0前言近年来在低碳化、清洁化能源大转型的背景下，我国煤炭在一次性能源消费中比重逐渐下降，由过去最高的90%降至2020年的56.8%。虽然在能源消费结构中煤炭占比逐年降低，但在未来的很长一段时间内，煤炭作为我国能源的主体地位依然不会改变。随着社会的发展，一方面，煤矿的开采深度不断增加，煤层瓦斯含量增加，瓦斯灾害日渐突出；另一方面，煤矿机械化、智能化不断发展，瓦斯抽采钻孔深度不断增加，常规取样由于瓦斯逸散，已不能满足区域瓦斯抽采效果评价的需求。如何实现长距离钻孔的密闭取样，对准确测定深孔瓦斯含量及区域瓦斯抽采效果评价具有重要的实用价值和意义。1煤矿井下密闭取芯技术现状文献［1］设计了一套内、中、外三筒结构的密闭取样装置，取芯过程如图1所示。通过在预定深度钻进取样，达到取芯长度后通过高压水推动取芯中筒前移，带动齿轮关闭球阀完成密封，最后退钻，取下取样器，连接井下解吸仪进行井下解吸。虽然三筒结构保证了泥浆液能流入取芯钻头末端冷却钻头，但是结构复杂，且齿轮球阀结构在煤矿井下的取样环境下容易受煤屑影响，出现卡齿等问题。（a）取芯前（b）取芯时（c）取芯后图1密闭取样装置取样过程文献［3］研制的一套由取芯外筒、取芯内筒与取芯中间筒组成的“三筒单动，球阀密闭”型密闭取样装置，该装置实际是2层结构，泥浆液通过间隙冷却钻头，在取芯钻进长度达到设计值后，在钻杆内部放置一轻质球，通过泥浆液将球推至密闭取芯装置末端球座，堵上水眼，加压切断取芯中间筒与悬挂总成联接的销钉，依靠销钉剪断时的瞬间力量取芯中间筒推动取芯内筒将取芯内筒上、下端联动球阀关闭，密封完成。后续装置恢复水路，退钻后在井下完成现场解吸。通过轻质球加压关闭的方式可控性强，但操作繁琐、时间长，取芯完成后的煤样暴露在空气中的煤矿机械CoalMineMachineryVol.44No.5May.2023第44卷第5期2023年5月doi:10.13436/j.mkjx.202305021错位闭合型密闭取芯装置的研究徐树斌1，2，郭昆明1，2（1.中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆400039；2.瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室，重庆400037）摘要：根据煤矿井下现有取样装置的技术现状，分析了不同结构类型装置的特点和不足。以此为基础，设计出一种错位闭合型密闭取芯装置，解决了常规取芯装置球阀在剪断煤样和密封方面存在的不稳定问题。通过室内气密性试验和水压闭合试验，对其进行了原理性验证；并在城郊矿底抽巷进行了4组穿层孔的取样试验，装置整体运行...
