專利名稱：煤樣采集裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤樣采集技術(shù)，特別涉及一種在煤礦打鉆過程中利用雙管正壓逆流技 術(shù)的煤樣采集裝置及方法，屬于煤礦工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
煤層瓦斯突出是煤礦生產(chǎn)中的主要災(zāi)害之一。在掘進(jìn)煤層的過程中，通過對煤樣 采集而獲得的煤樣進(jìn)行分析，可準(zhǔn)確地測定鉆頭前方煤層中的瓦斯含量，從而可有效地預(yù) 測煤層瓦斯突出的危險(xiǎn)性，以防止煤層瓦斯突出事故的發(fā)生。現(xiàn)有煤樣采集方法具體為，首 先需要用鉆頭先打好鉆孔，接著將鉆桿連同鉆頭從鉆孔中取出，然后再把鉆頭卸下而換上 巖心管沿原鉆孔繼續(xù)鉆進(jìn)并同時鉆取煤樣，用巖心管鉆取煤樣后，再將鉆桿連同巖心管取 出，從巖心管中取出煤樣，以完成對所掘進(jìn)煤層的煤樣采集。這種現(xiàn)有煤樣采集不但方法工序復(fù)雜、效率極低，而且如果鉆孔較深時，巖心管鉆 取煤樣的時間也會很長，從而影響掘進(jìn)的速度，進(jìn)一步地，更為嚴(yán)重的是在抽回鉆桿連同巖 心管的過程中，巖心管里所鉆取煤樣中的瓦斯已經(jīng)大量解析而損失掉，從而無法準(zhǔn)確測定 瓦斯含量，嚴(yán)重影響了煤層瓦斯突出預(yù)測的精度。如果所進(jìn)行煤樣采集的煤層為中軟煤層 時，在來回抽取鉆桿連同鉆頭以及鉆桿連同巖心管的過程中，將會出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象，最終導(dǎo)致 煤樣采集的無效。再者，由于巖心管的前端是開放的，在往鉆孔中送巖心管時，鉆孔中殘留 的煤渣會進(jìn)入巖心管，很難確保所獲取的煤樣就是鉆孔最底部的煤樣，無法實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)取樣， 從而同樣影響了瓦斯含量測定的精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種煤樣采集裝置及方法，針對現(xiàn)有煤樣采集方法中由于需 要來回抽取鉆桿連同鉆頭以及鉆桿連同巖心管、而造成的對所采集煤樣中瓦斯含量測定不 精確的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)了一邊用鉆頭掘進(jìn)、一邊進(jìn)行煤樣采集，且在鉆取媒樣時無需退鉆 桿，從而節(jié)省了大量的施工時間、以及降低了煤樣采集成本，達(dá)到了有效進(jìn)行煤樣采集以及 精確測定瓦斯含量的目的，避免了由于煤層瓦斯突出的預(yù)測效率低，而對煤層掘進(jìn)施工進(jìn) 度所產(chǎn)生的影響。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面，提供了一種煤樣采集裝置，其中，包括鉆頭、雙管 正壓逆流鉆桿、頭桿和鉆機(jī)，所述頭桿的一端連接于所述雙管正壓逆流鉆桿的一端，且所述頭桿的另一端連接 于所述鉆機(jī)；所述鉆機(jī)用于通過驅(qū)動所述頭桿而帶動所述鉆頭旋轉(zhuǎn)；所述鉆頭在所述頭桿的帶動下用于鉆孔以產(chǎn)生煤渣，并將壓風(fēng)在鉆孔底形成壓風(fēng) 渦流；所述雙管正壓逆流鉆桿的另一端連接于所述鉆頭，且所述雙管正壓逆流鉆桿為包 含內(nèi)管和外管的雙層管，通過所述內(nèi)管和外管的間隙將壓風(fēng)吹入所述鉆孔底，并用于利用所述壓風(fēng)渦流將所述鉆孔底的煤渣從所述內(nèi)管吹出，以進(jìn)行煤樣采集。本發(fā)明另一方面，提供了一種煤樣采集方法，其中，包括清理鉆孔底的雜物；在鉆進(jìn)的過程中，通過設(shè)置于側(cè)入式旋轉(zhuǎn)器外壁上的風(fēng)水管路向雙管正壓逆流鉆 桿的內(nèi)管和外管的間隙吹入壓風(fēng)；鉆頭將所述壓風(fēng)在鉆孔底形成壓風(fēng)渦流，并利用所述壓風(fēng)渦流將所述鉆孔底的煤 渣從所述內(nèi)管吹出，以獲取煤樣。本發(fā)明的煤樣采集裝置及方法，提供了一種煤樣采集的方式，通過在鉆進(jìn)的過程 中，采用設(shè)置于側(cè)入式旋轉(zhuǎn)器外壁上的風(fēng)水管路向雙管正壓逆流鉆桿的內(nèi)管和外管的間隙 吹入壓風(fēng)，并且鉆頭將所述壓風(fēng)在鉆孔底端形成壓風(fēng)渦流，并利用所述壓風(fēng)渦流將所述鉆 孔底的煤渣從所述內(nèi)管吹出的煤樣采集技術(shù)方案，針對現(xiàn)有煤樣采集中由于需要來回抽取 鉆桿連同鉆頭以及鉆桿連同巖心管、而造成的對所采集煤樣中瓦斯含量測定不精確的技術(shù) 問題，實(shí)現(xiàn)了一邊用鉆頭掘進(jìn)、一邊進(jìn)行煤樣采集，且在鉆取媒樣時無需退鉆桿，從而節(jié)省 了大量的施工時間、以及降低了煤樣采集成本，達(dá)到了有效進(jìn)行煤樣采集以及精確測定瓦 斯含量的目的，避免了由于煤層瓦斯突出的預(yù)測效率低，而對煤層掘進(jìn)施工進(jìn)度所產(chǎn)生的 影響。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā) 明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明煤樣采集裝置的一結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明煤樣采集裝置的另一結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明煤樣采集方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是 本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。圖1為本發(fā)明煤樣采集裝置的一結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí)施例的煤樣采集 裝置包括鉆頭11、雙管正壓逆流鉆桿、頭桿13和鉆機(jī)14，其中，雙管正壓逆流鉆桿為包含內(nèi) 管121和外管122的雙層管，且內(nèi)管121的橫截面直徑為32. 5mm，外管122的橫截面直徑為 55mm，頭桿13的一端連接于雙管正壓逆流鉆桿的一端，且頭桿13的另一端連接于鉆機(jī)14 ； 該鉆機(jī)14用于通過驅(qū)動頭桿13而帶動鉆頭11旋轉(zhuǎn)；該鉆頭11在頭桿13的帶動下用于鉆 孔以產(chǎn)生煤渣，并將壓風(fēng)在鉆孔底形成壓風(fēng)渦流；進(jìn)一步地，雙管正壓逆流鉆桿的另一端連 接于鉆頭11，通過內(nèi)管121和外管122的間隙將壓風(fēng)吹入鉆孔底，并用于利用壓風(fēng)渦流將鉆 孔底的煤渣從內(nèi)管吹出，以進(jìn)行煤樣采集。
具體地，在實(shí)際應(yīng)用中，先利用煤樣采集裝置進(jìn)行鉆孔，當(dāng)鉆孔到具有煤層瓦斯突 出的煤層時，需清理鉆頭11所鉆的鉆孔中存有的雜物，以便進(jìn)行向內(nèi)管121和外管122 的間隙吹入風(fēng)水混合物，并導(dǎo)入鉆孔底，在鉆機(jī)14驅(qū)動頭桿13而帶動鉆頭11旋轉(zhuǎn)的情況 下，由鉆頭11在鉆孔底形成風(fēng)水混合物渦流，進(jìn)一步由雙管正壓逆流鉆桿利用該風(fēng)水混合 物渦流將該鉆孔底的雜物導(dǎo)出以清理掉；接著，鉆頭11繼續(xù)在鉆孔中邊鉆進(jìn)、邊采集煤樣 向內(nèi)管121和外管122的間隙吹入壓風(fēng)，并導(dǎo)入鉆孔底，在鉆機(jī)14驅(qū)動頭桿13而帶動鉆頭 11旋轉(zhuǎn)的情況下，由鉆頭11在鉆孔底形成壓風(fēng)渦流，進(jìn)一步由雙管正壓逆流鉆桿利用該壓 風(fēng)渦流將鉆孔底的煤渣從內(nèi)管121吹出，以獲得所采集的煤樣。本實(shí)施例所提供的煤樣采集裝置，提供了一種煤樣采集的方式，在鉆進(jìn)的過程中， 利用壓風(fēng)渦流將鉆孔底的煤渣從內(nèi)管吹出的煤樣采集，本技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)1、實(shí)現(xiàn)了取樣效率高的目的，具體地，能夠邊鉆進(jìn)邊煤樣采集，且煤樣采集時不需 要再取出鉆桿，煤樣采集的時間比傳統(tǒng)方法節(jié)省一倍以上的時間；2、實(shí)現(xiàn)了取樣時間短，測量精度高的目的，具體地，煤樣采集的時間一般只需要 2-5分鐘的時間，而傳統(tǒng)煤樣采集方法則需要30分鐘到90分鐘，避免了因煤樣采集時間過 長而導(dǎo)致的瓦斯含量測定不準(zhǔn)確的問題。3、實(shí)現(xiàn)了定點(diǎn)取樣的目的，具體地，根據(jù)鉆進(jìn)的鉆桿的數(shù)量，可以準(zhǔn)確計(jì)算出所采 集煤樣的具體位置，可以準(zhǔn)確判定工作面前方煤層在多少米的范圍內(nèi)有無突出危險(xiǎn)，預(yù)測 精度尚。4、實(shí)現(xiàn)了煤樣采集距離長的目的，具體地，根據(jù)煤礦現(xiàn)場的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，采用傳統(tǒng)方 法進(jìn)行煤樣采集，一般當(dāng)煤樣采集的深度達(dá)到35m后，煤樣采集的時間就超過1個小時，此 時煤樣采集為無效煤樣；而利用本實(shí)施例煤樣采集裝置進(jìn)行煤樣采集時，其有效煤樣采集 的深度可到IOOm以上，其煤樣采集的時間約為5分鐘左右。5、實(shí)現(xiàn)了適用中軟煤層的目的，具體地，中軟煤層是瓦斯突出事故多發(fā)的煤層，這 種煤層的成孔效果差，打好的鉆孔容易坍塌，采用傳統(tǒng)方法進(jìn)行煤樣采集必須打好鉆孔后， 將鉆桿抽出，然后沿原鉆孔鉆進(jìn)以煤樣采集，如果塌孔將無法進(jìn)行煤樣采集。而利用本實(shí)施 例煤樣采集裝置進(jìn)行煤樣采集時，則無需退鉆桿便可進(jìn)行煤樣采集，特別適用于中軟煤層 的煤樣采集。圖2為本發(fā)明煤樣采集裝置的另一結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，本實(shí)施例的煤樣采 集裝置在上述實(shí)施例煤樣采集裝置的基礎(chǔ)上還包括側(cè)入式旋轉(zhuǎn)器15和直入式旋轉(zhuǎn)器17， 其中，側(cè)入式旋轉(zhuǎn)器15套設(shè)于頭桿13的一端與雙管正壓逆流鉆桿的一端的連接處，且側(cè)入 式旋轉(zhuǎn)器15通過設(shè)置于其外壁上的風(fēng)水管路21向內(nèi)管121和外管122的間隙吹入壓風(fēng)， 直入式旋轉(zhuǎn)器17套設(shè)于頭桿13上，且用于防止采集軟管20隨頭桿13的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，該采 集軟管20通過第一 NPT (normal pressure and temperature，標(biāo)準(zhǔn)壓力與溫度)彎頭19套 設(shè)于頭桿13的另一端，進(jìn)一步地，在側(cè)入式旋轉(zhuǎn)器15的雙管正壓逆流鉆桿一側(cè)的外管122 上套設(shè)有保護(hù)連接管16，用于密封和增加強(qiáng)度，再進(jìn)一步地，頭桿13的另一端通過第二NPT 彎頭18貫穿于側(cè)入式旋轉(zhuǎn)器15。具體地，在實(shí)際應(yīng)用中，先利用煤樣采集裝置進(jìn)行鉆孔，當(dāng)鉆孔到具有煤層瓦斯突 出的煤層時，需清理鉆頭11所鉆的鉆孔中存有的雜物，以便進(jìn)行由風(fēng)水管路21向內(nèi)管 121和外管122的間隙吹入風(fēng)水混合物，并導(dǎo)入鉆孔底，在鉆機(jī)14驅(qū)動頭桿13而帶動鉆頭11旋轉(zhuǎn)的情況下，由鉆頭11在鉆孔底形成風(fēng)水混合物渦流，其中，側(cè)入式旋轉(zhuǎn)器15的內(nèi)側(cè) 隨頭桿13轉(zhuǎn)動，側(cè)入式旋轉(zhuǎn)器15的外側(cè)則不隨頭桿13轉(zhuǎn)動，即設(shè)置于其外壁上的風(fēng)水管 路21在鉆進(jìn)的過程中不轉(zhuǎn)動，進(jìn)一步由雙管正壓逆流鉆桿利用該風(fēng)水混合物渦流將該鉆 孔底的雜物從內(nèi)管121吹出，再通過側(cè)入式旋轉(zhuǎn)器15、頭桿13、直入式旋轉(zhuǎn)器17和采集軟 管20導(dǎo)出以清理掉，其中，直入式旋轉(zhuǎn)器17外側(cè)隨頭桿13轉(zhuǎn)動，直入式旋轉(zhuǎn)器17內(nèi)側(cè)則 不隨頭桿13轉(zhuǎn)動，即采集軟管20不隨頭桿13轉(zhuǎn)動；接著，鉆頭11繼續(xù)在鉆孔中邊鉆進(jìn)、邊 采集煤樣由風(fēng)水管路21向內(nèi)管121和外管122的間隙吹入壓風(fēng)，并導(dǎo)入鉆孔底，在鉆機(jī)14 驅(qū)動頭桿13而帶動鉆頭11旋轉(zhuǎn)的情況下，由鉆頭11在鉆孔底形成壓風(fēng)渦流，其中，側(cè)入式 旋轉(zhuǎn)器15的內(nèi)側(cè)隨頭桿13轉(zhuǎn)動，側(cè)入式旋轉(zhuǎn)器15的外側(cè)則不隨頭桿13轉(zhuǎn)動，即設(shè)置于其 外壁上的風(fēng)水管路21在鉆進(jìn)的過程中不轉(zhuǎn)動，進(jìn)一步由雙管正壓逆流鉆桿利用該壓風(fēng)渦 流將鉆孔底的煤渣從內(nèi)管121吹出，再通過側(cè)入式旋轉(zhuǎn)器15、頭桿13、直入式旋轉(zhuǎn)器17和 采集軟管20導(dǎo)出，以獲得所采集的煤樣，其中，直入式旋轉(zhuǎn)器17外側(cè)隨頭桿13轉(zhuǎn)動，直入 式旋轉(zhuǎn)器17內(nèi)側(cè)則不隨頭桿13轉(zhuǎn)動，即采集軟管20不隨頭桿13轉(zhuǎn)動。本實(shí)施例所提供的煤樣采集裝置，通過在鉆進(jìn)的過程中，采用設(shè)置于側(cè)入式旋轉(zhuǎn) 器外壁上的風(fēng)水管路向雙管正壓逆流鉆桿的內(nèi)管和外管的間隙吹入壓風(fēng)，并且鉆頭將壓風(fēng) 在鉆孔底端形成壓風(fēng)渦流，并利用壓風(fēng)渦流將鉆孔底的煤渣從內(nèi)管吹出的煤樣采集技術(shù)方 案，針對現(xiàn)有煤樣采集中由于需要來回抽取鉆桿連同鉆頭以及鉆桿連同巖心管、而造成的 對所采集煤樣中瓦斯含量測定不精確的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)了一邊用鉆頭掘進(jìn)、一邊進(jìn)行煤樣 采集，且在鉆取媒樣時無需退鉆桿，從而節(jié)省了大量的施工時間、以及降低了煤樣采集成 本，達(dá)到了有效進(jìn)行煤樣采集以及精確測定瓦斯含量的目的，避免了由于煤層瓦斯突出的 預(yù)測效率低，而對煤層掘進(jìn)施工進(jìn)度所產(chǎn)生的影響。圖3為本發(fā)明煤樣采集方法的流程圖。如圖3所示，本實(shí)施例的煤樣采集方法包 括步驟31、清理鉆孔底的雜物；由設(shè)置于側(cè)入式旋轉(zhuǎn)器外壁上的風(fēng)水管路向內(nèi)管和外管的間隙吹入風(fēng)水混合物， 并導(dǎo)入鉆孔底，在鉆機(jī)驅(qū)動頭桿而帶動鉆頭旋轉(zhuǎn)的情況下，由鉆頭在鉆孔底形成風(fēng)水混合 物渦流，其中，側(cè)入式旋轉(zhuǎn)器的內(nèi)側(cè)隨頭桿轉(zhuǎn)動，側(cè)入式旋轉(zhuǎn)器的外側(cè)則不隨頭桿轉(zhuǎn)動，即 設(shè)置于其外壁上的風(fēng)水管路在鉆進(jìn)的過程中不轉(zhuǎn)動，進(jìn)一步由雙管正壓逆流鉆桿利用該風(fēng) 水混合物渦流將該鉆孔底的雜物從內(nèi)管吹出，再通過側(cè)入式旋轉(zhuǎn)器、頭桿、直入式旋轉(zhuǎn)器和 采集軟管導(dǎo)出以清理掉，其中，直入式旋轉(zhuǎn)器外側(cè)隨頭桿轉(zhuǎn)動，直入式旋轉(zhuǎn)器內(nèi)側(cè)則不隨頭 桿轉(zhuǎn)動，即采集軟管不隨頭桿轉(zhuǎn)動。步驟32、在鉆進(jìn)的過程中，通過設(shè)置于側(cè)入式旋轉(zhuǎn)器外壁上的風(fēng)水管路向雙管正 壓逆流鉆桿的內(nèi)管和外管的間隙吹入壓風(fēng)；在鉆進(jìn)的過程中，由設(shè)置于側(cè)入式旋轉(zhuǎn)器外壁上的風(fēng)水管路向內(nèi)管和外管的間隙 吹入壓風(fēng)，并導(dǎo)入鉆孔底。步驟33、鉆頭將壓風(fēng)在鉆孔底形成壓風(fēng)渦流，并利用壓風(fēng)渦流將鉆孔底的煤渣從 內(nèi)管吹出，以獲取煤樣。在鉆機(jī)驅(qū)動頭桿而帶動鉆頭旋轉(zhuǎn)的情況下，由鉆頭在鉆孔底形成壓風(fēng)渦流，其中， 側(cè)入式旋轉(zhuǎn)器的內(nèi)側(cè)隨頭桿轉(zhuǎn)動，側(cè)入式旋轉(zhuǎn)器的外側(cè)則不隨頭桿轉(zhuǎn)動，即設(shè)置于其外壁上的風(fēng)水管路在鉆進(jìn)的過程中不轉(zhuǎn)動；進(jìn)一步地，由雙管正壓逆流鉆桿利用該壓風(fēng)渦流將 鉆孔底的煤渣從內(nèi)管吹出，再通過側(cè)入式旋轉(zhuǎn)、頭桿、直入式旋轉(zhuǎn)器和采集軟管導(dǎo)出，以獲 得所采集的煤樣，其中，直入式旋轉(zhuǎn)器外側(cè)隨頭桿轉(zhuǎn)動，直入式旋轉(zhuǎn)器內(nèi)側(cè)則不隨頭桿轉(zhuǎn) 動，即采集軟管不隨頭桿轉(zhuǎn)動。本實(shí)施例所提供的煤樣采集方法，通過在鉆進(jìn)的過程中，采用設(shè)置于側(cè)入式旋轉(zhuǎn) 器外壁上的風(fēng)水管路向雙管正壓逆流鉆桿的內(nèi)管和外管的間隙吹入壓風(fēng)，并且鉆頭將壓風(fēng) 在鉆孔底端形成壓風(fēng)渦流，并利用壓風(fēng)渦流將鉆孔底的煤渣從內(nèi)管吹出的煤樣采集技術(shù)方 案，針對現(xiàn)有煤樣采集中由于需要來回抽取鉆桿連同鉆頭以及鉆桿連同巖心管、而造成的 對所采集煤樣中瓦斯含量測定不精確的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)了一邊用鉆頭掘進(jìn)、一邊進(jìn)行煤樣 采集，且在鉆取媒樣時無需退鉆桿，從而節(jié)省了大量的施工時間、以及降低了煤樣采集成 本，達(dá)到了有效進(jìn)行煤樣采集以及精確測定瓦斯含量的目的，避免了由于煤層瓦斯突出的 預(yù)測效率低，而對煤層掘進(jìn)施工進(jìn)度所產(chǎn)生的影響。最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其進(jìn)行限制， 盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依 然可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而這些修改或者等同替換亦不能使修 改后的技術(shù)方案脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種煤樣采集裝置，其特征在于，包括鉆頭、雙管正壓逆流鉆桿、頭桿和鉆機(jī)，所述頭桿的一端連接于所述雙管正壓逆流鉆桿的一端，且所述頭桿的另一端連接于所 述鉆機(jī)；所述鉆機(jī)用于通過驅(qū)動所述頭桿而帶動所述鉆頭旋轉(zhuǎn)；所述鉆頭在所述頭桿的帶動下用于鉆孔以產(chǎn)生煤渣，并將壓風(fēng)在鉆孔底形成壓風(fēng)渦流；所述雙管正壓逆流鉆桿的另一端連接于所述鉆頭，且所述雙管正壓逆流鉆桿為包含內(nèi) 管和外管的雙層管，通過所述內(nèi)管和外管的間隙將壓風(fēng)吹入所述鉆孔底，并用于利用所述 壓風(fēng)渦流將所述鉆孔底的煤渣從所述內(nèi)管吹出，以進(jìn)行煤樣采集。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤樣采集裝置，其特征在于，還包括側(cè)入式旋轉(zhuǎn)器，所述側(cè)入式旋轉(zhuǎn)器套設(shè)于所述頭桿的一端與所述雙管正壓逆流鉆桿的一端的連接處， 且所述側(cè)入式旋轉(zhuǎn)器通過設(shè)置于其外壁上的風(fēng)水管路向所述內(nèi)管和外管的間隙吹入壓風(fēng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤樣采集裝置，其特征在于，還包括直入式旋轉(zhuǎn)器， 所述直入式旋轉(zhuǎn)器套設(shè)于所述頭桿上，且用于防止采集軟管隨所述頭桿的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，所述采集軟管通過第一 NPT彎頭套設(shè)于所述頭桿的另一端。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤樣采集裝置，其特征在于，在所述側(cè)入式旋轉(zhuǎn)器的雙管正壓逆流鉆桿一側(cè)的所述外管上套設(shè)有保護(hù)連接管。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煤樣采集裝置，其特征在于， 所述頭桿的另一端通過第二 NPT彎頭貫穿于所述側(cè)入式旋轉(zhuǎn)器。
6.一種煤樣采集方法，其特征在于，包括 清理鉆孔底的雜物；在鉆進(jìn)的過程中，通過設(shè)置于側(cè)入式旋轉(zhuǎn)器外壁上的風(fēng)水管路向雙管正壓逆流鉆桿的 內(nèi)管和外管的間隙吹入壓風(fēng)；鉆頭將所述壓風(fēng)在鉆孔底形成壓風(fēng)渦流，并利用所述壓風(fēng)渦流將所述鉆孔底的煤渣從 所述內(nèi)管吹出，以獲取煤樣。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煤樣采集方法，其特征在于，所述獲取煤樣包括通過收集從所述內(nèi)管、側(cè)入式旋轉(zhuǎn)器、頭桿、直入式旋轉(zhuǎn)器和采集軟管導(dǎo)出的煤渣，以 獲取煤樣。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煤樣采集方法，其特征在于，所述清理鉆孔底端的雜物，包括通過設(shè)置于所述側(cè)入式旋轉(zhuǎn)器外壁上的風(fēng)水管路向所述雙管正壓逆流鉆桿的內(nèi)管和 外管的間隙吹入風(fēng)水混合物；鉆頭將所述風(fēng)水混合物在鉆孔底端形成風(fēng)水混合物渦流，并利用所述風(fēng)水混合物渦流 將所述鉆孔底的雜物通過所述內(nèi)管、側(cè)入式旋轉(zhuǎn)器、頭桿、直入式旋轉(zhuǎn)器和采集軟管導(dǎo)出以清理掉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煤樣采集裝置及方法，其中，該方法包括清理鉆孔底的雜物；在鉆進(jìn)的過程中，通過設(shè)置于側(cè)入式旋轉(zhuǎn)器外壁上的風(fēng)水管路向雙管正壓逆流鉆桿的內(nèi)管和外管的間隙吹入壓風(fēng)；鉆頭將所述壓風(fēng)在鉆孔底形成壓風(fēng)渦流，并利用所述壓風(fēng)渦流將所述鉆孔底的煤渣從所述內(nèi)管吹出，以獲取煤樣。本發(fā)明的技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了一邊用鉆頭掘進(jìn)、一邊進(jìn)行煤樣采集，且在鉆取媒樣時無需退鉆桿，從而節(jié)省了大量的施工時間、以及降低了煤樣采集成本，達(dá)到了有效進(jìn)行煤樣采集以及精確測定瓦斯含量的目的，進(jìn)一步避免了由于煤層瓦斯突出的預(yù)測效率低，而對煤層掘進(jìn)施工進(jìn)度所產(chǎn)生的影響。
文檔編號E21B49/02GK102042015SQ20091017964
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月26日
發(fā)明者廖斌琛, 張瑞, 李幸生, 秦永洋, 薛生, 袁亮, 高松 申請人:淮南礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司, 澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織