[實用新型]模擬鉆進過程鉆孔瓦斯涌出速度測定裝置

有效

• 申請號: 201320067700.3
• 申請日: 2013-02-06
• 公開（公告）號: CN203161204U
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 韓穎;張飛燕;曹文濤;楊志龍;任艷普;周玉軍;宋德尚;程虹銘
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

技術領域

本實用新型涉及模擬煤層鉆孔試驗技術領域，具體的說，是涉及一種模擬鉆進過程鉆孔瓦斯涌出速度測定裝置。

背景技術

現行煤巷突出預測的鉆孔瓦斯涌出初速度法被認為全面反映了煤的滲透性能、力學性質、煤層瓦斯壓力和含量及地應力等因素的變化,在煤礦現場得到了廣泛應用。但是,該方法是基于打鉆的靜態預測方法,由于測定方法及認識上的限制,前人往往將出現在前10?s?的最能反映煤體突出危險性的初始時刻數據漏失,從而導致低指標突出事故頻繁發生。煤與瓦斯突出的球殼失穩機理認為,突出與煤體被地應力破壞之后的初始時刻瓦斯涌出量的多少密切相關。目前,動態預測方法已成為煤巷突出預測研究的發展趨勢。為深入探討鉆孔瓦斯動態涌出規律,需要設計一種模擬鉆進過程鉆孔瓦斯涌出速度測定裝置。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，適應現實需要，提供一種模擬鉆進過程鉆孔瓦斯涌出速度測定裝置。

為了實現本實用新型的目的，本實用新型采用的技術方案為：

????一種模擬鉆進過程鉆孔瓦斯涌出速度測定裝置，包括與煤層模擬裝置連通的固定筒，所述固定筒的另一端設有頂蓋，所述頂蓋中央設有通孔，還包括巖石電鉆，所述巖石電鉆與推桿的一端連接，推桿的另一端與鉆桿尾部連接，鉆桿頭部通過頂蓋中央的通孔伸入固定筒中對模擬煤層進行鉆進，頂蓋內部鑲嵌滑動軸承,固定筒一側設有連接管，連接管一端與煤層模擬裝置連通，另一端與主機連接，連接管中部設煤塵過濾器，所述主機中裝有測定儀器，煤塵從煤層模擬裝置涌出后進入主機由測定儀器進行測定。

????所述主機中設有氣體流量傳感器、壓力傳感器、電磁閥，所述氣體流量傳感器、壓力傳感器均與主機的數據采集器連接，用于數據采集。

所述巖石電鉆下方有支撐架支撐，支撐架上設有導軌，巖石電鉆在導軌上移動，所述巖石電鉆尾端還帶有與主機連接的位移傳感器。

本實用新型的有益效果在于：

1.成功的測定了模擬鉆進過程鉆孔瓦斯涌出速度，通過后續的研究其變化趨勢，能夠得出煤層突出危險程度的變化規律,是衡量煤層突出危險程度的重要新指標；

2.本實用新型的裝置設計合理，可以最大限度地節約成本,縮短實驗周期,同時又能迅速獲得確切的科學結論,實驗結果具有真實性、客觀性。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明：

實施例：參見圖1。

一種模擬鉆進過程鉆孔瓦斯涌出速度測定裝置，包括與煤層模擬裝置11連通的固定筒1，所述固定筒1的另一端設有頂蓋2，所述頂蓋2中央設有通孔，還包括巖石電鉆4，所述巖石電鉆4與推桿3的一端連接，推桿3的另一端與鉆桿（鉆桿位于固定筒內，圖中未示出）尾部連接，鉆桿頭部通過頂蓋2中央的通孔伸入固定筒1中對模擬煤層進行鉆進，頂蓋2內部鑲嵌滑動軸承,確保推桿在固定筒內自由移動,并防止鉆桿左右擺動，頂蓋內部設有密封槽,可有效封閉氣體。固定筒1一側設有連接管10，連接管10一端與煤層模擬裝置連通，另一端與主機7連接，連接管10中部設煤塵過濾器6，過濾打鉆過程中涌出的含塵氣體,以防含塵氣體流入裝置主機損壞氣體流量傳感器，所述主機7中裝有測定儀器，煤塵從煤層模擬裝置涌出后進入主機7由測定儀器進行測定。

所述主機中設有氣體流量傳感器、壓力傳感器、電磁閥，所述氣體流量傳感器、壓力傳感器均與主機7的數據采集器8連接，用于數據采集。所述主機7分為隔爆和本安兩個腔體，在本安腔中裝有兩種不同量程的氣體流量傳感器,在隔爆腔中裝有電磁閥、數據采集電路板及相關備件，帶有瓦斯氣體的煤塵從煤層模擬裝置11涌出后，通過連接管10先進入隔爆腔的管路,穿過電磁閥后再進入本安腔。當鉆孔中的瓦斯流量較小時,電磁閥關閉,瓦斯僅從小量程氣體流量傳感器中通過;當鉆孔中的瓦斯流量增大時,電磁閥啟動,瓦斯分別從大量程和小量程氣體流量傳感器中通過，數據采集器8用于數據采集，采集后由主機進行處理。

所述巖石電鉆4下方有支撐架9支撐，支撐架9上設有導軌，巖石電鉆4在導軌上移動，所述巖石電鉆4尾端還帶有與主機7的數據采集器8連接的位移傳感器5。巖石電鉆4運動時帶動位移傳感器5上的拉線,即時確定每一時刻鉆頭的位置，位移傳感器5的移動通過數據采集器8進行數據采集。

本實用新型的實施例公布的是較佳的實施例，但并不局限于此，本領域的普通技術人員，極易根據上述實施例，領會本實用新型的精神，并做出不同的引申和變化，但只要不脫離本實用新型的精神，都在本實用新型的保護范圍內。