本發(fā)明公開了一種用于礦井巖石取芯的取芯裝置及施工方法，裝置包括取芯鉆頭、取芯筒和鉆桿,取芯鉆頭前端設(shè)有鉆齒，鉆齒內(nèi)側(cè)為圓柱形，與取芯筒內(nèi)徑相同，鉆齒外側(cè)突出，鉆頭側(cè)壁上布置有供水通道，出口位于鉆頭內(nèi)齒和外齒中間；取芯鉆頭后端與取芯筒前端螺接，取芯筒側(cè)壁上設(shè)有供水通道Ⅱ，供水通道Ⅱ前端連接取芯鉆頭供水通道，后端與取芯筒尾部連通，取芯筒內(nèi)設(shè)有活塞；取芯筒后端與鉆桿前端螺接，鉆桿由若干中空結(jié)構(gòu)的取芯鉆桿連接而成。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，適應(yīng)性強(qiáng)，取芯過程簡單，取芯效果可靠。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于巖石力學(xué)測(cè)試領(lǐng)域；具體地說涉及一種用于礦井巖石取芯的圓筒形取芯裝置及施工方法。

背景技術(shù)

隨著國內(nèi)外資源開采不斷向深部推進(jìn)，巷道圍巖條件越發(fā)復(fù)雜，圍巖控制的難度也逐漸增大。研究表明，安全的資源開采的前提必須對(duì)開采區(qū)域的地質(zhì)、地貌等進(jìn)行嚴(yán)密勘察，了解并掌握所開采區(qū)域存在的災(zāi)害隱患，及時(shí)對(duì)潛在的災(zāi)害進(jìn)行控制和規(guī)避。詳細(xì)的地質(zhì)勘察是煤礦開采工作的基礎(chǔ)，也是防止各種煤礦地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的前提。

礦井巖體力學(xué)參數(shù)是礦井地質(zhì)資料的重要組成部分，巖體力學(xué)參數(shù)的測(cè)定多在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，如何獲取礦井巖石巖樣、所獲巖樣的完整性對(duì)巖石力學(xué)參數(shù)的測(cè)定至關(guān)重要。巷道圍巖力學(xué)參數(shù)的測(cè)定、礦井原巖應(yīng)力的測(cè)定等都離不開巖石取芯。

現(xiàn)階段國內(nèi)外以及研發(fā)出成套的巖石取芯裝置，可以滿足礦井多數(shù)場合下的巖石取芯工作，為后續(xù)礦井資料的補(bǔ)充提供了參考。然而，現(xiàn)階段的巖石取芯裝置仍存在著很多的問題，取芯裝置不夠科學(xué)，取芯工作較為繁瑣，取芯過程中常常伴隨著鉆頭卡住、出水困難、巖渣堆積和巖芯卡住取芯筒等問題，取芯工作困難，有效巖心很少，取芯效果差。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單，適應(yīng)性強(qiáng)，取芯過程簡單，取芯效果可靠的礦井巖石取芯的圓筒形取芯裝置及施工方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種用于礦井巖石取芯的圓筒形取芯裝置，包括取芯鉆頭、取芯筒和鉆桿, 取芯鉆頭前端設(shè)有鉆齒，鉆齒內(nèi)側(cè)為圓柱形，與取芯筒內(nèi)徑相同，鉆齒外側(cè)突出，鉆頭側(cè)壁上布置有供水通道，出口位于鉆頭內(nèi)齒和外齒中間；取芯鉆頭后端與取芯筒前端螺接，取芯筒側(cè)壁上設(shè)有供水通道Ⅱ，供水通道Ⅱ前端連接取芯鉆頭供水通道，后端與取芯筒尾部連通，取芯筒內(nèi)設(shè)有活塞；取芯筒后端與鉆桿前端螺接，鉆桿由若干中空結(jié)構(gòu)的取芯鉆桿連接而成。

上述的用于礦井巖石取芯的圓筒形取芯裝置中，還包括電纜轉(zhuǎn)接頭，電纜轉(zhuǎn)接頭為T字形三通結(jié)構(gòu)，電纜轉(zhuǎn)接頭的前端與鉆桿后端螺接。

上述的用于礦井巖石取芯的圓筒形取芯裝置中，所述的取芯鉆頭前端的鉆齒分為內(nèi)齒和外齒，內(nèi)齒和外齒均呈環(huán)形布置；相鄰的內(nèi)齒及相鄰的外齒之間留有空隙，空隙為齒寬的0.3-0.5倍；鉆頭側(cè)壁上對(duì)稱布置有兩供水通道。

上述的用于礦井巖石取芯的圓筒形取芯裝置中，所述的取芯筒尾部設(shè)有一通孔，通孔沿著徑向設(shè)置，通孔中設(shè)有一阻擋桿，阻擋桿為圓柱形，阻擋桿的兩端處設(shè)有螺母。

上述的用于礦井巖石取芯的圓筒形取芯裝置中，所述的活塞包括橡膠層，鋼制層和墊片，墊片由橡膠材料制成，橡膠層設(shè)置在鋼制層前端面上，墊片設(shè)置在鋼制層后端面上。

上述的用于礦井巖石取芯的圓筒形取芯裝置中，所述的取芯筒在側(cè)壁上設(shè)有兩條對(duì)稱供水通道Ⅱ，兩供水通道Ⅱ前端分別連接取芯鉆頭上的兩供水通道。

上述的用于礦井巖石取芯的圓筒形取芯裝置中，所述取芯鉆桿中心處設(shè)有一通孔，通孔側(cè)壁上均勻布置有三個(gè)沿軸向設(shè)置的凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有多個(gè)鋼珠，鋼圈置于通孔內(nèi)，鋼圈的外壁與鋼珠接觸，鋼圈的兩端與取芯鉆桿之間布置有鋼球，取芯鉆桿的一端設(shè)有外螺紋，另一端設(shè)有與外螺紋配合的內(nèi)螺紋。