一种具有取样功能的钻遇煤层自动报警控制装置的制作方法

1.本实用新型涉及钻遇煤层技术领域，具体为一种具有取样功能的钻遇煤层自动报警控制装置。


背景技术：

2.机械岩芯钻探是煤炭资源地质勘查中最重要、最有效、最直接和最广泛的勘查手段，煤层采取率是最重要的钻探工程质量指标，煤层采取率的高低直接影响到勘查钻孔及勘查成果质量，与其它岩层相比，煤层松软易碎，地质分析煤层深度往往不准确，若未进行有效见煤预告而继续钻遇可采煤层，会导致煤芯磨蚀，进而打薄甚至打丢煤层，因此需要及时作出精准判断，并且现有的部分钻遇煤层自动报警装置不能对煤层进行取样，从而不能对煤层进行直接有效的判断，为此，我们提出一种具有取样功能的钻遇煤层自动报警控制装置。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种具有取样功能的钻遇煤层自动报警控制装置，可实现钻遇煤层自动报警，并且可对煤层进行取样，以便于对煤层进行精确有效的判断，实用性较强，可以有效解决背景技术中的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种具有取样功能的钻遇煤层自动报警控制装置，包括钻轴和感应组件；
5.钻轴：底部设有钻头，钻头上设有取样组件；
6.感应组件：包括l形架、连接杆、挡板、弹簧和距离传感器，l形架设有三个，且三个l形架均匀设于钻轴的底端，连接杆贯穿l形架的水平表面，且连接杆的底端与钻头的顶面固定连接，挡板设于连接杆的顶端，弹簧套接在连接杆上，且弹簧位于l形架的底面和钻头的表面之间，距离传感器设于钻轴的底端，且距离传感器与挡板对应，距离传感器的输出端与外部的plc控制器的输入端电连接。
7.进一步的，还包括护筒、限位槽和限位块，护筒设于钻头的顶面，且护筒的内侧面与钻轴的圆周侧面贴合，限位槽均匀开设于钻轴的底部侧面，限位块均匀设于护筒的内侧面，且限位块与限位槽滑动连接，护筒可对钻轴与钻头之间的结构和线路进行防护，并且利用限位槽和限位块的配合，可实现对钻头的进一步定位。
8.进一步的，还包括第一线槽和横线槽，第一线槽开设于钻轴的中部，横线槽开设于第一线槽的底部侧面，利用第一线槽和横线槽，可将电线铺设在钻轴内，实现为距离传感器进行电连接和数据的传送。
9.进一步的，还包括第二线槽和线管，第二线槽开设于钻头的中部，线管的两端分别与第一线槽的底端和第二线槽的顶端连接，通过将电线铺穿入第二线槽和线管内，可实现电机的供电。
10.进一步的，取样组件包括安装槽、收集槽、安装轴、螺旋片和电机，安装槽开设于钻
头的中部，收集槽开设于钻头的底面中部，安装轴的顶端转动连接在收集槽的顶部，且安装轴的底端延伸出收集槽，螺旋片设于安装座上，电机设于安装槽内，且电机的输出轴与安装轴的顶端固定连接，电机的输入端与外部的plc控制器的输出端电连接，取样组件可利用电机的转动带动安装轴转动，实现螺旋片的转动，利用螺旋片的旋转，可将钻头底部的煤层收入收集槽内，实现取样。
11.进一步的，还包括安装座和声光报警器，安装座设于钻轴的顶部，声光报警器设于安装座上，且声光报警器的输入端与外部的plc控制器的输出端电连接，声光报警器可在判断出钻到钻到煤层后，通过外部的plc控制器自动启动声光报警器进行报警。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本具有取样功能的钻遇煤层自动报警控制装置，具有以下好处：
13.1、本具有取样功能的钻遇煤层自动报警控制装置的感应组件可在钻遇煤层的过程中，当钻头接触到煤层时，由于煤层相较于岩层比较松软，弹簧会释放一部分，继而会使钻头与钻轴之间的距离增加，从而挡板与距离传感器之间的距离出现较大的变化，即可及时判断出煤层。
14.2、本具有取样功能的钻遇煤层自动报警控制装置的取样组件可利用电机的转动带动安装轴转动，实现螺旋片的转动，利用螺旋片的旋转，可将钻头底部的煤层收入收集槽内，实现取样。
15.3、本具有取样功能的钻遇煤层自动报警控制装置的声光报警器可在判断出钻到钻到煤层后，通过外部的plc控制器自动启动声光报警器进行报警。
附图说明
16.图1为本实用新型结构示意图；
17.图2为本实用新型剖面结构示意图。
18.图中：1钻轴、11钻头、2感应组件、21l形架、22连接杆、23挡板、24弹簧、25距离传感器、3护筒、31限位槽、32限位块、4第一线槽、41横线槽、42第二线槽、43线管、5取样组件、51安装槽、52收集槽、53安装轴、54螺旋片、55电机、6安装座、61声光报警器。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.请参阅图1-2，本实施例提供一种技术方案：一种具有取样功能的钻遇煤层自动报警控制装置，包括钻轴1和感应组件2；
21.钻轴1：底部设有钻头11，钻头11上设有取样组件5，取样组件5包括安装槽51、收集槽52、安装轴53、螺旋片54和电机55，安装槽51开设于钻头11的中部，收集槽52开设于钻头11的底面中部，安装轴53的顶端转动连接在收集槽52的顶部，且安装轴53的底端延伸出收集槽52，螺旋片54设于安装轴53上，电机55设于安装槽51内，且电机55的输出轴与安装轴53的顶端固定连接，电机55的输入端与外部的plc控制器的输出端电连接；
22.感应组件2：包括l形架21、连接杆22、挡板23、弹簧24和距离传感器25，l形架21设有三个，且三个l形架21均匀设于钻轴1的底端，连接杆22贯穿l形架21的水平表面，且连接杆22的底端与钻头11的顶面固定连接，挡板23设于连接杆22的顶端，弹簧24套接在连接杆22上，且弹簧24位于l形架21的底面和钻头11的表面之间，距离传感器25设于钻轴1的底端，且距离传感器25与挡板23对应，距离传感器25的输出端与外部的plc控制器的输入端电连接。
23.其中：还包括护筒3、限位槽31和限位块32，护筒3设于钻头11的顶面，且护筒3的内侧面与钻轴1的圆周侧面贴合，限位槽31均匀开设于钻轴1的底部侧面，限位块32均匀设于护筒3的内侧面，且限位块32与限位槽31滑动连接；还包括第一线槽4和横线槽41，第一线槽4开设于钻轴1的中部，横线槽41开设于第一线槽4的底部侧面；还包括第二线槽42和线管43，第二线槽42开设于钻头11的中部，线管43的两端分别与第一线槽4的底端和第二线槽42的顶端连接；还包括安装座6和声光报警器61，安装座6设于钻轴1的顶部，声光报警器61设于安装座6上，且声光报警器61的输入端与外部的plc控制器的输出端电连接。
24.当钻头11接触到煤层时，由于煤层相较于岩层比较松软，弹簧24会释放一部分，继而会使钻头11与钻轴1之间的距离增加，从而挡板23与距离传感器25之间的距离出现较大的变化，即可及时判断出煤层。
25.本实用新型提供的一种具有取样功能的钻遇煤层自动报警控制装置的工作原理如下：首先，在钻遇煤层的过程中，当钻头11接触到煤层时，由于煤层相较于岩层比较松软，弹簧24会释放一部分，继而会使钻头11与钻轴1之间的距离增加，从而挡板23与距离传感器25之间的距离出现较大的变化，即可及时判断出煤层，即可通过外部的plc控制器自动启动声光报警器61进行报警，其次，利用电机55的转动带动安装轴53转动，实现螺旋片54的转动，利用螺旋片54的旋转，可将钻头11底部的煤层收入收集槽52内，实现取样。
26.值得注意的是，距离传感器25、电机55和声光报警器61可根据实际应用场景自由配置，距离传感器25可选用超声波距离传感器，电机55可选用直流电机，声光报警器61可选用防爆声光报警器。plc控制器控制距离传感器25、电机55和声光报警器61工作采用现有技术中常用的方法。
27.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种具有取样功能的钻遇煤层自动报警控制装置，其特征在于：包括钻轴(1)和感应组件(2)；钻轴(1)：底部设有钻头(11)，所述钻头(11)上设有取样组件(5)；感应组件(2)：包括l形架(21)、连接杆(22)、挡板(23)、弹簧(24)和距离传感器(25)，所述l形架(21)设有三个，且三个l形架(21)均匀设于钻轴(1)的底端，所述连接杆(22)贯穿l形架(21)的水平表面，且连接杆(22)的底端与钻头(11)的顶面固定连接，所述挡板(23)设于连接杆(22)的顶端，所述弹簧(24)套接在连接杆(22)上，且弹簧(24)位于l形架(21)的底面和钻头(11)的表面之间，所述距离传感器(25)设于钻轴(1)的底端，且距离传感器(25)与挡板(23)对应，所述距离传感器(25)的输出端与外部的plc控制器的输入端电连接。2.根据权利要求1所述的一种具有取样功能的钻遇煤层自动报警控制装置，其特征在于：还包括护筒(3)、限位槽(31)和限位块(32)，所述护筒(3)设于钻头(11)的顶面，且护筒(3)的内侧面与钻轴(1)的圆周侧面贴合，所述限位槽(31)均匀开设于钻轴(1)的底部侧面，所述限位块(32)均匀设于护筒(3)的内侧面，且限位块(32)与限位槽(31)滑动连接。3.根据权利要求1所述的一种具有取样功能的钻遇煤层自动报警控制装置，其特征在于：还包括第一线槽(4)和横线槽(41)，所述第一线槽(4)开设于钻轴(1)的中部，所述横线槽(41)开设于第一线槽(4)的底部侧面。4.根据权利要求3所述的一种具有取样功能的钻遇煤层自动报警控制装置，其特征在于：还包括第二线槽(42)和线管(43)，所述第二线槽(42)开设于钻头(11)的中部，所述线管(43)的两端分别与第一线槽(4)的底端和第二线槽(42)的顶端连接。5.根据权利要求1所述的一种具有取样功能的钻遇煤层自动报警控制装置，其特征在于：所述取样组件(5)包括安装槽(51)、收集槽(52)、安装轴(53)、螺旋片(54)和电机(55)，所述安装槽(51)开设于钻头(11)的中部，所述收集槽(52)开设于钻头(11)的底面中部，所述安装轴(53)的顶端转动连接在收集槽(52)的顶部，且安装轴(53)的底端延伸出收集槽(52)，所述螺旋片(54)设于安装轴(53)上，电机(55)设于安装槽(51)内，且电机(55)的输出轴与安装轴(53)的顶端固定连接，所述电机(55)的输入端与外部的plc控制器的输出端电连接。6.根据权利要求1所述的一种具有取样功能的钻遇煤层自动报警控制装置，其特征在于：还包括安装座(6)和声光报警器(61)，所述安装座(6)设于钻轴(1)的顶部，所述声光报警器(61)设于安装座(6)上，且声光报警器(61)的输入端与外部的plc控制器的输出端电连接。

技术总结
本实用新型公开了一种具有取样功能的钻遇煤层自动报警控制装置，包括钻轴和感应组件；钻轴：底部设有钻头，钻头上设有取样组件；感应组件：包括L形架、连接杆、挡板、弹簧和距离传感器，L形架设有三个，且三个L形架均匀设于钻轴的底端，连接杆贯穿L形架的水平表面，且连接杆的底端与钻头的顶面固定连接，挡板设于连接杆的顶端，弹簧套接在连接杆上，且弹簧位于L形架的底面和钻头的表面之间，距离传感器设于钻轴的底端，且距离传感器与挡板对应，本具有取样功能的钻遇煤层自动报警控制装置可实现钻遇煤层自动报警，并且可对煤层进行取样，以便于对煤层进行精确有效的判断，实用性较强。实用性较强。实用性较强。


技术研发人员：于鹏程 赵彦 张玉洁
受保护的技术使用者：中国煤炭地质总局第一勘探局地质勘查院
技术研发日：2021.10.29
技术公布日：2022/5/25