本发明公开了一种炭质泥岩取芯装置及其使用方法，包括由可调节固定螺栓和侧板组成的岩石固定及角度调整箱以及取芯机；侧板固定在炭质泥岩两侧或四周；每个侧板上至少固定有3个可调节固定螺栓。可调节固定螺栓由螺帽、螺杆、圆球状端头、楔形端头以及螺母组成，圆球状端头固定在螺杆底端；楔形端头与带圆球状端头的螺杆形成球面副结构。可调节固定螺栓设有楔形端头的一端穿过侧板，楔形端头远离螺杆的一端指向炭质泥岩，螺母位于侧板靠近炭质泥岩的一侧，螺帽位于侧板的另一侧，螺母和螺帽共同作用夹紧侧板，在其螺母和螺帽未共同作用夹紧侧板时，可调节固定螺栓可沿第二空心槽在侧板的平面内移动。解决了现有取芯装置取芯角度难以调整的问题。