一种煤矿用钻取两用装置的制作方法

本实用新型涉及煤矿钻进设备技术领域，具体涉及一种煤矿用钻取两用装置。

背景技术：

钻探是指为了勘探矿床、地层构造、土壤性质等，用钻机向地下钻孔，取出土壤或岩心供分析研究。从钻孔中不同深度处取得岩心、矿样进行分析研究鉴别查明矿体或划分地层，判定地层地质情况的作业。

在高瓦斯煤矿为了防止瓦斯突出等事故，需要先释放瓦斯，然后再掘进。而瓦斯释放是否满足要求，需要定点取煤样进行化验，煤样要取自安全距离处。而一些软煤层中，取样时常常伴随着塌孔，定点取得煤样不纯，给化验结果带来了偏差，存在很大的安全隐患。现在常用取芯水辫不能在钻孔中使用，定点取样只能在钻进到指定深度后将钻孔用的水辫拆除，更换上专用的取芯水辫才能够实现取样。在更换过程中由于钻机的来回动作可能导致塌孔，从而使取样不纯，给化验结果带来偏差，具有一定安全隐患。并且水辫更换繁琐且需小心稳定，增加了工人的劳动量。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型公开了一种煤矿用钻取两用装置，此装置既可用做普通钻孔水辫进行钻孔，同时也具有取样功能，钻孔后可直接进行取样，避免了水辫的更换，减少了工人的劳动量，提高了取样准确率。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种煤矿用钻取两用装置，包括与外部动力主轴固定连接的水辫和设置于所述水辫前端的钻杆；

所述水辫包括轴套和转动套设于所述轴套内的水辫轴；

所述水辫轴的左端开设有芯管容纳槽，所述芯管容纳槽内间隙套设有芯管，所述芯管与所述芯管容纳槽的内壁之间形成第一气道，所述第一气道右端密封，所述芯管中心设有沿轴向的第二气道，所述水辫轴上设有与所述第一气道相连通的第一气孔以及与所述第二气道相连通的第二气孔，所述第一气道内固定设有连接所述芯管与所述芯管容纳槽内壁的定位支撑环，所述定位支撑环上设有通气孔；

所述轴套的内壁上开设有与所述第一气孔相连通的第一环形通气槽以及与所述第二气孔相连通的第二环形通气槽，所述轴套上设有与所述第一环形通气槽相连通的第一 接头体以及与所述第二环形通气槽相连通的第二接头体；

所述钻杆内部设有与所述第一气道相连通的第一钻杆气路以及与所述第二气道相连通的第二钻杆气路。

进一步的：所述轴套两端由内向外依次对称设置有轴承、压盖和环形挡圈。

进一步的：所述轴套的两端对称开设有与所述环形挡圈相匹配的环形凹槽，所述环形挡圈卡接于所述环形凹槽内。

更进一步的：所述芯管右端与所述芯管容纳槽内壁之间设有O型密封圈。

进一步的：所述轴套的内壁上开设有三个密封圈安装槽，两个所述密封圈安装槽位于所述第一环形通气槽及第二环形通气槽两侧，另一个所述密封圈安装槽位于所述第一环形通气槽及第二环形通气槽之间，所述密封圈安装槽均设置有Yx型密封圈。

再进一步的：所述水辫轴右端通过U型销与外部动力主轴固定连接。

进一步的：所述定位支撑环的横截面为三角形。

进一步的：所述水辫轴左端设有外螺纹，所述钻杆右端设有与所述外螺纹相匹配的内螺纹，所述水辫轴与所述钻杆螺接。

采用上述技术方案所产生的有益效果为：第一接头体及第二接头体均与外部气源相连通，当进行正常钻进时，第一接头体及第二接头体均通入气体，由第一接头体喷入的气体依次通过第一环形通气槽、第一气孔、第一气道及第一钻杆气路，最终喷入所钻孔的孔底；由第二接头体喷入的气体依次通过第二环形通气槽、第二气孔、第二气道及第二钻杆气路，也最终喷入所钻孔的孔底；此时钻孔中的煤渣通过钻杆外排出，并沿钻杆外的螺纹排出。当钻进到取样点后需要进行取样时，此时仍通过第一接头体向内通入气体，而第二接头体与外部气源断开，此时由第一接头体通入的气体仍按上述路径进入孔底，孔底中的煤样一部分仍沿钻杆外排出排出，另一部分依次沿第二钻杆气路、第二气道、第二气孔、第二环形通气槽以及第二接头体最终排出，此时通过第二接头体所排出的煤样即是所需要的定点煤样。此装置避免了水辫的更换，减少了工人的劳动量；同时也有效的防止了踏孔情况的发生，大大提高了取样的准确率。

在芯管右端与芯管容纳槽的内壁之间设置了O型密封圈，O型密封圈的设计能更好的隔绝第一气道与第二气道，保证了气密性，防止第一气道与第二气道之间气体相互流通，影响装置正常工作。

在轴套的内壁上开设有三个密封圈安装槽，两个所述密封圈安装槽位于所述第一环 形通气槽及第二环形通气槽两侧，另一个所述密封圈安装槽位于所述第一环形通气槽及第二环形通气槽之间，并在密封圈安装槽内设置有Yx型密封圈。这样通过三个Yx型密封圈将第一环形通气槽与第二环形通气槽之间进行密封隔绝，防止两个槽体内的气体相互流通，进而影响整个装置的正常工作。

附图说明

图1所示为本实用新型的立体结构图；

图2所示为本实用新型的水辫的立体结构图；

图3所示为本实用新型的水辫的剖面图；

图4所示为本实用新型的水辫轴的剖面图；

图5所示为本实用新型的轴套的剖面图。

其中：1、水辫；2、钻杆，2-1、第一钻杆气路，2-2、第二钻杆气路；3、水辫轴；4、轴套，4-1、第一环形通气槽，4-2、第二环形通气槽；5、芯管；6、第一气道；7、第二气道；8、定位支撑环；9、第一气孔；10、第二气孔；11、第一接头体；12、第二接头体，13、压盖；14、环形挡圈；15、环形凹槽；16、O型密封圈；17、密封圈安装槽；18、Yx型密封圈；19、U型销；22、轴承。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

图1至图5为本实用新型的一个具体实施例：一种煤矿用钻取两用装置，包括与外部动力主轴固定连接的水辫1和设置于所述水辫1前端的钻杆2；此处外部动力主轴所指是钻机的输出轴。钻机通过水辫1带动钻杆2转动，实现对煤矿的钻进工作。

所述水辫1包括轴套4和转动套设于所述轴套4内的水辫轴3；在实际工作中，轴套4不发生旋转，水辫轴3与钻机的输出轴固定连接，钻机带动水辫轴3旋转，进而带动钻杆2旋转、钻进。

所述水辫轴3的左端开设有芯管容纳槽，所述芯管容纳槽内间隙套设有芯管5，所述芯管5与所述芯管容纳槽的内壁之间形成第一气道6，所述第一气道6右端密封，所述芯管5中心设有沿轴向的第二气道7，所述水辫轴3上设有与所述第一气道6相连通的第一气孔9以及与所述第二气道7相连通的第二气孔10，所述第一气道6内固定设有 连接所述芯管5与所述芯管容纳槽内壁的定位支撑环8，所述定位支撑环8上设有通气孔。上述结构使得水辫轴3内部形成两个气路，分别为相互连通的第一气孔9与第一气道6，相互连通的第二气孔10与第二气道7，两个气路相互密封隔绝，形成相互隔绝的两个气路。

在轴套4的内壁上开设有与所述第一气孔9相连通的第一环形通气槽4-1以及与所述第二气孔10相连通的第二环形通气槽4-2，所述轴套4上设有与所述第一环形通气槽4-1相连通的第一接头体11以及与所述第二环形通气槽4-2相连通的第二接头体12。在实际钻进的过程中，轴套4不发生转动，而水辫轴3在旋转时，其上的第一气孔9在旋转过程中始终与第一环形通气槽4-1相连通，第二气孔10始终与第二环形通气槽4-2相连通。这样就构成了连通水辫轴3内部与外部的第一气路：第一接头体11、第一环形通气槽4-1、第一气孔9以及第一气道6；连通水辫轴3内部与外部的第二气路：第二接头体12、第二环形通气槽4-2、第二气孔10以及第二气道7。两个气路相互密封隔绝。

所述钻杆2内部设有与所述第一气道6相连通的第一钻杆气路2-1以及与所述第二气道7相连通的第二钻杆气路2-2。此装置所采用的钻杆2内部也设置了两个相互隔绝的气路：第一钻杆气路2-1和第二钻杆气路2-2，两个气路分别与第一气道6和第二气道7相连通，结合上述水辫的结构，即可很容易的理解连通钻杆2的钻头部与水辫3外部的第一气路的完整路径为：第一接头体11、第一环形通气槽4-1、第一气孔9、第一气道6以及第一钻杆气路2-1；连通钻杆2的钻头部与水辫3外部的第二气路的完整路径为：第二接头体12、第二环形通气槽4-2、第二气孔10、第二气道7以及第二钻杆气路2-2。

作为一种优选实施：所述轴套两端由内向外依次对称设置有轴承22、压盖13和环形挡圈14。轴承22使得水辫轴3在轴套4内转动，压盖13和环形挡圈14对轴承22起到固定作用，保证整个装置的平稳运行。

作为另一种优选实施：所述轴套4的两端对称开设有与所述环形挡圈14相匹配的环形凹槽15，所述环形挡圈14卡接于所述环形凹槽15内。

作为一种优选实施：所述芯管5右端与所述芯管容纳槽内壁之间设有O型密封圈16。O型密封圈16保证了第一气道6与第二气道7之间的密封隔绝。

作为一种优选实施：所述轴套4的内壁上开设有三个密封圈安装槽17，两个所述密封圈安装槽17位于所述第一环形通气槽4-1及第二环形通气槽4-2两侧，另一个所述密 封圈安装槽17位于所述第一环形通气槽4-1及第二环形通气槽4-2之间，所述密封圈安装槽17均设置有Yx型密封圈18。这样能保证工作时，旋转的水辫轴3与轴套4之间的密封性，进一步地确保了第一环形通气槽4-1与第一气孔9连接处的密封性以及第二环形通气槽4-2与第二气孔10连接处的密封性，从整体上保证了上述结构中提到的第一气路与第二气路之间的密封隔绝。保证装置的正常运行。

作为一种优选实施：所述水辫轴3右端通过U型销19与外部动力主轴固定连接。

作为一种优选实施：所述定位支撑环8的横截面为三角形。

作为一种优选实施：所述水辫轴3左端设有外螺纹，所述钻杆2右端设有与所述外螺纹相匹配的内螺纹，所述水辫轴3与所述钻杆2螺接。

本装置的工作原理为：当装置进行正常的钻进工作时，第一接头体11及第二接头体12均与外部的气源相连接，并同时冲入气体，气体分别通过第一气路即：第一接头体11、第一环形通气槽4-1、第一气孔9、第一气道6和第一钻杆气路2-1和第二气路即：第二接头体12、第二环形通气槽4-2、第二气孔10、第二气道7和第二钻杆气路2-2最终进入孔底，此时煤渣通过钻杆2外部从钻孔中排出，钻杆2上的螺纹带具有辅助排煤效果，方便煤渣顺利排出。

当钻进到取样点需要进行取样时，将第一接头体11与外部的气源相连接，气体通过第一气路即：第一接头体11、第一环形通气槽4-1、第一气孔9、第一气道6和第一钻杆气路2-1最终进入孔底，此时煤渣通过钻杆2外部以及第二气路沿反向由第二气路排出，即沿第二钻杆气路2-2、第二气道7、第二气孔10、第二环形通气槽4-2和第二接头体12的路径最终由第二接头体12中排出，从第二接头体12中排出的煤渣即是所需要采集的定点煤样。整个装置既可用做普通钻孔水辫进行钻孔，同时也具有取样功能，钻孔后可直接进行取样，避免了水辫1的更换，减少了工人的劳动量，提高了取样准确率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。