一種可用於鑽孔取煤樣的煤樣罐的製作方法

2023-07-23 21:13:41 2

本發明屬於煤礦瓦斯災害防治技術研究領域，具體涉及一種可用於鑽孔取煤樣的煤樣罐。

背景技術：

煤層瓦斯含量井下直接測定是煤礦瓦斯災害防治工作中的基礎環節，對於了解煤層內瓦斯賦存基本特徵具有重要作用。煤樣罐是瓦斯含量測定環節中用於煤樣儲存，以及井下自然解吸瓦斯量測定中的常規設備。傳統的測定工作，通常是通過取芯鑽杆取得煤樣後，人工將取芯鑽杆內煤樣倒出，並手工再次放入煤樣罐進行密封、測定，不僅工藝繁瑣，而且在煤樣的轉移過程中，將煤樣暴露於空氣，一部分瓦斯解吸流失入空氣，進而會造成最終的測定結果誤差，本實用新型針對上述問題，致力於發明一種可用於鑽孔取煤樣的煤樣罐，精簡工藝流程，將取樣和密封環節結合於一體，節省操作時間，提高瓦斯含量的精確度。

技術實現要素：

一種可用於鑽孔取煤樣的煤樣罐，其結構包括：罐體、罐蓋、鑽頭。

所述罐體由不鏽鋼材質製作，罐口內部布置有一圈罐口螺紋，可與鑽頭或罐蓋旋接，罐體尾部設有凹槽，內有一圈罐尾螺紋，可與推送鑽杆旋接。

所述罐蓋上布設有旋閥、氣嘴，下部設有螺紋，可與罐體旋接。

所述鑽頭上端布設一圈鑽齒，下部布設一圈螺紋，可與罐體旋接。

一種可用於鑽孔取煤樣的煤樣罐，其特徵在於技術操作包括以下步驟：

步驟一、取樣

首先按照傳統工藝，利用鑽機和鑽杆，在煤層處布置鑽孔，到達指定深度後，退出鑽杆。將煤樣罐罐體通過尾部罐尾螺紋與第一節推送鑽杆旋接，通過罐口螺紋與鑽頭旋接，並用鑽機將煤樣罐、推送鑽杆逐節推送入鑽孔，待鑽頭鑽齒觸及鑽孔末端後，調整鑽機功率，進行取樣操作，至鑽孔內部取樣完成後，退出鑽杆和鑽頭，完成取樣操作。

步驟二、密封

利用鑽機將各節推送鑽杆和煤樣罐從鑽孔取出，將煤樣罐從第一節推鑽杆上旋下，並把鑽頭從煤樣罐上旋下，迅速將罐蓋通過罐口螺紋與罐體旋接，進行密封操作。並用錘子輕輕敲打罐體，促進內部煤樣鬆散和煤樣中的瓦斯充分解吸。

步驟三、瓦斯含量測定

採用排水集氣法進行井下瓦斯含量直接測定，用彈簧夾夾住排氣橡膠管，阻斷氣路，通過排氣橡膠管將煤樣罐氣嘴與瓦斯解吸速度測定儀相連接，之後取下彈簧夾，按照煤層瓦斯含量井下直接測定法的規定，旋開罐蓋上的旋閥，記錄量管讀數，得到瓦斯解吸量。井下瓦斯自然解吸量測定結束後，旋緊旋閥，保持煤樣罐密封性，帶至地面實驗室中進行殘存瓦斯含量測定。

本實用新型所帶來的有益成果在於：

本專利提出的新型煤樣罐可省去將煤樣從取芯鑽杆轉移至煤樣罐的環節，縮短了取樣到瓦斯含量測定之前的耗時，並且大大減少了煤樣暴露於空氣的時間，確保煤樣取出後能夠快速密封，減少煤樣瓦斯的解吸流失，提高了瓦斯含量測定的精確性，同時，在瓦斯含量測定工作中省去了專用的取芯鑽杆，節省了成本。

附圖說明

下面結合附圖，對本發明作進一步清楚、完整的說明：

圖1為罐體、罐蓋、鑽頭結構剖面圖

附圖標記說明：

圖中：1、罐體，2、罐蓋，3、鑽頭，4、罐口螺紋，5、罐尾螺紋，6、旋閥，7、氣嘴，8、鑽齒。

具體實施方式

下面通過附圖和實施例，以某礦井下工作面煤層取樣測定瓦斯含量為例，實際應用本技術。對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。

首先對本發明所包括的試驗硬體作如下說明：

一種可用於鑽孔取煤樣的煤樣罐，其結構包括：罐體1、罐蓋2、鑽頭3。

所述罐體1由不鏽鋼材質製作，罐體高度80cm，罐身寬度10cm，罐口內部布置有一圈罐口螺紋4，可與鑽頭3或罐蓋2旋接，罐體尾部設有凹槽，內有一圈罐尾螺紋5，可與推送鑽杆旋接。

所述罐蓋上布設有旋閥6、氣嘴7，下部設有螺紋，可與罐體1旋接。

所述鑽頭上端布設一圈鑽齒8，共6個，下部布設一圈螺紋，可與罐體1旋接。

一種可用於鑽孔取煤樣的煤樣罐，其特徵在於技術操作包括以下步驟：

步驟一、取樣

首先按照傳統工藝，利用鑽機和鑽杆，在煤層處布置深度30m的鑽孔，到達指定深度後，退出鑽杆。將煤樣罐罐體1通過罐尾螺紋5與第一節推送鑽杆旋接，通過罐口螺紋4與鑽頭旋接，並用鑽機將煤樣罐、推送鑽杆逐節推送入鑽孔，待鑽頭鑽齒觸及鑽孔末端後，調整鑽機功率，進行取樣操作，至鑽孔內部取樣完成後，退出鑽杆和鑽頭3，完成取樣操作。

步驟二、密封

利用鑽機將各節推送鑽杆和煤樣罐從鑽孔取出，將煤樣罐從第一節推鑽杆上旋下，並把鑽頭3從煤樣罐上旋下，迅速將罐蓋2通過罐口螺紋4與罐體1旋接，進行密封操作。並用錘子輕輕敲打罐體，使得罐內煤樣變得鬆散，令煤樣中的瓦斯充分解吸。

步驟三、瓦斯含量測定

採用排水集氣法進行井下瓦斯含量直接測定，用彈簧夾夾住排氣橡膠管，阻斷氣路，通過排氣橡膠管將煤樣罐氣嘴7與瓦斯解吸速度測定儀相連接，之後取下彈簧夾，按照煤層瓦斯含量井下直接測定法的規定，旋開罐蓋上的旋閥6，每間隔一定時間記錄量管讀數，連續觀測60～120分鐘或者解吸量小於2cm3/min為止。井下瓦斯自然解吸量測定結束後，旋緊旋閥6，保持煤樣罐密封性，帶至地面實驗室中進行殘存瓦斯含量測定。