矿用取样装置及装置的使用方法
【专利摘要】本发明公开了一种矿用取样装置及装置的使用方法，其装置包括机架、切割构件和挡渣面板，在机架上平行设置有可沿它上下、左右滑动的第一杆体和第二杆体，切割构件包括牵引齿轮、复合牵引齿轮和切割齿轮，牵引齿轮、复合牵引齿轮位于第一杆体和第二杆体之间，并且通过各自的销轴分别固定在第一杆体、第二杆体上，通过转动牵引齿轮的摇杆使得其转动，牵引齿轮通过牵引齿条带动复合牵引齿轮转动；切割齿轮通过销轴固定在挡渣面板上，切割齿轮与复合牵引齿轮之间连接有切割锯链，复合牵引齿轮通过切割锯链带动切割齿轮转动。本发明装置既可以降低工人的劳动强度，又可提高煤矿井下取样的样品效果。
【专利说明】
矿用取样装置及装置的使用方法
技术领域
[0001]本发明属于矿山技术工程领域，具体涉及一种可适用于多种尺寸煤炭试件现场采集的取样装置及装置的使用方法。
【背景技术】
[0002]煤炭取样是指从煤层中按特定要求采集部分煤体，作为化验或试验样品的工作过程。通过煤层取样可以研究原煤的物质成分、力学参数、瓦斯参数、渗透特性等;针对煤矿开采涉及的矿山压力、岩层控制、瓦斯抽采、煤炭自燃防治等，均需要现场采集大量煤样来测试其基础参数与各种特性；因此，现场需要在原煤不同位置按特定要求采集不同尺寸的煤体，作为试验试样，该过程称为煤炭取样。目前，我国固体矿产采样主要采用刻槽法，该方法在天然露头或坑探工程中普遍应用，一般是沿矿体的厚度方向或矿产质量变化最大的方向，按一定的规格刻凿一条长槽，收集从中凿下的全部矿石碎块作为样品，该方法适用于各种类型的固体矿产，在矿产地质工作的各个阶段和生产矿山中应用广泛，但因人工刻槽的效率低，粉尘对人体有害，尺寸难以准确控制，试样表面粗糙，多以机械刻槽代替人工刻槽方法；目前，我国煤矿井下煤样的采集多借鉴人工刻槽法。因煤矿井下特殊的生产环境及科学研究对煤样的特定要求，需要研发一种新型的矿用机械取样装置，来减少工人的劳动强度，该装置应同时达到防爆、固定煤样尺寸、固定取样深度、煤样表面平滑规整、人工操作省力、携带运输方便的要求。
【发明内容】
[0003]针对上述对煤样的特定要求，本发明提出了一种矿用取样装置及装置的使用方法，在降低工人劳动强度的同时，还可以满足防爆、固定煤样尺寸、固定取样深度、煤样表面平滑规整、人工操作省力、携带运输方便等要求，该装置及使用方法可提高煤矿井下取样的样品效果。
[0004]其技术解决方案包括:
[0005]—种矿用现场取样装置，包括机架、切割构件和挡渣面板，所述机架为长方形框架，在所述长方形框架上平行设置有可沿它上下、左右滑动的第一杆体和第二杆体，所述第一杆体和第二杆体的一端连接在长方形框架上，另一端固定在垂向设置的挡渣面板上；
[0006]所述切割构件包括牵引齿轮、复合牵引齿轮和切割齿轮，所述牵引齿轮、复合牵引齿轮位于第一杆体和第二杆体之间，并且通过各自的销轴分别固定在第一杆体、第二杆体上，所述牵引齿轮设置有摇杆，通过转动摇杆使得牵引齿轮转动，所述牵引齿轮与所述复合牵引齿轮之间连接牵引齿条，所述牵引齿轮通过所述牵引齿条带动所述复合牵引齿轮转动;所述切割齿轮有两个，均通过销轴固定在所述挡渣面板上，两个切割齿轮与复合牵引齿轮呈三角形排列，两个切割齿轮与所述复合牵引齿轮之间连接有切割锯链，所述复合牵引齿轮通过切割锯链带动切割齿轮转动；
[0007]所述挡渣面板上还设置有可进行水/风力除渣的排渣喷嘴。
[0008]作为本发明的一个优选方案，所述第一杆体和第二杆体与长方形框架的连接处设置有使所述第一杆体和第二杆体进行上下、左右滑动的水平滑槽和垂直滑槽。
[0009]作为本发明的另一个优选方案，所述水平滑槽、垂直滑槽处设置有用于对第一杆体、第二杆体固定的旋钮。
[0010]上述装置的使用方法，依次包括以下步骤:
[0011 ] a根据选定的取样煤壁，初次对第一杆体和第二杆体进行调节；
[0012]b水平切割煤样底面，同时通过排渣喷嘴进行水/风力排渣作业，取样过程中，手动转动摇杆，带动切割构件运转，取样深度通过第一杆体、第二杆体进行二次调节，直至达到煤样所需尺寸，将切割锯链抽出，并放置取样垫板，通过控制机架的高度，升高切割构件进行煤样顶面切割；
[0013]c水平割切结束后，调整切割构件，并将其固定依次进行煤样侧面切割，直至达到煤样所需尺寸，利用取样垫板将煤样取出。
[0014]本发明所带来的有益技术效果:
[0015]将排渣喷嘴设置在排渣面板的前端，可以在切割构件切割的同时，为切割锯链的运动起到排渣作用;牵引齿轮运动通过摇杆摇动实现，通过加长摇杆力臂的长度，从而使得在切割过程中较为省力，降低了工人的劳动强度;本发明装置中切割面板工作高度及切割深度都由旋钮进行控制相关调节杆实现，操作简单，方便实用;取样装置适用于煤样整体取样，可以达到刻槽法等传统取样方法所不可及的成功率及精度;整个装置通过固定螺丝及相关旋钮组合在一起，安装快速，使用便捷。
【附图说明】
[0016]下面结合附图对本发明做进一步说明:
[0017]图1为本发明取样装置水平切割俯视图；
[0018]图2为本发明取样装置垂直切割正视图；
[0019]图3为本发明取样装置中牵引齿轮正视图；
[0020]图4为图3的A-A剖视图；
[0021 ]图5为本发明取样装置中切割齿轮正视图；
[0022]图6为图5的B-B剖视图；
[0023]其中，1-切割锯链，2-切割齿轮，3-挡渣面板，4-排渣喷嘴，5-固定螺丝，6_复合牵引齿轮，7-牵引齿条，8-摇杆，9-牵引齿轮，10-深度调节杆，11-旋钮，12-水平滑槽，13-尚度调节柱，14-机架，15-垂直滑槽。
【具体实施方式】
[0024]本发明提出了一种矿用取样装置及装置的使用方法，为了使本发明的优点、技术方案更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明做详细说明。
[0025]结合图1和图2所示，本发明矿用取样装置，主要包括机架14、切割构件和挡渣面板3，切割构件由牵引齿轮9、牵引齿条7、切割齿轮2、复合牵引齿轮6及配套切割锯链I构成，机架14为长方形框架，位于该长方形框架的竖向方向的杆上设置有两条杆体，分别为第一杆体和第二杆体，两个杆体也称为深度调节杆10，第一杆体和第二杆体平行设置，并且这两个杆体的一端连接在框架上的水平滑槽和垂直滑槽内，位于框架上的高度调节柱13通过旋钮11固定于机架上便于调节。
[0026]切割齿轮2通过销轴固定于挡渣面板3上，挡渣面板3配有排渣喷嘴4进行水/风力除渣，结合图5和图6所示，切割齿轮2与中部复合牵引齿轮6通过切割锯链I链接实现动力传输与运动转换，挡渣面板3与深度调节杆10通过固定螺丝5连接固定，牵引齿轮9通过销轴与深度调节杆10固定，深度调节杆10插入高度调节柱13上的水平滑槽12或垂直滑槽15内，高度调节柱13通过旋钮11固定在机架14上便于调节，结合图3和图4所示，牵引装置通过人工转动摇杆8实现转动，并带动整个装置工作，装置通过改变牵引齿轮组轮径大小及加长摇杆8力臂达到省力作用。
[0027]上述矿用取样装置的使用步骤，其包括以下步骤:
[0028]a、选定取样煤壁后，将机架14及其部件利用矿车或其它运输方式运至指定位置，进行组装，待组装完毕后选取非取样煤壁进行试运行并进行调节；
[0029]b、调节完毕后，对取样煤壁进行取样，首先水平切割煤样底面，同时排渣喷嘴4连接井下水管或压风管路进行水/风力排渣作业，取样过程中，工人转动摇杆8，带动整个装置运转，取样深度通过深度调节杆10在水平滑槽12或垂直滑槽15内调节，直至达到煤样所需尺寸，将切割锯链抽I出，并放置取样垫板，然后通过控制高度调节柱13将切锯升高并固定，进行煤样顶面切割；
[0030]c、水平割切结束后，调整切锯并将其固定于垂直滑槽15内，依次进行煤样侧面切割，直至达到煤样所需尺寸，利用取样垫板将煤样取出。
[0031]d、煤炭取样结束后，取下水/风管，拆解取样装置，清理排渣喷嘴4及其它装置构件，运至地面。
【主权项】
1.一种矿用现场取样装置，包括机架、切割构件和挡渣面板，所述机架为长方形框架，其特征在于: 在所述长方形框架上平行设置有可沿它上下、左右滑动的第一杆体和第二杆体，所述第一杆体和第二杆体的一端连接在长方形框架上，另一端固定在垂向设置的挡渣面板上； 所述切割构件包括牵引齿轮、复合牵引齿轮和切割齿轮，所述牵引齿轮、复合牵引齿轮位于第一杆体和第二杆体之间，并且通过各自的销轴分别固定在第一杆体、第二杆体上，所述牵引齿轮设置有摇杆，通过转动摇杆使得牵引齿轮转动，所述牵引齿轮与所述复合牵引齿轮之间连接牵引齿条，所述牵引齿轮通过所述牵引齿条带动所述复合牵引齿轮转动;所述切割齿轮有两个，均通过销轴固定在所述挡渣面板上，两个切割齿轮与复合牵引齿轮呈三角形排列，两个切割齿轮与所述复合牵引齿轮之间连接有切割锯链，所述复合牵引齿轮通过切割锯链带动切割齿轮转动； 所述挡渣面板上还设置有可进行水/风力除渣的排渣喷嘴。2.根据权利要求1所述的矿用现场取样装置，其特征在于:所述第一杆体和第二杆体与长方形框架的连接处设置有使所述第一杆体和第二杆体进行上下、左右滑动的水平滑槽和垂直滑槽。3.根据权利要求2所述的矿用现场取样装置，其特征在于:所述水平滑槽、垂直滑槽处设置有用于对第一杆体、第二杆体固定的旋钮。4.根据权利要求1-3任一项所述的矿用现场取样装置的使用方法，其特征在于，依次包括以下步骤: a根据选定的取样煤壁，初次对第一杆体和第二杆体进行调节； b水平切割煤样底面，同时通过排渣喷嘴进行水/风力排渣作业，取样过程中，手动转动摇杆，带动切割构件运转，取样深度通过第一杆体、第二杆体进行二次调节，直至达到煤样所需尺寸，将切割锯链抽出，并放置取样垫板，通过控制机架的高度，升高切割构件进行煤样顶面切割； c水平割切结束后，调整切割构件，并将其固定依次进行煤样侧面切割，直至达到煤样所需尺寸，利用取样垫板将煤样取出。
【文档编号】G01N1/04GK106092639SQ201610367901
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】刘震, 程卫民, 王刚, 杨赫, 倪冠华, 周刚, 杜文州
【申请人】山东科技大学