專利名稱：煤層定點取樣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于煤礦井下瓦斯突出防治技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種煤層定點取樣裝置。
背景技術(shù)：
煤與瓦斯突出是當(dāng)前煤礦嚴重災(zāi)害之一，隨著煤礦開采深度的日益加深，其嚴重 性也在顯著增加。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》和《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》“開采突出煤層時，必 須采取包括突出危險性預(yù)測、防治突出措施、防治突出措施的效果檢驗、安全防護措施的綜 合措施等”。然而在作突出預(yù)測參數(shù)測定時，需要對煤層指定的深度進行煤樣的采集，也就 是定點采集煤樣，雖然當(dāng)前有一些設(shè)備是針對突出預(yù)測煤樣定點采集的，但是在實際操作 和使用中也是很難做到定點采集，或是使用不方便。除一些定點采樣設(shè)備外，當(dāng)前突出預(yù)測采樣工作普遍采用的是孔口取樣法，這種 方法主要有兩個十分嚴重的缺點第一、采樣地點不準確。在孔口采集的煤樣不能保證是指 定距離的煤樣，當(dāng)鉆桿在煤層中運動時，煤鉆屑也在鉆孔中運動，于是各個地點的煤混合在 一起。第二、采樣完成時間不準確。由于煤鉆屑在鉆孔中運動，到達煤樣罐的煤樣由于缺點 一的原因，煤樣的解析時間不能確定。

實用新型內(nèi)容本實用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種操作簡便，工作效率高，采 樣地點準確、完成時間準確的煤層定點取樣裝置。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案煤層定點取樣裝置，包括中 空的長桿件，長桿件外圓周設(shè)有螺旋凸棱，所述長桿件內(nèi)部自前向后分別設(shè)有儲煤艙、封閉 艙、傳動艙和動力及控制艙，封閉艙處設(shè)有進煤口，傳動艙內(nèi)設(shè)有往復(fù)推拉機構(gòu)，動力及控 制艙內(nèi)設(shè)有為往復(fù)推拉機構(gòu)提供動力的微型動力減速電機，往復(fù)推拉機構(gòu)前端傳動連接有 開關(guān)進煤口的活塞。所述往復(fù)推拉機構(gòu)包括絲杠、與絲杠螺接的螺母，絲杠前端與活塞后端連接，絲杠 后端與微型動力減速電機輸出軸連接，螺母與長桿件內(nèi)壁固定連接。所述活塞前端設(shè)有將煤樣由封閉艙輸送到儲煤艙內(nèi)的煤樣輸送機構(gòu)。所述煤樣輸送機構(gòu)包括設(shè)在活塞內(nèi)部前端的微型輸送減速電機，微型輸送減速電 機前端輸出軸傳動連接有與儲煤艙同軸的螺旋推煤器。所述長桿件前端和后端分別設(shè)有與其同軸的鉆頭件和連接器。采用上述技術(shù)方案，微型動力減速電機和微型輸送減速電機均通過設(shè)置在動力及 控制艙內(nèi)的單片機和集成電路按照設(shè)定的程序?qū)崿F(xiàn)預(yù)定的控制，可以使用電池或?qū)Ь€接通 外部電源為動力及控制部件供電。將長桿件設(shè)置在礦用麻花鉆桿最前端，隨鉆桿在煤層中 轉(zhuǎn)動，鉆進過程中活塞將封閉艙的進煤口封堵，當(dāng)鉆至煤層設(shè)定地點，微型動力減速電機 轉(zhuǎn)動，通過往復(fù)推拉機構(gòu)帶動活塞向后移動，進煤口被打開，煤樣通過進煤口進入到封閉艙內(nèi)，微型動力減速電機再反向轉(zhuǎn)動，通過往復(fù)推拉機構(gòu)帶動活塞向前移動，活塞將煤樣推到 儲煤艙內(nèi)，實現(xiàn)煤樣的定點獲??；往復(fù)推拉機構(gòu)由絲杠和螺母組成，結(jié)構(gòu)簡單、易于實現(xiàn)往 復(fù)運動；活塞前端設(shè)置煤樣輸送機構(gòu)，在進煤口打開后，將煤樣輸送到儲煤艙內(nèi)，取樣完畢 后，微型動力減速電機再反向轉(zhuǎn)動，帶動絲杠反向轉(zhuǎn)動并推動活塞向前移動，活塞封堵進煤 口 ；煤樣輸送機構(gòu)采用微型輸送減速電機帶動螺旋推煤器的結(jié)構(gòu)，軸向輸送效果好；鉆頭 件用于鉆進煤層，連接器用于與鉆桿軸向固定連接。本實用新型嚴格按照煤礦防爆標準設(shè)計，原理科學(xué)、操作簡便、工作效率高、可以 實現(xiàn)采樣地點準確、完成時間準確的效果，為煤礦瓦斯治理和防治等相關(guān)領(lǐng)域提供可靠的 基礎(chǔ)參數(shù)，具有較強的實用價值，易于推廣應(yīng)用。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的煤層定點取樣裝置，包括中空的長桿件1，長桿件1外圓 周設(shè)有螺旋凸棱2，長桿件1前端和后端分別設(shè)有與其同軸的鉆頭件3和連接器4，長桿件 1內(nèi)部自前向后分別設(shè)有儲煤艙5、封閉艙6、傳動艙7和動力及控制艙8，封閉艙6處設(shè)有 進煤口 9，傳動艙7內(nèi)設(shè)有往復(fù)推拉機構(gòu)，動力及控制艙8內(nèi)設(shè)有為往復(fù)推拉機構(gòu)提供動力 的微型動力減速電機10，往復(fù)推拉機構(gòu)前端傳動連接有開關(guān)進煤口 9的活塞11。往復(fù)推拉機構(gòu)包括絲杠12、與絲杠12螺接的螺母13，絲杠12前端與活塞11后端 連接，絲杠12后端與微型動力減速電機10的輸出軸連接，螺母13與長桿件1的內(nèi)壁固定 連接?；钊?1前端設(shè)有將煤樣由封閉艙6輸送到儲煤艙5內(nèi)的煤樣輸送機構(gòu)。煤樣輸 送機構(gòu)包括設(shè)在活塞11內(nèi)部前端的微型輸送減速電機14，微型輸送減速電機14前端輸出 軸傳動連接有與儲煤艙5同軸的螺旋推煤器15。微型動力減速電機10和微型輸送減速電機14均通過設(shè)置在動力及控制艙內(nèi)8的 單片機和集成電路按照設(shè)定的程序?qū)崿F(xiàn)預(yù)定的控制，可以使用電池或?qū)Ь€接通外部電源為 動力及控制部件供電。工作使用時，將長桿件1通過連接器4設(shè)置在礦用麻花鉆桿最前端，隨鉆桿在煤層 中轉(zhuǎn)動，鉆進過程中活塞11將封閉艙6的進煤口 9封堵，當(dāng)鉆至煤層設(shè)定地點，開始進行取 樣，微型動力減速電機10轉(zhuǎn)動，帶動絲杠12轉(zhuǎn)動并拉動活塞11向后移動，進煤口 9被打開， 煤樣通過進煤口進9入到封閉艙6內(nèi)，同時，微型輸送減速電機14開啟帶動螺旋推煤器15 轉(zhuǎn)動，螺旋輸送器15將煤樣輸送到儲煤艙5內(nèi)。取樣完畢后，微型動力減速電機10再反向 轉(zhuǎn)動，帶動絲杠12反向轉(zhuǎn)動并推動活塞11向前移動，活塞11封堵進煤口 9。
權(quán)利要求1.煤層定點取樣裝置，包括中空的長桿件，長桿件外圓周設(shè)有螺旋凸棱，其特征在于 所述長桿件內(nèi)部自前向后分別設(shè)有儲煤艙、封閉艙、傳動艙和動力及控制艙，封閉艙處設(shè)有 進煤口，傳動艙內(nèi)設(shè)有往復(fù)推拉機構(gòu)，動力及控制艙內(nèi)設(shè)有為往復(fù)推拉機構(gòu)提供動力的微 型動力減速電機，往復(fù)推拉機構(gòu)前端傳動連接有開關(guān)進煤口的活塞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層定點取樣裝置，其特征在于所述往復(fù)推拉機構(gòu)包括絲 杠、與絲杠螺接的螺母，絲杠前端與活塞后端連接，絲杠后端與微型動力減速電機輸出軸連 接，螺母與長桿件內(nèi)壁固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煤層定點取樣裝置，其特征在于所述活塞前端設(shè)有將 煤樣由封閉艙輸送到儲煤艙內(nèi)的煤樣輸送機構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煤層定點取樣裝置，其特征在于所述煤樣輸送機構(gòu)包括設(shè) 在活塞內(nèi)部前端的微型輸送減速電機，微型輸送減速電機前端輸出軸傳動連接有與儲煤艙 同軸的螺旋推煤器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煤層定點取樣裝置，其特征在于所述長桿件前端和后 端分別設(shè)有與其同軸的鉆頭件和連接器。
專利摘要本實用新型公開了一種煤層定點取樣裝置，包括中空的長桿件，長桿件外圓周設(shè)有螺旋凸棱，所述長桿件內(nèi)部自前向后分別設(shè)有儲煤艙、封閉艙、傳動艙和動力及控制艙，封閉艙處設(shè)有進煤口，傳動艙內(nèi)設(shè)有往復(fù)推拉機構(gòu)，動力及控制艙內(nèi)設(shè)有為往復(fù)推拉機構(gòu)提供動力的微型動力減速電機，往復(fù)推拉機構(gòu)前端傳動連接有開關(guān)進煤口的活塞。本實用新型嚴格按照煤礦防爆標準設(shè)計，原理科學(xué)、操作簡便、工作效率高、可以實現(xiàn)采樣地點準確、完成時間準確的效果，為煤礦瓦斯治理和防治等相關(guān)領(lǐng)域提供可靠的基礎(chǔ)參數(shù)，具有較強的實用價值，易于推廣應(yīng)用。
文檔編號G01N1/08GK201917466SQ20112000549
公開日2011年8月3日 申請日期2011年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月10日
發(fā)明者張子敏, 張玉貴, 張益民, 曹運興, 李良先, 江林華, 郭志企 申請人:河南理工大學(xué)