[實(shí)用新型]一種鉆孔氡析出量差異性測(cè)定裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720036801.2
• 申請(qǐng)日: 2017-01-13
• 公開（公告）號(hào): CN206362602U
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王連成;孫劉濤;魯小凱;丁智奔;馮振江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N1/24
• 分類號(hào): G01N1/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種鉆孔氡析出量差異性測(cè)定裝置，主要適用于煤礦井下不同位置煤巖氡析出差異性的測(cè)定。

背景技術(shù)

我國是煤與瓦斯災(zāi)害發(fā)生最嚴(yán)重的國家之一，全國有900多處煤礦存在著發(fā)生煤與瓦斯突出的危險(xiǎn)；隨著開采深度的不斷加深，地應(yīng)力不斷加大，這一現(xiàn)象會(huì)愈加嚴(yán)重；煤與瓦斯突出是一種在很短時(shí)間內(nèi)將大量瓦斯和煤體拋出的現(xiàn)象，這個(gè)過程伴隨著能量釋放的同時(shí)，還有少量反射性核素的析出，其中氡(Rn)就是一種重要的表現(xiàn)形式；因此，建立測(cè)氡法與煤與瓦斯突出之間的關(guān)系，將會(huì)成為具有很高應(yīng)用價(jià)值的研究方向。

氡(Rn)是由鈾的衰變產(chǎn)物鐳衰變的中間產(chǎn)物，其分布范圍十分地廣泛；不僅可在煤體中找到其蹤跡，它還廣泛存在于巖石介質(zhì)中；近年來，學(xué)者們發(fā)現(xiàn)氡具有可自由運(yùn)移與積聚于微孔及微裂隙中的特性，針對(duì)這一特性展開了一系列的研究，促使氡測(cè)量技術(shù)日益成熟，并且被廣泛應(yīng)用與多種領(lǐng)域，其中包括了尋找礦藏、醫(yī)學(xué)、地震的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、地質(zhì)構(gòu)造以及環(huán)境檢測(cè)與評(píng)價(jià)等領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型提供一種簡單有效的鉆孔析出量差異性手動(dòng)測(cè)定裝置

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：一種鉆孔氡析出量差異性測(cè)定裝置，包括封孔裝置、氣體采集裝置、干燥裝置三部分，封孔裝置包括有封孔膠囊、注氣管路、手動(dòng)氣泵、閥門、壓力表及金屬管；氣體采集裝置包括有抽氣筒、集氣袋、軟膠管及閥門組成；封孔裝置、干燥裝置和氣體采集裝置均是通過軟膠管相連接。

所述封孔裝置是氣壓膠囊封孔，其特征在于，膠囊與壓力表、手動(dòng)氣泵、手動(dòng)閥門通過硬膠管相連；封孔時(shí)，通過手動(dòng)氣泵向膠囊里注氣，當(dāng)壓力表達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，證明膠囊發(fā)生完全膨脹，與煤壁緊密接觸，進(jìn)行密實(shí)封孔；采集完氣體后，通過控制手動(dòng)閥門使其氣體放出，膠囊得到卸壓，進(jìn)而而可順利取出封孔裝置。

所述氣體采集裝置其特征在于，抽氣筒、集氣袋和閥門通過軟膠管相連，其中抽氣筒進(jìn)、出口均有單向閥片，保證在采集氣體時(shí)，氣體僅從進(jìn)氣口進(jìn)，出氣口出；集氣袋上布置有兩個(gè)閥門與兩個(gè)氣孔，可隨時(shí)控制氣體的采集與釋放。

本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：本實(shí)用新型主要包括包括封孔裝置、氣體采集裝置和干燥裝置三部分，其結(jié)構(gòu)簡單，封孔裝置可以重復(fù)利用，從而可快速采集到不同鉆孔深度條件下析出的新鮮氣樣；系統(tǒng)中有干燥裝置，消除水分對(duì)測(cè)定結(jié)果造成的誤差；整套裝置均是手動(dòng)操作，其靈活性大大增強(qiáng)。

附圖說明

附圖1為本實(shí)用新型的氣體采集裝置示意圖。

附圖2為本實(shí)用新型的抽氣筒結(jié)構(gòu)示意圖。

其中1-手動(dòng)氣泵；2-手動(dòng)閥門；3-氣體壓力表；4-硬膠管；5-干燥裝置；6-抽氣筒；7-軟膠管；8-閥門；9-集氣袋；10-金屬管；11-封孔膠囊；12-氣室；13-氣孔；14-單向閥片；15-進(jìn)氣孔；16-出氣孔；17-活動(dòng)塞；18-筒體；19-手柄。

具體實(shí)施方式

在附圖1鉆孔氣體手動(dòng)采集裝置中，包括有封孔裝置和氣體采集裝置，所述封孔裝置有手動(dòng)氣泵1、手動(dòng)閥門2、氣體壓力表3和膠囊11四者通過硬膠管4相連，氣室12通過金屬管10和硬膠管4與氣體采集裝置連接在一起；所述氣體采集裝置包括有干燥裝置5、抽氣筒6和集氣袋9三者之間通過閥門8和軟膠管7連接共同組成氣體采集裝置。

(1)首先，利用鉆孔設(shè)備向煤礦井下工作面垂直煤壁方向鉆取3m深的鉆孔，然后將金屬管10、膠囊11放入鉆孔中，打開手動(dòng)閥2、手動(dòng)氣泵1向膠囊11進(jìn)行注氣，觀察氣體壓力表3，當(dāng)其值達(dá)到0.3MPa時(shí)，關(guān)閉氣體壓力表3，靜止5分鐘，使鉆孔內(nèi)氣體流動(dòng)達(dá)到相對(duì)平衡狀態(tài)，然后按照附圖1所示，用軟膠管7依次將封孔裝置與干燥裝置5、抽氣筒6、集氣袋9連接起來，然后使前后抽拉手柄19帶動(dòng)活動(dòng)塞17運(yùn)動(dòng)，從而使瓦斯抽采筒6產(chǎn)生負(fù)壓，使氣室12新鮮氣樣，通過氣孔13、進(jìn)氣孔15、出氣口16，被注入集氣袋9中，待集氣袋9完全膨脹后，關(guān)閉閥門8，完成3m鉆孔氣體采集。

(2)更換集氣袋9，打開閥門2，使封孔膠囊11卸壓后，取出，然后再次運(yùn)用鉆孔設(shè)備沿著原始鉆孔繼續(xù)鉆孔使其深度達(dá)到5m，最后重復(fù)步驟1，完成5m鉆孔新鮮氣體采集。

重復(fù)步驟1和步驟2，可依次完成7m、9m和11m鉆孔氣體的采集。

最后，將集氣袋帶回地面，利用專業(yè)的測(cè)氡儀器來完成每一袋氣體氡濃度的測(cè)量，所得數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析可得到煤層中不同位置氡含量的差異性。

該手動(dòng)裝置可以方便、快速的獲取到煤層不同位置處的新鮮氣樣，并完成氡析出量差異性測(cè)定，進(jìn)而快速出不同深度煤層其氡析出量變化規(guī)律，并與礦井上瓦斯涌出初速度資料進(jìn)行對(duì)比，從而為測(cè)氡法預(yù)測(cè)煤與瓦斯突出災(zāi)害提供依據(jù)。