方法，其特征在于：采用如权利要求1～9任一项所述的煤矿井下可拆卸定点取样装置进行取样，包括如下步骤：

S1、正常钻进：将取样钻头、钻杆、取样尾辫安装连接；取样尾辫后端通过密封盖密封；进风口接入压缩空气，正常钻进到目标位置，钻进过程中，新鲜风流自取样尾辫进风口进入通过钻杆达到取样钻头位置，冷却钻头并携带煤渣从孔壁与钻杆之间的空间外排；

S2、取样：当钻进到煤层目标位置时，退钻少许，通风将钻孔吹净，停风，拆下取样尾辫以及取样尾辫的后端口密封盖，顺钻杆内孔安装取样内筒，连接取样尾辫；调整螺纹固定器，压紧内管并密封环形风流空间；取样内管尾部伸出取样尾辫端口，并接入通风；新鲜风流自取样尾辫的进风口进入，在取样钻头处形成内吸外卷的两股风流，将钻头前端的煤样吸入取样内管中，并输送至外部。