1.本发明涉及煤矿钻屑法施工技术领域，公开了一种煤矿井下钻屑法监测煤粉收集装置及方法。
背景技术：2.在我国井下煤炭开采过程中，由于开采深度的不断加大，导致冲击地压灾害越来越严重。冲击地压发生时，煤岩体被抛出，支架损坏、片帮冒顶、巷道堵塞及人员伤亡等，已经成为制约我国矿山生产和安全的重大灾害之一。目前冲击地压的预测方法主要有岩石力学方法和地球物理方法，而岩石力学方法中的钻屑法作为最简单、方便的监测方法一直被煤矿广泛使用。
3.目前，煤矿使用钻屑法检测冲击地压时，使用直径42mm的麻花钻杆钻进煤体，用铺在地上的胶织袋或塑料布等收集钻出的煤粉，此种方法煤粉容易到处飘散，对周围工作环境也有污染；同时收集的煤粉量不准确，导致钻屑法检测数据不能真实反映施工地点的冲击危险状态。
技术实现要素：4.为了解决上述技术问题，本发明提供一种煤矿井下钻屑法监测煤粉收集装置及方法，在施工煤粉监测孔过程中，排出的煤粉从底部落入收集袋，达到将钻出的煤粉量全部收集，杜绝煤粉收集不充分的现象，同时，提高了煤粉取样的精确度和可操作性，为更好、更精确地判定冲击危险程度提供了有力硬件支持。，主要用于煤矿具有冲击危险的采掘头面打设煤粉监测孔，将钻出的煤粉量全部收集起来，提高冲击地压局部监测预警能力。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
6.一种煤矿井下钻屑法监测煤粉收集装置，包括水平导管，收集导管和张拉爪，所述收集导管连接在水平导管前部；所述张拉爪为前端具有倒钩的韧性钢条，多个张拉爪均匀分布连接在水平导管前端内壁上，呈放射状；所述张拉爪上套设有可移动的抱箍。
7.进一步的，所述收集导管下端连接煤粉收集装置。
8.进一步的，所述收集导管下端设有可拆卸盖。
9.进一步的，所述抱箍由柔性材料制作，并在柔性材料内缘处嵌入钢性环。
10.进一步的，所述水平导管上部连接有手柄。
11.一种煤矿井下钻屑法监测煤粉收集方法，采用采集煤粉的装置施工，其具体步骤如下，
12.步骤一：使用钻杆钻进煤体0.3m深度，预制监测孔；
13.步骤二：将张拉爪塞进监测孔内，采集煤粉的装置固定在煤体上；
14.步骤三：钻杆从水平导管后端穿入，对监测孔施工，钻取收集煤粉。
15.进一步的，在步骤三钻取煤粉的过程中，多次抽拉钻杆和/或控制钻杆反转，以驱动煤粉排出监测孔。
16.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
17.本发明解决了煤粉收集不充分、煤尘大的现象、提高了煤粉测量的精准度，加大了检测冲击地压的准确性，使用方便，经济实用，能大大提高工作效率，降低煤粉丢失率。
附图说明
18.图1：本发明采集煤粉的装置的结构示意图；
19.图2：本发明抱箍4的结构示意图；
20.图3：本发明收集煤粉示意图；
21.图4：本发明另一收集煤粉示意图。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
23.如图1所示，一种煤矿井下钻屑法监测煤粉收集装置，选取一段3寸钢管作为水平导管1，在3寸钢管前部管壁开设孔洞；再选取一段0.2m的3寸钢管焊接在孔洞入，作为收集导管2；水平导管1和收集导管2相互导通。
24.选取具有韧性的钢条，在其前端制作出倒钩，作为张拉爪3。将多个张拉爪3的后端均匀分布焊接在水平导管1的前端内壁上。焊接后的张拉爪3呈放射状向四周张开。其中张拉爪3的长度小于0.3m。抱箍4套设在张拉爪3上，并能够在张拉爪3上滑动。抱箍4用于捆扎张拉爪3，控制张拉爪3收紧和张开。
25.为方便操作采集煤粉的装置，在水平导管1上部焊接一个手柄5。
26.如图2所示，抱箍4由柔性材料41制作，并在柔性材料41的内缘处嵌入钢性环42，防止抱箍4在张拉爪3的张力作用下发生径向形变。
27.如图3所示，在收集导管2下端连接煤粉收集装置21，如收集袋或收集盒等，钻取的煤粉经收集导管2流入粉收集装置21内，实现对煤粉的全部收集，并与外部环境隔离，避免煤粉被污染，提高了煤粉取样的精确度和可操作性。
28.如图4所示，在收集导管2下端连接可拆卸盖22，可采用螺纹或卡扣等连接方式，将收集导管2作为收集煤粉的装置。待煤粉钻取完成后，打开可拆卸盖22，再取出煤粉。同样实现对煤粉的全部收集，并与外部环境隔离，避免煤粉被污染，提高了煤粉取样的精确度和可操作性。
29.在钻屑法采集煤粉的过程中，先用钻杆预制监测孔，即钻进煤体0.3m深度；再将张拉爪3推入监测孔内，随张拉爪3深入监测孔内，抱箍4接触煤体向后滑动，张拉爪3自动张开卡扣在监测孔内将采集煤粉的装置固定在煤体上，柔性材料41制作抱箍4位于水平导管1和煤体之间，可填充水平导管1与煤体的缝隙，防止煤粉洒落；然后将钻杆穿过水平导管1开始施工煤粉监测孔，钻取煤粉的过程中，多次抽拉钻杆和/或控制钻杆反转，以驱动煤粉排出监测孔，所排出的煤粉经收集导管2收集。
30.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种煤矿井下钻屑法监测煤粉收集装置，包括水平导管(1)，收集导管(2)和张拉爪(3)，其特征在于：所述收集导管(2)连接在水平导管(1)前部；所述张拉爪(3)为前端具有倒钩的韧性钢条，多个张拉爪(3)均匀分布连接在水平导管(1)前端内壁上，呈放射状；所述张拉爪(3)上套设有可移动的抱箍(4)。2.根据权利要求1所术的一种煤矿井下钻屑法监测煤粉收集装置，其特征在于：所述收集导管(2)下端连接煤粉收集装置(21)。3.根据权利要求1所术的一种煤矿井下钻屑法监测煤粉收集装置，其特征在于：所述收集导管(2)下端设有可拆卸盖(22)。4.根据权利要求1所术的一种煤矿井下钻屑法监测煤粉收集装置，其特征在于：所述抱箍(4)由柔性材料(41)制作，并在柔性材料(41)内缘处嵌入钢性环(42)。5.根据权利要求1所术的一种煤矿井下钻屑法监测煤粉收集装置，其特征在于：所述水平导管(1)上部连接有手柄(5)。6.一种煤矿井下钻屑法监测煤粉收集方法，其特征在于：采用权利要求1至5任一所述的采集煤粉的装置施工，其具体步骤如下，步骤一：使用钻杆钻进煤体0.3m深度，预制监测孔；步骤二：将张拉爪(3)塞进监测孔内，采集煤粉的装置固定在煤体上；步骤三：钻杆从水平导管(1)后端穿入，对监测孔施工，钻取收集煤粉。7.根据权利要求6所述的一种煤矿井下钻屑法监测煤粉收集方法，其特征在于：在步骤三钻取煤粉的过程中，多次抽拉钻杆和/或控制钻杆反转，以驱动煤粉排出监测孔。
技术总结本发明涉及煤矿钻屑法施工技术领域，公开了一种煤矿井下钻屑法监测煤粉收集装置及方法，水平导管，收集导管和张拉爪，所述收集导管连接在水平导管前部；所述张拉爪为前端具有倒钩的韧性钢条，多个张拉爪均匀分布连接在水平导管前端内壁上，呈放射状；所述张拉爪上套设有可移动的抱箍。其方法具体步骤如下，使用钻杆钻进煤体0.3m深度，预制监测孔；将张拉爪塞进监测孔内，采集煤粉的装置固定在煤体上；钻杆从水平导管后端穿入，对监测孔施工，钻取收集煤粉。本发明解决了煤粉收集不充分、煤尘大的现象、提高了煤粉测量的精准度，加大了检测冲击地压的准确性，使用方便，经济实用，能大大提高工作效率，降低煤粉丢失率。降低煤粉丢失率。降低煤粉丢失率。
技术研发人员：李波 丁传宏 刘波 史矿民 唐坤 罗运栋 王秀峰 周细勇 孙继全
受保护的技术使用者：上海大屯能源股份有限公司江苏分公司
技术研发日：2022.03.21
技术公布日：2022/7/5
