本發(fā)明涉及煤礦生產(chǎn)，尤其涉及煤礦生產(chǎn)鉆孔取樣裝置及其使用方法。

背景技術：

1、煤礦生產(chǎn)中的鉆孔取樣是一項關鍵工作，主要用于了解煤層或巖層的地質(zhì)特性、評估開采條件及安全措施，鉆孔取樣需選擇合適的鉆孔位置和深度，使用專業(yè)設備進行鉆探，取樣過程中，需確保樣品的代表性和準確性，避免污染和誤差，現(xiàn)有鉆孔取樣裝置，在進行取過程中，由于持續(xù)下沉采樣，向下的壓力逐步增大，單獨鉆頭過度深入，兩側碎石逐步擠壓鉆探結構與鉆探通道，使其鉆探通道發(fā)生堵塞，影響向下鉆探采樣性；所以我們提出了煤礦生產(chǎn)鉆孔取樣裝置及其使用方法，以便于解決上述中提出的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有鉆孔取樣裝置，由于持續(xù)下沉采樣，向下的壓力逐步增大，單獨鉆頭過度深入，兩側碎石逐步擠壓鉆探結構與鉆探通道，使其鉆探通道發(fā)生堵塞，影響向下鉆探采樣性的問題。

2、本發(fā)明的技術方案為：煤礦生產(chǎn)鉆孔取樣裝置，包括有移動小車、行駛輪、水箱、存料箱、連接環(huán)、方向調(diào)節(jié)組件、采樣組件與排料輸送模組；移動小車的下方設有四組用于移動方向到達合適取樣方位的行駛輪，移動小車上接近兩端分別設有用于加注清洗溶液進行防堵清洗的水箱和用于存儲采樣材料的存料箱，移動小車的中部設有用于帶動采樣組件進行方向偏向調(diào)整的方向調(diào)節(jié)組件，方向調(diào)節(jié)組件上端設有用于鉆孔取樣操作的采樣組件，采樣組件的外圍套設有用于采樣材料輸送到存料箱的排料輸送模組。

3、優(yōu)選的，通過水箱，可以用于加注清洗溶液進行防堵清洗，通過存料箱，可以用于存儲采樣材料，利用方向調(diào)節(jié)組件，位于移動小車中部設置，可以用于帶動采樣組件進行方向偏向調(diào)整，通過采樣組件，位于方向調(diào)節(jié)組件上端設置，可以用于鉆孔取樣操作，通過排料輸送模組，位于采樣組件外圍套設安裝，可以用于采樣材料輸送到存料箱，第三伺服驅(qū)動電機驅(qū)動配重軸帶動螺旋輸送桿正反向旋轉(zhuǎn)操作，便于進行鉆探與回縮，避免鉆探結構發(fā)生損壞與堵塞影響，提升采樣輸送存儲效率。

4、作為優(yōu)選，移動小車的底部設有底盤，底盤的中心設有電池組，兩組行駛輪之間設有傳導軸，傳動軸上套設有減震環(huán)，行駛輪的外端中心設有氣囊板，氣囊板的中心設有安裝柱，安裝柱上橫向貫穿開設有插孔，行駛輪的中心設有與電池組電性連接的電機。

5、作為優(yōu)選，存料箱的頂部設有拆卸板，拆卸板的中心設有對接筒，對接筒上環(huán)向開設有定位孔。

6、作為優(yōu)選，水箱上設有加注管與水位表，加注管的中心設有密封塞，水箱側端設有第一控制閥，第一控制閥的中心設有延伸水管，延伸水管遠離第一控制閥的一端設有第二控制閥，第二控制閥的中心設有輸送水管。

7、作為優(yōu)選，移動小車的兩端皆設有連接環(huán)，連接環(huán)的外端設有與移動小車固定連接的延伸桿。

8、作為優(yōu)選，方向調(diào)節(jié)組件包括有旋轉(zhuǎn)盤、固定盤、第一伺服驅(qū)動電機、固定架、延伸架、聯(lián)軸器、第二伺服驅(qū)動電機、套管、正反轉(zhuǎn)電控開關、連接線纜、高清攝像機與供電組，固定盤的中心設有旋轉(zhuǎn)盤，旋轉(zhuǎn)盤的底部設有第一伺服驅(qū)動電機，第一伺服驅(qū)動電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)盤沿固定盤的中心旋轉(zhuǎn)操作。

9、作為優(yōu)選，旋轉(zhuǎn)盤的中心頂部設有固定架，固定架的上端設有延伸架，延伸架遠離固定架的一端穿設有套管，延伸架的兩側皆設有供電組，供電組的中心設有高清攝像機，延伸架外端設有正反轉(zhuǎn)電控開關，正反轉(zhuǎn)電控開關的外端設有連接線纜，固定架與延伸架之間設有聯(lián)軸器，第二伺服驅(qū)動電機驅(qū)動聯(lián)軸器帶動固定架與延伸架轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)。

10、作為優(yōu)選，采樣組件包括有配重軸、螺旋輸送桿、第三伺服驅(qū)動電機、鉆頭與合金涂層，配重軸的一端設有螺旋輸送桿，螺旋輸送桿遠離配重軸的一端設有鉆頭，鉆頭的外壁涂覆有合金涂層，配重軸遠離螺旋輸送桿一端設有第三伺服驅(qū)動電機，第三伺服驅(qū)動電機驅(qū)動配重軸帶動螺旋輸送桿旋轉(zhuǎn)操作。

11、作為優(yōu)選，排料輸送模組包括有導向筒、排料管、護套、液壓缸、套筒、環(huán)形水管、接入盒、水泵、接入管、噴射孔與液壓桿，導向筒的上端固定連接有套筒，導向筒的外端環(huán)向設有四組與存料箱連接的排料管，導向筒的底部環(huán)向設有液壓桿，液壓桿的外端套設有護套，液壓桿的底部設有液壓缸，液壓缸驅(qū)動液壓桿帶動導向筒伸縮推送，套筒的外端環(huán)向設有接入盒，接入盒的外端連通設有環(huán)形水管，接入盒的內(nèi)部設有水泵，環(huán)形水管的外端設有接入管，套筒的側壁環(huán)向開設有與接入盒對應的噴射孔，噴射孔的內(nèi)部設有噴射器。

12、根據(jù)本發(fā)明的另外一個方面，提供煤礦生產(chǎn)鉆孔取樣裝置及其使用方法，包括以下步驟：

13、s1、根據(jù)需要采礦的位置，利用連接環(huán)連接運輸車，牽引到采樣區(qū)域，電池組驅(qū)動電機使其傳導軸帶動行駛輪，達到合適位置，由高清攝像機進行整體方向觀察，利用軟管兩端分別連接排料管與對接筒，利用定位孔進行加強定位，拔下密封塞通過加注管，加注水液進入水箱，觀察水位表狀態(tài)，安裝密封塞；

14、s2、電池組供電，三組伺服驅(qū)動電機，第一伺服驅(qū)動電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)盤沿固定盤的中心旋轉(zhuǎn)操作，完成圓周方位旋轉(zhuǎn)動作，第二伺服驅(qū)動電機驅(qū)動聯(lián)軸器帶動固定架與延伸架轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)，完成角度方位調(diào)節(jié)動作，到達鉆探位置，高清攝像機進行觀察，整體供電狀態(tài)，第三伺服驅(qū)動電機驅(qū)動配重軸帶動螺旋輸送桿正向旋轉(zhuǎn)操作，鉆頭接入采樣層，逐步深入到指定位置；

15、s3、按下正反轉(zhuǎn)電控開關，由連接線纜控制第三伺服驅(qū)動電機驅(qū)動配重軸帶動螺旋輸送桿反向旋轉(zhuǎn)操作，液壓缸驅(qū)動液壓桿帶動導向筒伸縮推送，采樣材料逐步被鉆頭破碎，通過螺旋輸送桿運輸?shù)綄蛲仓校?jīng)過軟管進入存料箱中；

16、s4、鉆探一段時間后，打開第一控制閥與第二控制閥，水泵開始提升，水液依次經(jīng)過延伸水管、輸送水管與接入管，經(jīng)過環(huán)形水管循環(huán)，依次分配到接入盒中，經(jīng)過噴射器由噴射孔對螺旋輸送桿清洗操作。

17、本發(fā)明的有益效果：

18、1、根據(jù)以往鉆孔取樣裝置，由于持續(xù)下沉采樣，向下的壓力逐步增大，單獨鉆頭過度深入，兩側碎石逐步擠壓鉆探結構與鉆探通道，使其鉆探通道發(fā)生堵塞，影響向下鉆探采樣性不同的是，利用行駛輪位于移動小車下方分布四組設置，可以適應惡劣地形，到達合適移動方向，進行上方取樣配合，通過水箱，可以用于加注清洗溶液進行防堵清洗，通過存料箱，可以用于存儲采樣材料，利用方向調(diào)節(jié)組件，位于移動小車中部設置，可以用于帶動采樣組件進行方向偏向調(diào)整，通過采樣組件，位于方向調(diào)節(jié)組件上端設置，可以用于鉆孔取樣操作，通過排料輸送模組，位于采樣組件外圍套設安裝，可以用于采樣材料輸送到存料箱，第三伺服驅(qū)動電機驅(qū)動配重軸帶動螺旋輸送桿正反向旋轉(zhuǎn)操作，便于進行鉆探與回縮，避免鉆探結構發(fā)生損壞與堵塞影響，提升采樣輸送存儲效率。

技術特征：

1.煤礦生產(chǎn)鉆孔取樣裝置，包括有移動小車（1）；其特征在于：還包括有行駛輪（2）、水箱（4）、存料箱（3）、連接環(huán)（5）、方向調(diào)節(jié)組件（6）、采樣組件（7）與排料輸送模組（8）；移動小車（1）的下方設有四組用于移動方向到達合適取樣方位的行駛輪（2），移動小車（1）上接近兩端分別設有用于加注清洗溶液進行防堵清洗的水箱（4）和用于存儲采樣材料的存料箱（3），移動小車（1）的中部設有用于帶動采樣組件（7）進行方向偏向調(diào)整的方向調(diào)節(jié)組件（6），方向調(diào)節(jié)組件（6）上端設有用于鉆孔取樣操作的采樣組件（7），采樣組件（7）的外圍套設有用于采樣材料輸送到存料箱（3）的排料輸送模組（8）。

2.根據(jù)權利要求1所述的煤礦生產(chǎn)鉆孔取樣裝置，其特征在于：移動小車（1）的底部設有底盤（101），底盤（101）的中心設有電池組（102），兩組行駛輪（2）之間設有傳導軸（201），傳動軸上套設有減震環(huán)（202），行駛輪（2）的外端中心設有氣囊板（203），氣囊板（203）的中心設有安裝柱（204），安裝柱（204）上橫向貫穿開設有插孔（205），行駛輪（2）的中心設有與電池組（102）電性連接的電機。

3.根據(jù)權利要求1所述的煤礦生產(chǎn)鉆孔取樣裝置，其特征在于：存料箱（3）的頂部設有拆卸板，拆卸板的中心設有對接筒（301），對接筒（301）上環(huán)向開設有定位孔（302）。

4.根據(jù)權利要求1所述的煤礦生產(chǎn)鉆孔取樣裝置，其特征在于：水箱（4）上設有加注管（402）與水位表（401），加注管（402）的中心設有密封塞（403），水箱（4）側端設有第一控制閥（404），第一控制閥（404）的中心設有延伸水管（405），延伸水管（405）遠離第一控制閥（404）的一端設有第二控制閥（407），第二控制閥（407）的中心設有輸送水管（406）。

5.根據(jù)權利要求1所述的煤礦生產(chǎn)鉆孔取樣裝置，其特征在于：移動小車（1）的兩端皆設有連接環(huán)（5），連接環(huán)（5）的外端設有與移動小車（1）固定連接的延伸桿（501）。

6.根據(jù)權利要求1所述的煤礦生產(chǎn)鉆孔取樣裝置，其特征在于：方向調(diào)節(jié)組件（6）包括有旋轉(zhuǎn)盤（601）、固定盤（602）、第一伺服驅(qū)動電機（603）、固定架（604）、延伸架（605）、聯(lián)軸器（606）、第二伺服驅(qū)動電機（607）、套管（608）、正反轉(zhuǎn)電控開關（609）、連接線纜（610）、高清攝像機（611）與供電組（612），固定盤（602）的中心設有旋轉(zhuǎn)盤（601），旋轉(zhuǎn)盤（601）的底部設有第一伺服驅(qū)動電機（603），第一伺服驅(qū)動電機（603）驅(qū)動旋轉(zhuǎn)盤（601）沿固定盤（602）的中心旋轉(zhuǎn)操作。

7.根據(jù)權利要求6所述的煤礦生產(chǎn)鉆孔取樣裝置，其特征在于：旋轉(zhuǎn)盤（601）的中心頂部設有固定架（604），固定架（604）的上端設有延伸架（605），延伸架（605）遠離固定架（604）的一端穿設有套管（608），延伸架（605）的兩側皆設有供電組（612），供電組（612）的中心設有高清攝像機（611），延伸架（605）外端設有正反轉(zhuǎn)電控開關（609），正反轉(zhuǎn)電控開關（609）的外端設有連接線纜（610），固定架（604）與延伸架（605）之間設有聯(lián)軸器（606），第二伺服驅(qū)動電機（607）驅(qū)動聯(lián)軸器（606）帶動固定架（604）與延伸架（605）轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)。

8.根據(jù)權利要求1所述的煤礦生產(chǎn)鉆孔取樣裝置，其特征在于：采樣組件（7）包括有配重軸（701）、螺旋輸送桿（702）、第三伺服驅(qū)動電機（703）、鉆頭（704）與合金涂層（705），配重軸（701）的一端設有螺旋輸送桿（702），螺旋輸送桿（702）遠離配重軸（701）的一端設有鉆頭（704），鉆頭（704）的外壁涂覆有合金涂層（705），配重軸（701）遠離螺旋輸送桿（702）一端設有第三伺服驅(qū)動電機（703），第三伺服驅(qū)動電機（703）驅(qū)動配重軸（701）帶動螺旋輸送桿（702）旋轉(zhuǎn)操作。

9.根據(jù)權利要求1所述的煤礦生產(chǎn)鉆孔取樣裝置，其特征在于：排料輸送模組（8）包括有導向筒（801）、排料管（802）、護套（803）、液壓缸（804）、套筒（805）、環(huán)形水管（806）、接入盒（807）、水泵（808）、接入管（809）、噴射孔（810）與液壓桿（811），導向筒（801）的上端固定連接有套筒（805），導向筒（801）的外端環(huán)向設有四組與存料箱（3）連接的排料管（802），導向筒（801）的底部環(huán)向設有液壓桿（811），液壓桿（811）的外端套設有護套（803），液壓桿（811）的底部設有液壓缸（804），液壓缸（804）驅(qū)動液壓桿（811）帶動導向筒（801）伸縮推送，套筒（805）的外端環(huán)向設有接入盒（807），接入盒（807）的外端連通設有環(huán)形水管（806），接入盒（807）的內(nèi)部設有水泵（808），環(huán)形水管（806）的外端設有接入管（809），套筒（805）的側壁環(huán)向開設有與接入盒（807）對應的噴射孔（810），噴射孔（810）的內(nèi)部設有噴射器。

10.煤礦生產(chǎn)鉆孔取樣裝置及其使用方法，包括權利要求1-9中任一項所述的煤礦生產(chǎn)鉆孔取樣裝置，其特征在于，包括以下步驟：

技術總結
本發(fā)明涉及煤礦生產(chǎn)技術領域，尤其涉及煤礦生產(chǎn)鉆孔取樣裝置及其使用方法。技術方案：煤礦生產(chǎn)鉆孔取樣裝置及其使用方法包括有移動小車、行駛輪、水箱、存料箱、連接環(huán)、方向調(diào)節(jié)組件、采樣組件與排料輸送模組；通過水箱，可以用于加注清洗溶液進行防堵清洗，通過存料箱，可以用于存儲采樣材料，利用方向調(diào)節(jié)組件，位于移動小車中部設置，可以用于帶動采樣組件進行方向偏向調(diào)整，通過采樣組件，可以用于鉆孔取樣操作，通過排料輸送模組，位于采樣組件外圍套設安裝，可以用于采樣材料輸送到存料箱，第三伺服驅(qū)動電機驅(qū)動配重軸帶動螺旋輸送桿正反向旋轉(zhuǎn)操作，便于進行鉆探與回縮，避免鉆探結構發(fā)生損壞與堵塞影響，提升采樣輸送存儲效率。

技術研發(fā)人員：師帥,杜航,訾龍,張嘉晨,寇德玲
受保護的技術使用者：陜西竹園嘉原礦業(yè)有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/30