本發(fā)明專利技術(shù)涉及取樣技術(shù)，用于解決煤層瓦斯含量測定取樣時瓦斯量損失較大，使測定結(jié)果存在較大誤差，且取樣樣品中存在的不能代表取樣地煤層瓦斯量的樣品的問題，具體為一種取樣裝置及其使用方法，包括取樣筒體；本發(fā)明專利技術(shù)通過壓縮彈簧一和軌跡槽的設(shè)置，使送取樣裝置進(jìn)入孔底過程中進(jìn)煤口密封，鉆孔殘留煤屑不會進(jìn)入取樣筒體內(nèi)部對檢測精度造成干擾，取樣后，再次使鉆機(jī)反轉(zhuǎn)實現(xiàn)對進(jìn)煤口的封閉操作，避免煤樣中瓦斯散失，通過監(jiān)測組件對上導(dǎo)管內(nèi)進(jìn)入的煤塊濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測，并判定煤塊是否可以代表該取樣位置處的樣品數(shù)據(jù)情況，對不能代表該取樣位置處樣品數(shù)據(jù)的煤塊進(jìn)行剔除，使對煤層瓦斯含量測定結(jié)果的準(zhǔn)確性得到提高。含量測定結(jié)果的準(zhǔn)確性得到提高。含量測定結(jié)果的準(zhǔn)確性得到提高。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種取樣裝置及其使用方法
[0001]本專利技術(shù)涉及取樣技術(shù)，具體為一種取樣裝置及其使用方法。
技術(shù)介紹
[0002]煤層瓦斯含量是反映煤層瓦斯賦存情況的重要參數(shù)之一，是計算煤層瓦斯儲量、預(yù)測礦井瓦斯涌出量、進(jìn)行瓦斯抽采設(shè)計和評價煤層煤與瓦斯突出危險性的重要依據(jù)；瓦斯含量測值的準(zhǔn)確性不但制約礦井瓦斯危險程度預(yù)測的可靠性，而且影響以瓦斯危險程度預(yù)測為依據(jù)而制定的瓦斯防治措施的有效性與經(jīng)濟(jì)性，甚至危及礦井安全生產(chǎn)；
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，對煤層瓦斯含量測定方法多采用直接法進(jìn)行測定，直接法進(jìn)行煤層瓦斯含量測定時，存在瓦斯量損失過大的缺點，尤其在進(jìn)行取樣深度大于30米的鉆孔取樣時，取樣深度越大，退鉆過程煤樣暴露時間越長，瓦斯損失量越大，取樣過程中瓦斯量損失嚴(yán)重，導(dǎo)致測定的煤層瓦斯含量測量結(jié)果存在較大的誤差，不利于瓦斯防治措施的制定與有效實施；對井下的煤層進(jìn)行取樣時，部分樣品存在濕度較大的情況，使采集到的濕潤樣品不能代表井下煤層含瓦斯量的情況，使根據(jù)該樣品計算出的煤層瓦斯含量不準(zhǔn)確；
[0004]針對上述技術(shù)問題，本申請?zhí)岢鲆环N解決方案。
技術(shù)實現(xiàn)思路
[0005]本專利技術(shù)的目的就在于通過壓縮彈簧一和軌跡槽的設(shè)置，使送取樣裝置進(jìn)入孔底過程中進(jìn)煤口密封，鉆孔殘留煤屑不會進(jìn)入取樣筒體內(nèi)部對檢測精度造成干擾，取樣后，再次使鉆機(jī)反轉(zhuǎn)實現(xiàn)對進(jìn)煤口的封閉操作，避免煤樣中瓦斯散失，通過監(jiān)測組件對上導(dǎo)管內(nèi)進(jìn)入的煤塊濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測，并判定煤塊是否可以代表該取樣位置處的樣品數(shù)據(jù)情況，對不能代表該取樣位置處樣品數(shù)據(jù)的煤塊進(jìn)行剔除，使對煤層瓦斯含量測定結(jié)果的準(zhǔn)確性得到提高，解決煤層瓦斯含量測定取樣時瓦斯量損失較大，使測定結(jié)果存在較大誤差，且取樣樣品中存在的不能代表取樣地煤層瓦斯量的樣品的問題，而提出一種取樣裝置及其使用方法。
[0006]本專利技術(shù)的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
[0007]一種取樣裝置及其使用方法，包括取樣筒體，所述取樣筒體內(nèi)部設(shè)置有取樣組件和監(jiān)測組件，取樣組件包括空心軸，所述空心軸外側(cè)壁上開設(shè)有若干個均勻分布的出氣孔，所述空心軸下端安裝有撥盤體，所述空心軸下端對應(yīng)所述撥盤體內(nèi)部的兩側(cè)均安裝有撥盤壓板，所述空心軸下端對應(yīng)所述撥盤體位置處安裝有后密封軸，所述后密封軸外側(cè)對應(yīng)所述撥盤體上方安裝有取樣筒后端，所述空心軸外側(cè)壁靠近所述后密封軸上方安裝有下半軸套，所述空心軸外側(cè)對應(yīng)所述下半軸套與所述后密封軸之間安裝有壓縮彈簧一，所述下半軸套外側(cè)壁一側(cè)開設(shè)有控制槽，所述取樣筒體外側(cè)壁對應(yīng)所述控制槽位置處安裝有控制螺釘，所述下半軸套外側(cè)壁兩側(cè)對應(yīng)所述控制槽位置處均開設(shè)有軌跡槽，所述空心軸外側(cè)壁對應(yīng)所述軌跡槽位置處均安裝有滑銷，所述下半軸套上端安裝有下軸套齒。
[0008]作為本專利技術(shù)的一種優(yōu)選實施方式，空心軸外側(cè)對應(yīng)所述下半軸套上方安裝有上半
軸套，所述上半軸套下端對應(yīng)所述下軸套齒位置處安裝有上軸套齒，所述取樣筒體內(nèi)側(cè)壁對應(yīng)所述上半軸套下端位置處安裝有支撐架，所述上半軸套外側(cè)壁上方安裝有封孔銷座，所述封孔銷座上表面兩側(cè)均開設(shè)有安裝孔一，安裝孔一內(nèi)部安裝有封孔銷體，所述封孔銷體外側(cè)壁上方安裝有密封錐頭，所述封孔銷體外側(cè)壁上方對應(yīng)所述密封錐頭位置處安裝有壓縮彈簧二。
[0009]作為本專利技術(shù)的一種優(yōu)選實施方式，取樣筒體上端對應(yīng)所述封孔銷體位置處安裝有密封盤座，所述空心軸上端對應(yīng)所述密封盤座位置處安裝有前密封軸，所述前密封軸外側(cè)壁上方對應(yīng)所述密封盤座位置處安裝有密封盤體，所述密封盤體上表面外側(cè)安裝有環(huán)形壓蓋，所述密封盤體下表面一側(cè)安裝有定位撥軸，所述前密封軸外側(cè)壁對應(yīng)所述環(huán)形壓蓋位置處安裝有封孔板，所述封孔板上表面對應(yīng)所述前密封軸的兩側(cè)均安裝有上導(dǎo)管，所述封孔板下表面兩側(cè)對應(yīng)所述上導(dǎo)管位置處安裝有下導(dǎo)管。
[0010]作為本專利技術(shù)的一種優(yōu)選實施方式，封孔板下表面對應(yīng)所述前密封軸位置處安裝有中心彈簧，所述密封盤座上端通過螺紋安裝有刀盤，所述前密封軸上端對應(yīng)所述刀盤位置處安裝有中心鉆頭，所述刀盤與所述密封盤體上表面對應(yīng)所述上導(dǎo)管和所述中心鉆頭位置處均開設(shè)有通孔。
[0011]作為本專利技術(shù)的一種優(yōu)選實施方式，監(jiān)測組件包括采集模塊、處理模塊和執(zhí)行模塊；
[0012]采集模塊，對從所述上導(dǎo)管位置處進(jìn)入的煤塊濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，對取樣位置處各個地方的取樣地濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并將煤塊濕度數(shù)據(jù)和取樣地濕度數(shù)據(jù)傳遞給處理模塊；
[0013]處理模塊，對采集模塊傳遞來的煤塊濕度數(shù)據(jù)和取樣地濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成剔除信號，并將剔除信號傳遞給執(zhí)行模塊；
[0014]處理模塊的數(shù)據(jù)處理步驟如下：
[0015]步驟一：對采集模塊傳遞來的取樣地各個位置處傳遞來的取樣地濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行去極值求平均值操作，得到取樣地濕度均值，后以取樣地和濕度數(shù)據(jù)為X軸和Y軸建立二元坐標(biāo)系，并在二元坐標(biāo)系內(nèi)進(jìn)行坐標(biāo)點的繪制，后以取樣地濕度均值在Y軸上作均值水平線，并以坐標(biāo)點作均值水平線的垂直線，后計算對應(yīng)取樣地的垂直線長度總和，記為偏差總和數(shù)據(jù)；
[0016]步驟二：將偏差總和數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的偏差數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，判定取樣地采集的濕度數(shù)據(jù)是否具有準(zhǔn)確性，對不準(zhǔn)確的取樣地濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)記一，后從未標(biāo)記的取樣地濕度數(shù)據(jù)中選取極值，并對極值進(jìn)行標(biāo)記二，記為取樣地濕度數(shù)據(jù)范圍，后進(jìn)行煤塊濕度數(shù)據(jù)與取樣地濕度數(shù)據(jù)范圍的比較，對不在取樣地濕度數(shù)據(jù)范圍內(nèi)的煤塊生成剔除信號，并將剔除信號傳遞給執(zhí)行模塊；
[0017]執(zhí)行模塊，接收來自處理模塊的剔除信號后，對所述上導(dǎo)管位置處進(jìn)入的煤塊進(jìn)行剔除操作。
[0018]作為本專利技術(shù)的一種優(yōu)選實施方式，上導(dǎo)管內(nèi)側(cè)壁靠近上端位置處開設(shè)有凹槽，凹槽的形狀為圓形，且半徑與所述上導(dǎo)管的內(nèi)徑大小相同，凹槽內(nèi)部轉(zhuǎn)動連接有與凹槽相同形狀和大小的弧形板，弧形板與凹槽之間連接有彈簧，所述刀盤內(nèi)部上表面對應(yīng)所述上導(dǎo)管位置處設(shè)置有電動卷曲輪，弧形板通過牽引線與電動卷曲輪連接，電動卷曲輪與馬達(dá)的輸出端連接，電動卷曲輪上設(shè)置有限位機(jī)構(gòu)。
[0019]作為本專利技術(shù)的一種優(yōu)選實施方式，執(zhí)行模塊的執(zhí)行操作步驟如下：
[0020]執(zhí)行模塊在接收到剔除信號時，電動卷曲輪上的限位機(jī)構(gòu)取消，弧形板在壓縮后的彈簧回彈的作用力作用下快速回彈，將上導(dǎo)管位置處的煤塊彈出，后在馬達(dá)的帶動下對牽引線卷曲，使弧形板快速復(fù)位。
[0021]作為本專利技術(shù)的一種優(yōu)選實施方式，取樣裝置的使用方法包括以下步驟：
[0022]步驟一：將取樣裝置通過變徑接頭與鉆桿連接，后在取樣裝置送至孔底后，鉆機(jī)反轉(zhuǎn)，封孔板打開，滑銷從軌跡槽匚型的右上角向左上角進(jìn)行位置的移動，并在壓縮彈簧一的作用下，使滑銷瞬間從軌跡槽匚型的左上角到達(dá)左下角位置處，下半軸套并軸上移一段距離，撥盤體帶動封孔板進(jìn)行90度的角度旋轉(zhuǎn)，上導(dǎo)管和下導(dǎo)管連通；
[0023]步驟二：封孔板打開后，鉆機(jī)正轉(zhuǎn)，滑銷從軌跡槽匚型的左下角向右下角位置處移動，并在壓縮彈簧一的作用下，使滑銷瞬間從軌跡槽匚型的右下角向下筆直移動，移動至軌跡槽的最下端，下半軸套又上移一段距離，使下半軸套上的本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種取樣裝置，包括取樣筒體(19)，所述取樣筒體(19)內(nèi)部設(shè)置有取樣組件和監(jiān)測組件，其特征在于，取樣組件包括空心軸(9)，所述空心軸(9)外側(cè)壁上開設(shè)有若干個均勻分布的出氣孔(21)，所述空心軸(9)下端安裝有撥盤體(15)，所述空心軸(9)下端對應(yīng)所述撥盤體(15)內(nèi)部的兩側(cè)均安裝有撥盤壓板(16)，所述空心軸(9)下端對應(yīng)所述撥盤體(15)位置處安裝有后密封軸(17)，所述后密封軸(17)外側(cè)對應(yīng)所述撥盤體(15)上方安裝有取樣筒后端(14)，所述空心軸(9)外側(cè)壁靠近所述后密封軸(17)上方安裝有下半軸套(11)，所述空心軸(9)外側(cè)對應(yīng)所述下半軸套(11)與所述后密封軸(17)之間安裝有壓縮彈簧一(13)，所述下半軸套(11)外側(cè)壁一側(cè)開設(shè)有控制槽(29)，所述取樣筒體(19)外側(cè)壁對應(yīng)所述控制槽(29)位置處安裝有控制螺釘(12)，所述下半軸套(11)外側(cè)壁兩側(cè)對應(yīng)所述控制槽(29)位置處均開設(shè)有軌跡槽(30)，所述空心軸(9)外側(cè)壁對應(yīng)所述軌跡槽(30)位置處均安裝有滑銷(18)，所述下半軸套(11)上端安裝有下軸套齒(31)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種取樣裝置，其特征在于，所述空心軸(9)外側(cè)對應(yīng)所述下半軸套(11)上方安裝有上半軸套(20)，所述上半軸套(20)下端對應(yīng)所述下軸套齒(31)位置處安裝有上軸套齒(32)，所述取樣筒體(19)內(nèi)側(cè)壁對應(yīng)所述上半軸套(20)下端位置處安裝有支撐架(10)，所述上半軸套(20)外側(cè)壁上方安裝有封孔銷座(22)，所述封孔銷座(22)上表面兩側(cè)均開設(shè)有安裝孔一，安裝孔一內(nèi)部安裝有封孔銷體(7)，所述封孔銷體(7)外側(cè)壁上方安裝有密封錐頭(24)，所述封孔銷體(7)外側(cè)壁上方對應(yīng)所述密封錐頭(24)位置處安裝有壓縮彈簧二(23)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種取樣裝置，其特征在于，所述取樣筒體(19)上端對應(yīng)所述封孔銷體(7)位置處安裝有密封盤座(5)，所述空心軸(9)上端對應(yīng)所述密封盤座(5)位置處安裝有前密封軸(8)，所述前密封軸(8)外側(cè)壁上方對應(yīng)所述密封盤座(5)位置處安裝有密封盤體(25)，所述密封盤體(25)上表面外側(cè)安裝有環(huán)形壓蓋(26)，所述密封盤體(25)下表面一側(cè)安裝有定位撥軸(6)，所述前密封軸(8)外側(cè)壁對應(yīng)所述環(huán)形壓蓋(26)位置處安裝有封孔板(3)，所述封孔板(3)上表面對應(yīng)所述前密封軸(8)的兩側(cè)均安裝有上導(dǎo)管(28)，所述封孔板(3)下表面兩側(cè)對應(yīng)所述上導(dǎo)管(28)位置處安裝有下導(dǎo)管(27)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種取樣裝置，其特征在于，所述封孔板(3)下表面對應(yīng)所述前密封軸(8)位置處安裝有中心彈簧(4)，所述密封盤座(5)上端通過螺紋安裝有刀盤(2)，所述前密封軸(8)上端對應(yīng)所述刀盤(2)位置處安裝有中心鉆頭(1)，所述刀盤(2)與所述密封盤體(25)上表面對應(yīng)所述上導(dǎo)管(28)和所述中心鉆頭(1)位置處均開設(shè)有通孔。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種取樣裝置，其特征在于，監(jiān)測組件包括采集模塊、處理模塊和執(zhí)行模塊；采集模塊，對從所述上導(dǎo)管(28)位置處進(jìn)入的煤塊濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，對取樣位置處各個地方的取樣地濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并將煤塊濕度數(shù)據(jù)和取樣地濕度數(shù)據(jù)傳遞給處理模塊；處理模塊，對采集模塊傳遞來的煤塊濕度數(shù)據(jù)和取樣地濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成剔除信號，并將剔除信號傳遞給執(zhí)行模塊；處理模塊的數(shù)據(jù)處理步驟如下：步...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：歐陽劍，陳紹杰，張利軍，宋壽江，黃躍輝，劉鴻儒，王煥斌，劉寧，李東明，徐阿猛，
申請(專利權(quán))人：華北科技學(xué)院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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