本實用新型涉及一種取芯裝置,尤其是涉及一種對煤層進(jìn)行取芯的裝置,屬于礦用設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
目前,在礦場需要對煤層進(jìn)行鉆孔取樣,從而便于工程師對煤層內(nèi)部地質(zhì)狀況進(jìn)行分析;常規(guī)的取樣方式為:直接將筒狀結(jié)構(gòu)的取樣管連接鉆頭后插入早已施工完成的鉆孔內(nèi),然后鉆入煤層中,使得取樣管內(nèi)留存有取樣芯棒;但是,在實際使用中發(fā)現(xiàn),這種方式具有三大不足:
一、取樣管在插入鉆孔的過程中,孔壁上浮煤會進(jìn)入取樣管內(nèi),從而影響最終的取樣芯棒的純度,這些浮煤雜質(zhì)的存在會對后期煤層的分析造成干擾;
二、取樣管內(nèi)的取樣煤在隨取樣管提升的過程中,容易掉落,從影響后續(xù)的取樣分析;
三、取樣管內(nèi)的取樣煤缺乏相應(yīng)的氣密封保護(hù),其內(nèi)部氣體將外逸,因此分析人員無法對煤層內(nèi)部的氣相狀況進(jìn)行分析處理,從而影響分析結(jié)論的精度和完整性;
因此,亟需一種能夠解決上述不足的取樣裝置。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于克服上述不足,提供一種取樣精度高的取芯裝置。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:
一種取芯裝置,所述裝置包含有取樣管,所述取樣管的前端安裝有筒狀結(jié)構(gòu)的鉆頭,所述取樣管的后端安裝有封液過渡頭,所述取樣管內(nèi)插置有一取樣內(nèi)管的后端與封液過渡頭相連接,所述取樣管的前端插置有前頂套,且前頂套的后端端面經(jīng)一彈性件(如彈簧)壓合在取樣內(nèi)管的前端端面上,所述前頂套的內(nèi)套孔和取樣內(nèi)管的管孔內(nèi)滑動設(shè)置有一取樣塞,且一切斷銷插置于前頂套和取樣塞之間;
所述取樣管和取樣內(nèi)管之間為封液流道,所述封液過渡頭上設(shè)置有多個進(jìn)液通道和排氣通道,所述進(jìn)液通道的一端連通至封液流道,另一端連通至封液過渡頭的后端端面上,所述排氣通道的一端連通至取樣內(nèi)管的管腔內(nèi),另一端連通至封液過渡頭的圓周側(cè)面上。
本實用新型一種取芯裝置,所述取樣內(nèi)管的前端開口端套裝有密封環(huán),前頂套的后端面經(jīng)彈性件壓合在該密封環(huán)的端面上,所述封液流道內(nèi)設(shè)置有多條導(dǎo)液管,所述導(dǎo)液管穿插在密封環(huán)上,且導(dǎo)液管的一端與進(jìn)液通道相連通,另一端朝向前頂套的端面。
本實用新型一種取芯裝置,所述前頂套內(nèi)套孔的孔徑小于取樣內(nèi)管的管徑;所述取樣塞的頭部端的外徑小于尾部端的外徑,所述取樣塞的尾部端的外緣面與取樣內(nèi)管的內(nèi)管壁之間緊密滑動接觸,且取樣塞的尾部端的外緣面上套裝有多個密封圈,所述取樣塞內(nèi)設(shè)置有抽氣通道,該抽氣通道的一端連通至取樣塞頭部端的外緣面上,另一端連通至取樣塞尾部端的端面上且插置有測壓接頭。
本實用新型一種取芯裝置,所述取樣管的后端連接有接頭連接筒,所述接頭連接筒上旋置有一鉆桿過渡接頭,接頭連接筒和鉆桿過渡接頭之間壓合固定有一封液筒,有一活塞設(shè)置于該封液筒的筒體內(nèi)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型的有益效果是:
本實用新型采用封堵液的封堵方式,不但能夠完整的取出整根取樣煤芯棒,而且形成的氣密封結(jié)構(gòu)能夠完整的保存取樣煤中的氣體成本,便于后續(xù)對地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳盡的分析;同時通過取樣塞的設(shè)計,防止在取樣前浮煤進(jìn)入取樣內(nèi)管中,保證了取樣的精確性。
附圖說明
圖1為本實用新型一種取芯裝置的工作前的狀態(tài)示意圖。
圖2為本實用新型一種取芯裝置的取芯完畢后的狀態(tài)示意圖。
圖3為本實用新型一種取芯裝置的圖1的局部放大圖。
其中:
取樣管1、取樣內(nèi)管2、封液過渡頭3、取樣塞4、前頂套5、切斷銷6、接頭連接筒7、鉆桿過渡接頭8、封液筒9、活塞10;
鉆頭1.1;密封環(huán)2.1;進(jìn)液通道3.1;抽氣通道4.1、測壓接頭4.2;彈性件5.1;
封液流道101、封液腔102;
取樣煤201、擠壓煤202、密封腔203。
具體實施方式
參見圖1~3,本實用新型涉及的一種取芯裝置,所述裝置包含有取樣管1,所述取樣管1的前端安裝有筒狀結(jié)構(gòu)的鉆頭1.1,所述取樣管1的后端安裝有封液過渡頭3,所述取樣管1內(nèi)插置有一取樣內(nèi)管2的后端與封液過渡頭3相連接,所述取樣管1的前端插置有前頂套5,且前頂套5的后端端面經(jīng)一彈性件5.1壓合在取樣內(nèi)管2的前端端面上,所述前頂套5的內(nèi)套孔和取樣內(nèi)管2的管孔內(nèi)滑動設(shè)置有一取樣塞4,且一切斷銷6插置于前頂套5和取樣塞4之間,所述切斷銷6的材質(zhì)為鋁,其起到暫時定位阻擋浮煤進(jìn)入取樣內(nèi)管2中,當(dāng)開始取樣時,切斷銷6受力斷裂,從而使得取樣塞4沿取樣內(nèi)管2向內(nèi)滑動進(jìn)入其底部;
所述取樣管1和取樣內(nèi)管2之間為封液流道101,所述封液過渡頭3上設(shè)置有多個進(jìn)液通道3.1和排氣通道,所述進(jìn)液通道3.1的一端連通至封液流道101,另一端連通至封液過渡頭3的后端端面上,所述排氣通道的一端連通至取樣內(nèi)管2的管腔內(nèi),另一端連通至封液過渡頭3的圓周側(cè)面上;
進(jìn)一步的,所述取樣內(nèi)管2的前端開口端套裝有密封環(huán)2.1,前頂套5的后端面經(jīng)彈性件5.1壓合在該密封環(huán)2.1的端面上,所述封液流道101內(nèi)設(shè)置有多條導(dǎo)液管,所述導(dǎo)液管穿插在密封環(huán)2.1上,且導(dǎo)液管的一端與進(jìn)液通道3.1相連通,另一端朝向前頂套5的端面;從而使得封堵液(如膠水)無需灌注滿整個封液流道101,僅需通過導(dǎo)液管即可,大大減少了封堵液的用量;
進(jìn)一步的,所述前頂套5內(nèi)套孔的孔徑小于取樣內(nèi)管2的管徑;所述取樣塞4的頭部端的外徑小于尾部端的外徑,所述取樣塞4的尾部端的外緣面與取樣內(nèi)管2的內(nèi)管壁之間緊密滑動接觸,且取樣塞4的尾部端的外緣面上套裝有多個密封圈,所述取樣塞4內(nèi)設(shè)置有抽氣通道4.1,該抽氣通道4.1的一端連通至取樣塞4頭部端的外緣面上,另一端連通至取樣塞4尾部端的端面上且插置有測壓接頭4.2;當(dāng)取樣完成后,通過該抽氣通道4.1抽取密封與取樣內(nèi)管2中的氣體進(jìn)行化驗;
進(jìn)一步的,所述取樣管1的后端連接有接頭連接筒7,所述接頭連接筒7上旋置有一鉆桿過渡接頭8,接頭連接筒7和鉆桿過渡接頭8之間壓合固定有一封液筒9,有一活塞10設(shè)置于該封液筒9的筒體內(nèi),使用時,封液筒9的筒體作為封液腔102灌注有封堵液(如膠水),利用鉆孔時的高壓水驅(qū)動活塞10前行推動封液腔102內(nèi)的封堵液經(jīng)由進(jìn)液通道3.1進(jìn)入前端工作部件中;
本實用新型的一種取芯過程為,當(dāng)取樣塞4在鉆孔內(nèi)接觸取樣面后,隨著鉆頭1.1的取樣鉆入,取樣塞4與前頂套5之間的切斷銷6斷裂,取樣煤201壓迫取樣塞4沿著取樣內(nèi)管2向內(nèi)滑動,此時前頂套5克服彈性件5.1的壓力向后移動壓合在取樣內(nèi)管2的端面上,同時密閉在取樣塞4和封液過渡頭3之間的氣體經(jīng)由排氣通道排出,從而使得取樣煤201和取樣塞4能夠順利進(jìn)入;
當(dāng)取樣塞4移動至取樣內(nèi)管2底部完成取樣時,鉆頭1.1停止工作且后退一定距離,此時彈簧件5.1推動前頂套5向前移動使得前頂套5與取樣內(nèi)管2的端面脫開,此時前后煤柱分別為擠壓煤202和取樣煤201,前頂套5與取樣內(nèi)管2的端面之間形成一密封腔203,隨后封堵液(如膠水)經(jīng)進(jìn)液通道3.1和封液流道101后進(jìn)入密封腔203,從而對取樣煤201構(gòu)成氣密性封閉;
另外:需要注意的是,上述具體實施方式僅為本專利的一個優(yōu)化方案,本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)上述構(gòu)思所做的任何改動或改進(jìn),均在本專利的保護(hù)范圍之內(nèi)。