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专利名称：煤层定点取样装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于煤矿井下瓦斯突出防治技术领域，尤其涉及一种煤层定点取样装置。
背景技术：
煤与瓦斯突出是当前煤矿严重灾害之一，随着煤矿开采深度的日益加深，其严重 性也在显著增加。根据《煤矿安全规程》和《防治煤与瓦斯突出规定》“开采突出煤层时，必 须采取包括突出危险性预测、防治突出措施、防治突出措施的效果检验、安全防护措施的综 合措施等”。然而在作突出预测参数测定时，需要对煤层指定的深度进行煤样的采集，也就 是定点采集煤样，虽然当前有一些设备是针对突出预测煤样定点采集的，但是在实际操作 和使用中也是很难做到定点采集，或是使用不方便。除一些定点采样设备外，当前突出预测采样工作普遍采用的是孔口取样法，这种 方法主要有两个十分严重的缺点第一、采样地点不准确。在孔口采集的煤样不能保证是指 定距离的煤样，当钻杆在煤层中运动时，煤钻屑也在钻孔中运动，于是各个地点的煤混合在 一起。第二、采样完成时间不准确。由于煤钻屑在钻孔中运动，到达煤样罐的煤样由于缺点 一的原因，煤样的解析时间不能确定。

实用新型内容本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种操作简便，工作效率高，采 样地点准确、完成时间准确的煤层定点取样装置。为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案煤层定点取样装置，包括中 空的长杆件，长杆件外圆周设有螺旋凸棱，所述长杆件内部自前向后分别设有储煤舱、封闭 舱、传动舱和动力及控制舱，封闭舱处设有进煤口，传动舱内设有往复推拉机构，动力及控 制舱内设有为往复推拉机构提供动力的微型动力减速电机，往复推拉机构前端传动连接有 开关进煤口的活塞。所述往复推拉机构包括丝杠、与丝杠螺接的螺母，丝杠前端与活塞后端连接，丝杠 后端与微型动力减速电机输出轴连接，螺母与长杆件内壁固定连接。所述活塞前端设有将煤样由封闭舱输送到储煤舱内的煤样输送机构。所述煤样输送机构包括设在活塞内部前端的微型输送减速电机，微型输送减速电 机前端输出轴传动连接有与储煤舱同轴的螺旋推煤器。所述长杆件前端和后端分别设有与其同轴的钻头件和连接器。采用上述技术方案，微型动力减速电机和微型输送减速电机均通过设置在动力及 控制舱内的单片机和集成电路按照设定的程序实现预定的控制，可以使用电池或导线接通 外部电源为动力及控制部件供电。将长杆件设置在矿用麻花钻杆最前端，随钻杆在煤层中 转动，钻进过程中活塞将封闭舱的进煤口封堵，当钻至煤层设定地点，微型动力减速电机 转动，通过往复推拉机构带动活塞向后移动，进煤口被打开，煤样通过进煤口进入到封闭舱内，微型动力减速电机再反向转动，通过往复推拉机构带动活塞向前移动，活塞将煤样推到 储煤舱内，实现煤样的定点获取；往复推拉机构由丝杠和螺母组成，结构简单、易于实现往 复运动；活塞前端设置煤样输送机构，在进煤口打开后，将煤样输送到储煤舱内，取样完毕 后，微型动力减速电机再反向转动，带动丝杠反向转动并推动活塞向前移动，活塞封堵进煤 口 ；煤样输送机构采用微型输送减速电机带动螺旋推煤器的结构，轴向输送效果好；钻头 件用于钻进煤层，连接器用于与钻杆轴向固定连接。本实用新型严格按照煤矿防爆标准设计，原理科学、操作简便、工作效率高、可以 实现采样地点准确、完成时间准确的效果，为煤矿瓦斯治理和防治等相关领域提供可靠的 基础参数，具有较强的实用价值，易于推广应用。

图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的煤层定点取样装置，包括中空的长杆件1，长杆件1外圆 周设有螺旋凸棱2，长杆件1前端和后端分别设有与其同轴的钻头件3和连接器4，长杆件 1内部自前向后分别设有储煤舱5、封闭舱6、传动舱7和动力及控制舱8，封闭舱6处设有 进煤口 9，传动舱7内设有往复推拉机构，动力及控制舱8内设有为往复推拉机构提供动力 的微型动力减速电机10，往复推拉机构前端传动连接有开关进煤口 9的活塞11。往复推拉机构包括丝杠12、与丝杠12螺接的螺母13，丝杠12前端与活塞11后端 连接，丝杠12后端与微型动力减速电机10的输出轴连接，螺母13与长杆件1的内壁固定 连接。活塞11前端设有将煤样由封闭舱6输送到储煤舱5内的煤样输送机构。煤样输 送机构包括设在活塞11内部前端的微型输送减速电机14，微型输送减速电机14前端输出 轴传动连接有与储煤舱5同轴的螺旋推煤器15。微型动力减速电机10和微型输送减速电机14均通过设置在动力及控制舱内8的 单片机和集成电路按照设定的程序实现预定的控制，可以使用电池或导线接通外部电源为 动力及控制部件供电。工作使用时，将长杆件1通过连接器4设置在矿用麻花钻杆最前端，随钻杆在煤层 中转动，钻进过程中活塞11将封闭舱6的进煤口 9封堵，当钻至煤层设定地点，开始进行取 样，微型动力减速电机10转动，带动丝杠12转动并拉动活塞11向后移动，进煤口 9被打开， 煤样通过进煤口进9入到封闭舱6内，同时，微型输送减速电机14开启带动螺旋推煤器15 转动，螺旋输送器15将煤样输送到储煤舱5内。取样完毕后，微型动力减速电机10再反向 转动，带动丝杠12反向转动并推动活塞11向前移动，活塞11封堵进煤口 9。
权利要求1.煤层定点取样装置，包括中空的长杆件，长杆件外圆周设有螺旋凸棱，其特征在于 所述长杆件内部自前向后分别设有储煤舱、封闭舱、传动舱和动力及控制舱，封闭舱处设有 进煤口，传动舱内设有往复推拉机构，动力及控制舱内设有为往复推拉机构提供动力的微 型动力减速电机，往复推拉机构前端传动连接有开关进煤口的活塞。
2.根据权利要求1所述的煤层定点取样装置，其特征在于所述往复推拉机构包括丝 杠、与丝杠螺接的螺母，丝杠前端与活塞后端连接，丝杠后端与微型动力减速电机输出轴连 接，螺母与长杆件内壁固定连接。
3.根据权利要求1或2所述的煤层定点取样装置，其特征在于所述活塞前端设有将 煤样由封闭舱输送到储煤舱内的煤样输送机构。
4.根据权利要求3所述的煤层定点取样装置，其特征在于所述煤样输送机构包括设 在活塞内部前端的微型输送减速电机，微型输送减速电机前端输出轴传动连接有与储煤舱 同轴的螺旋推煤器。
5.根据权利要求1或2所述的煤层定点取样装置，其特征在于所述长杆件前端和后 端分别设有与其同轴的钻头件和连接器。
专利摘要本实用新型公开了一种煤层定点取样装置，包括中空的长杆件，长杆件外圆周设有螺旋凸棱，所述长杆件内部自前向后分别设有储煤舱、封闭舱、传动舱和动力及控制舱，封闭舱处设有进煤口，传动舱内设有往复推拉机构，动力及控制舱内设有为往复推拉机构提供动力的微型动力减速电机，往复推拉机构前端传动连接有开关进煤口的活塞。本实用新型严格按照煤矿防爆标准设计，原理科学、操作简便、工作效率高、可以实现采样地点准确、完成时间准确的效果，为煤矿瓦斯治理和防治等相关领域提供可靠的基础参数，具有较强的实用价值，易于推广应用。
文档编号G01N1/08GK201917466SQ20112000549
公开日2011年8月3日 申请日期2011年1月10日 优先权日2011年1月10日
发明者张子敏, 张玉贵, 张益民, 曹运兴, 李良先, 江林华, 郭志企 申请人:河南理工大学