一种煤层定点速冻取芯装置及取芯方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115478800A(43)申请公布日2022.12.16(21)申请号202211138634.4(22)申请日2022.09.19(71)申请人中煤科工集团重庆研究院有限公司地址400039重庆市九龙坡区二郎科城路6号(72)发明人李春妍李日富赵旭生刘延保曹偈戴林超郭敬远刘金根桂小玲雷红艳黄涛(74)专利代理机构北京同恒源知识产权代理有限公司11275专利代理师杨柳岸(51)Int.Cl.E21B25/08(2006.01)E21B25/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种煤层定点速冻取芯装置及取芯方法(57)摘要本发明涉及一种煤层定点速冻取芯装置及取芯方法，包括取芯筒，取芯筒的内部下端固定有同轴心的取芯钻头，取芯钻头的内部设置有与其同轴心的钻头内芯，取芯钻头和钻头内芯的下端面分别设置有锯齿结构，钻头内芯与取芯钻头间隙配合，钻头内芯的上端面固定在支撑杆的下端面上，支撑杆的上端固定在弹卡的下端，弹卡的上端固定在自动提取机构上，钻头内芯上方的支撑杆外部套有同轴心的煤样筒，钻头内芯能够进入到煤样筒内部，煤样筒的外部包裹有干冰舱，煤样筒和弹卡之间的支撑杆外侧套有液氮罐，干冰舱和煤样筒之间设置有导气孔，取芯钻头上设置有与导气孔连通的通气孔一，导气孔与通气孔一连通，干冰舱的出气口与导气孔连通。CN115478800ACN115478800A权利要求书1/2页1.一种煤层定点速冻取芯装置，其特征在于：包括取芯筒(5)，取芯筒(5)的内部下端固定有同轴心的取芯钻头(1)，取芯钻头(1)的内部设置有与其同轴心的钻头内芯(3)，取芯钻头(1)和钻头内芯(3)的下端面分别设置有锯齿结构，钻头内芯(3)与取芯钻头(1)间隙配合，钻头内芯(3)的上端面固定在支撑杆(11)的下端面上，支撑杆(11)的上端固定在弹卡(17)的下端，弹卡(17)的上端固定在自动提取机构(20)上，钻头内芯(3)上方的支撑杆(11)外部套有同轴心的煤样筒(10)，钻头内芯(3)能够进入到煤样筒(10)内部，煤样筒(10)的外部包裹有干冰舱(7)，煤样筒(10)和弹卡(17)之间的支撑杆(11)外侧套有液氮罐(14)，干冰舱(7)和煤样筒(10)之间设置有导气孔(9)，取芯钻头(1)上设置有与导气孔(9)连通的通风孔一(2)，导气孔(9)与通风孔一(2)连通，干冰舱(7)的出气口与导气孔(9)连通，取芯筒(5)内壁设置有与弹卡(17)相配合的卡槽二(18)。2.根据权利要求1所述的一种煤层定点速冻取芯装置，其特征在于：干冰舱(7)通过固定在取芯筒(5)内壁上的卡座(6)进行固定。3.根据权利要求2所述的一种煤层定点速冻取芯装置，其特征在于：卡座(6)设置在取芯筒(5)的内壁上，卡座(6)上设置有在弹簧的弹力下突出于取芯筒(5)内壁的卡销，干冰舱(7)的外圆周壁上设置有与卡销相配合的卡槽一(12)，当对干冰舱(7)的推力足够大时，卡销会脱离开卡槽一(12)。4.根据权利要求1所述的一种煤层定点速冻取芯装置，其特征在于：钻头内芯(3)的内部设置有通风孔二(4)，通风孔二(4)与通风孔一(2)连通。5.根据权利要求1所述的一种煤层定点速冻取芯装置，其特征在于：自动提取机构(20)包括微控制器A(23)、电源一(24)、陀螺仪(25)、带通滤波器(22)、高精度麦克风(21)、带通滤波电路、步进电机驱动电路(30)、步进电机一(26)和位于自动提取机构(20)外侧的轮子，轮子抵在取芯筒(5)的内壁上，电源一(24)分别与微控制器A(23)和陀螺仪(25)电连接，微控制器A(23)分别与步进电机一(26)和带通滤波器(22)电连接，步进电机一(26)与轮子传动连接，带通滤波器(22)与高精度麦克风(21)电连接，高精度麦克风(21)将收集的声音信号传递给带通滤波器(22)，带通滤波器(22)将声音信号处理后传递给微控制器A(23)，微控制器A(23)控制步进电机一(26)的运动，步进电机一(26)带动轮子的转动或者停止转动。6.根据权利要求1所述的一种煤层定点速冻取芯装置，其特征在于：包括信号发生器(27)，信号发生器(27)包括微控制器B(28)、电源二(31)、输入设备(29)、步进电机驱动电路(30)、步进电机二(32)和敲击锤(33)，电源二(31)与微控制器B(28)电连接，微控制器B(28)分别与输入设备(29)和步进电机驱动电路(30)电连接，步进电机驱动电路(30)和步进电机二(32)电连接，步进电机二(32)与敲击锤(33)连接带动敲击锤(33)进行敲击。输入设备(29)将接受到的信号传递给微控制器B(28)，微控制器B(28)通过步进电机驱动电路(30)控制步进电