[實用新型]地面鉆孔測試煤層膨脹量的裝置

有效

• 申請號: 201721525520.X
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN207379484U
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 梁運培;王志根;尹群;劉姝;魏攀;劉樂
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01B21/32
• 分類號: G01B21/32
• 代理公司: 重慶信航知識產權代理有限公司 50218
• 代理人: 穆祥維

本實用新型屬于煤礦開采及煤礦安全技術領域，具體涉及地面鉆孔測試煤層膨脹量的裝置，包括第一鋼絲、第二鋼絲、位移測定儀、注漿泵、抽漿泵和支架，注漿泵、位移測定儀和抽漿泵安裝在支架上，第一鋼絲的上端和第二鋼絲的上端分別接入位移測定儀的兩個接口，第一鋼絲和第二鋼絲外分別套設有尼龍套管，第一鋼絲的下端和第二鋼絲的下端分別焊接有第一金屬頭和第二金屬頭，以保持第一鋼絲和第二鋼絲處于拉緊狀態，注漿泵的出漿口相通連接有注漿管，注漿管于管壁上安裝有注漿閥門，抽漿泵的入漿口相通連接有抽漿管，抽漿管的管壁上安裝有抽漿閥門，注漿管的下段和抽漿管的上段固定在支架的支腳連接板上。

技術領域

本實用新型屬于煤礦開采及煤礦安全技術領域，具體涉及地面鉆孔測試煤層膨脹量的裝置。

背景技術

理論研究和工程實踐表明，突出煤層開采保護層開采技術是最有效、最安全和最經濟的防治煤與瓦斯突出的措施。通過保護層的開采，采空區頂底板鄰近煤巖層發生破壞、移動和變形，引起頂底板煤巖體應力場與裂隙場的重新分布，為鄰近煤層的卸壓瓦斯抽采提供了有利條件。根據國家安全生產監督管理總局2009年頒布實施的《防治煤與瓦斯突出規定》要求，如果被保護層的最大膨脹變形量大于3‰，則檢驗和考察結果可用于其他區域的同一保護層和被保護層，因此準確測定保護層膨脹變形量具有重要意義。

目前，保護層開采中對于頂底板位移量和煤層膨脹量的考察多采用深部基點法，基點多為機械式的楔式或爪式位移計，通過人工測量位移計的變化長度來推算被保護層頂底板位移量和煤層膨脹量，存在著位移計放置不到位、人工讀數工作量大、數據誤差大、操作危險性高等缺點。

實用新型內容

針對現有技術存在的上述不足，本實用新型提供了地面鉆孔測試煤層膨脹量的裝置，其具有施工安全、安裝和拆卸操作簡單、數據監測準確、測點精確、數據讀取方便等諸多優點。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用了如下技術方案：

地面鉆孔測試煤層膨脹量的裝置，包括第一鋼絲、第二鋼絲、位移測定儀、注漿泵、抽漿泵和支架，所述的注漿泵、位移測定儀和抽漿泵自右向左依次安裝在支架上，所述第一鋼絲的上端和第二鋼絲的上端分別接入位移測定儀的兩個接口，所述第一鋼絲和第二鋼絲外分別套設有尼龍套管，所述尼龍套管套設在支架的支腳連接板的套孔內并可相對支腳連接板自由滑動，所述第一鋼絲的下端和第二鋼絲的下端分別焊接有第一金屬頭和第二金屬頭，以保持第一鋼絲和第二鋼絲處于拉緊狀態，所述注漿泵的出漿口相通連接有注漿管，所述注漿管于管壁上安裝有注漿閥門，所述抽漿泵的入漿口相通連接有抽漿管，所述抽漿管的管壁上安裝有抽漿閥門，所述注漿管的下段和抽漿管的上段均固定在支架的支腳連接板上，所述支腳連接板上錯開尼龍套管的位置安裝有多個電機，所述電機的動力輸出軸傳動安裝有攪拌軸，所述攪拌軸垂直穿過支腳連接板并交錯固定有多根攪拌桿。

采用本實用新型的技術方案，使用時，在待測煤層走向和傾向中部對應的地面合適位置施工一個孔徑為100mm的鉆孔，鉆孔自地面向下施工至待測煤層底板5m以下；利用第一鋼絲將第一金屬頭送至待測煤層頂板處，利用第二鋼絲將第二金屬頭送至待測煤層底板處；待整個裝置放置平穩后，打開注漿閥門，并啟動注漿泵，將鉆孔注滿水泥漿，然后關閉注漿閥門和注漿泵；下部煤層開始開采時，啟動位移測定儀，開始監測待測煤層頂板的位移量(即第一鋼絲的變形量)、待測煤層底板的位移量(即第二鋼絲的變形量)以及待測煤層的膨脹量 (即第一鋼絲的變形量與第二鋼絲的變形量的差值)，當測定完成后，先打開注漿閥門，并啟動注漿泵，通過注漿泵向鉆孔內泵入水，同時啟動電機，電機的動力輸出軸帶動攪拌軸轉動，從而對水泥漿進行攪拌，使水泥漿的濃度降低，然后關閉注漿閥門、注漿泵和電機，并打開抽漿閥門，并啟動抽漿泵，將孔內的水泥漿抽出，即可將孔內的部件輕松取出。這樣的結構設計，具有施工安全、安裝和拆卸操作簡單、數據監測準確、測點精確等諸多優點，便于煤礦推廣使用。