[0029]配套组装系统由钻杆转化接头7、外套总承10和专用取心钻头12。
[0030]本实施例的解吸取心一体装置5采用钛钢新型材料，在压力和腐蚀环境情况下解吸取心一体装置不变形，同时使解吸取心一体装置体积和重量缩减不少更加轻型化、便携化，使解吸取心一体装置结实耐用。解吸取心一体装置5上下接口连接不同通径的解吸球阀4和剪切球阀6，保证了不同规格的管柱连接，同时采用硬密封加压方式，保证了解吸取心一体装置的密封性。联动剪切关闭机构9在内部安装机械装置，保证解吸取心一体装置5同时打开同时关闭；液压总成2主要是靠泥浆或者水使其产生推动联动剪切关闭机构9的动力；取心钻头12、外套总成10和钻杆转化接头7保证了煤层取心的顺利进行；以上各部分有机的组合配合的集成系统形成煤层气测试(瓦斯含量)的机械方式的取心解吸测定技术。
[0031]装置工作时，连接钻杆，将取心解吸测定集成系统装置下到指定深度，开始稳定钻机的排量和泵压；按照设计要求钻进煤层0.85-1.20m,专用取心钻头12在煤层中钻进，煤样通过煤心定位器11进入解吸取心一体装置5，达到煤层中的钻进深度，停钻，在钻进口放入封堵球1，并将钻机持续注入介质水或者泥浆液，封堵球I封住导水口，使泥浆压力增大4-5MPa时，联动剪切关闭机构9内的销钉3被剪断，介质液产生的压力推动联动剪切关闭机构9往专用取心钻头12方向运动，联动剪切关闭机构9上的两个推动杆13分别推动解吸球阀4和剪切球阀6关闭，使样品封闭在解吸取心一体装置5内部，取出解吸取心一体装置连接解吸仪就可以直接解吸；将新的解吸取心一体装置5从新装入取心解吸测定集成系统下次就可以继续测定。
[0032]通过以上描述可知，本发明具有以下优点:
[0033](I)解吸取心一体装置能够同时打开同时关闭，大大提高了传统取心测试的取心率。(2)取心过程在液封装的状态下进行，使煤心揭露后在介质液体的包裹状态下，抑制了煤心瓦斯的逸散；(3)简化了传统瓦斯含量测试的程序，大大缩短了传统取心煤心揭露后的暴露时间；(4)实现了钻孔内取心解吸测试，提高了煤层气含量(瓦斯含量)测定的精度成果；(5)本发明的密封性、操作性及安全性能大大提高，采用钛钢材质使体积和重量缩减不少更加轻型化、便携化；(6)可以用于不同煤矿区域(不同煤阶、不同煤体结构、不同瓦斯含量)、不同钻孔工艺条件下的解吸取心一体集成系统试验，该技术的应用可以使瓦斯含量测试数据的可靠性大幅度提高。
[0034]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
[0035]尽管本文较多地使用了堵球1、液压总成2、销钉3、解吸球阀4、解吸取心一体装置
5、剪切球阀6、钻杆转化接头7、液压轴承8、联动剪切关闭机构9、外套总承10、煤样定位器
11、专用取心钻头12、推动杆13等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
【主权项】
1.一种煤层气及瓦斯取心解吸测定系统，其特征在于，包括: 解吸取心一体装置(5)，其两端分别设置有解吸球阀(4)和剪切球阀(6)，用于样品取心以及气体解吸； 煤心定位器(11)，其位于取心钻头(12)内部并且通过剪切球阀(6)与所述解吸取心一体装置(5)相通，用于将煤样导入所述解吸取心一体装置(5)中； 联动剪切关闭机构(9)，分别与所述解吸球阀⑷和剪切球阀(6)相连，用于同时开启或关闭所述解吸球阀⑷和剪切球阀(6)。2.根据权利要求1所述的一种煤层气及瓦斯取心解吸测定系统，其特征在于，所述联动剪切关闭机构(9)通过液压轴承⑶与液压总成(2)相连，所述剪切关闭机构(9)上分别设置有用于推动所述解吸球阀(4)和剪切球阀(6)打开或闭合的推动杆(13)，该剪切关闭机构(9)内还设置有用于阻挡所述剪切关闭机构(9)移动的销钉(3)，所述销钉(3)能够在所述液压总成(2)的压力达到预定的压力值时断开。3.根据权利要求2所述的一种煤层气及瓦斯取心解吸测定系统，其特征在于，所述预定的压力值为4-5MPa。4.根据权利要求1所述的一种煤层气及瓦斯取心解吸测定系统，其特征在于，还包括:套于所述解吸取心一体装置(5)外部的外套总承(10)。5.一种煤层气及瓦斯取心解吸测定方法，其特征在于，包括: 准备步骤，用于连接钻杆，将取心解吸测定系统下到指定深度，开始稳定钻机的排量和泵压，将取心钻头在煤层中钻进，将煤样通过煤心定位器送入解吸取心一体装置中，达到煤层中的钻进深度后停钻； 取心步骤，用于向将钻机持续注入介质水或者泥浆液，利用封堵球封住导水口，将泥浆压力增大到预定的压力值从而使联动剪切关闭机构内的销钉被剪断，利用介质液产生的压力推动联动剪切关闭机构同时关闭解吸球阀和剪切球阀，使样品封闭在解吸取心一体装置内部； 解吸步骤，用于取出解吸取心一体装置，连接解吸仪进行解吸。6.根据权利要求5所述的一种煤层气及瓦斯取心解吸测定方法，其特征在于，所述取心步骤中，所述联动剪切关闭机构内的销钉在将泥浆压力增大到4-5MPa时被剪断。
【专利摘要】本发明涉及一种取心解吸测定系统，属于煤层气及瓦斯含量测定领域，具体涉及一种煤层气及瓦斯取心解吸测定系统及方法。包括：解吸取心一体装置，其两端分别设置有解吸球阀和剪切球阀，用于样品取心以及气体解吸；煤心定位器，其位于取心钻头内部并且通过剪切球阀与所述解吸取心一体装置相通，用于将煤样导入所述解吸取心一体装置中；联动剪切关闭机构，分别与所述解吸球阀和剪切球阀相连，用于同时开启或关闭所述解吸球阀和剪切球阀。因此，本发明具有如下优点：密封性、操作性及安全性能大大提高，煤层气含量(瓦斯含量)测定更加准确，提高了气含量测定的精度。
【IPC分类】G01N1/08, G01N7/00
【公开号】CN104931383
【申请号】CN201510223505
【发明人】景兴鹏, 黑磊, 张培河
【申请人】中煤科工集团西安研究院有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年5月5日