[發明專利]一種煤層采動裂隙場瓦斯壓力測定系統

在審

• 申請號: 201811251256.4
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN109296361A
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 張建國;高明忠;王滿;謝晶;魯毅強;王英偉;仝艷軍;彭高友;陸彤
• 申請（專利權）人: 平頂山天安煤業股份有限公司;中國平煤神馬能源化工集團有限責任公司;四川大學
• 主分類號: E21B47/06
• 分類號: E21B47/06;E21B33/13
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 夏艷

本發明公開了一種煤層采動裂隙場瓦斯壓力測定系統，包括探收裝置、封堵裝置和測定裝置，探收裝置安裝在鉆孔內，封堵裝置用于封閉所述鉆孔，探收裝置包括第一管體、第二管體和第三管體，第三管體伸入所述鉆孔底部，第一管體位于所述鉆孔的最外側，封堵裝置包括封堵膠囊、膠囊連接管和膠囊操作臺，測定裝置包括依次連接的瓦斯壓力表、電子壓力測量儀和瓦斯收集分析儀，瓦斯壓力表與第一管體的前部連接。本發明可對煤層采動裂隙進行受力分析，并對開挖位置進行標記，從而計算出地層應力和瓦斯滲流壓力，進而有效的預防煤礦瓦斯動力災害發生，并可自動對瓦斯壓力數據進行周期性的記錄、存儲和傳輸。

技術領域

本發明涉及瓦斯壓力測定技術領域，具體為一種煤層采動裂隙場瓦斯壓力測定系統。

背景技術

瓦斯壓力和瓦斯含量是標志煤層瓦斯賦存狀態的重要參數。在研究礦井煤與瓦斯突出、瓦斯涌出、瓦斯抽放時，它是一個關鍵性的基礎參數，因此為研究煤層瓦斯的賦存及涌出的規律，有必要進行煤層瓦斯壓力和瓦斯含量的測定。近年來，我國采煤技術與設備有很大程度的提高，開采強度加大，煤礦產量也隨之加大，同時煤層瓦斯涌出量也大大增加。工業迅速發展的同時，也給煤礦動力國內外學者都熱衷災害留下隱患，給煤礦的安全生產帶來更高層次的挑戰?，F有的煤層采動裂隙場瓦斯壓力測定比較淺顯，很難進行深層次測定，人們很難直觀的觀察到煤層采動裂隙場瓦斯壓力具體情況。另外，在地層構造形態復雜或巷道布置在松軟巖層的情況下，有必要采用在松軟煤巖中打上行鉆孔進行瓦斯參數的抽采測量，而傳統的瓦斯測量裝置不能有效的解決的松軟煤巖中瓦斯測量問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種煤層采動裂隙場瓦斯壓力測定系統，以解決上述背景技術中提出的問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：

一種煤層采動裂隙場瓦斯壓力測定系統，包括探收裝置、封堵裝置和測定裝置，所述探收裝置安裝在鉆孔內，所述封堵裝置用于封閉所述鉆孔，所述探收裝置包括第一管體、第二管體和第三管體，所述第三管體伸入所述鉆孔底部，所述第一管體位于所述鉆孔的最外側，所述第一管體與第二管體、第二管體與第三管體之間均為可拆卸式連接，所述第三管體的尾部上表面間隔均勻的設置有若干列管孔，相鄰列數的管孔之間套置有圓柱鐵環，所述封堵裝置包括封堵膠囊、膠囊連接管和膠囊操作臺，所述封堵膠囊有若干個，每個封堵膠囊間隔排列套置在所述第三管體的前部和中部，相鄰的封堵膠囊與鉆孔之間形成封堵室，所述封堵室通過高壓膠管連接有封堵操作臺，所述封堵操作臺用于向所述封堵室內提供封堵液，所述第一管體的前部連接所述測定裝置，所述測定裝置用于測定鉆孔內的瓦斯參數；

所述測定裝置包括依次連接的瓦斯壓力表、電子壓力測量儀和瓦斯收集分析儀，所述瓦斯壓力表與第一管體的前部連接；

所述瓦斯收集分析儀包括位移檢測模塊、地層應力計算模塊、開挖損傷分布標記模塊以及瓦斯滲流壓力計算模塊，所述電子壓力測量儀和位移檢測模塊連接，將采動裂隙場瓦斯壓力信息進行收集后，將收集結果傳送到位移檢測模塊，所述地層應力計算模塊與位移檢測模塊和開挖損傷分布標記模塊進行連接，通過綜合采動裂隙受力程度與位移程度，計算出地層應力，所述開挖損傷分布標記模塊與地層應力計算模塊、瓦斯滲流壓力計算模塊進行連接，根據地層應力進行地層局部挖掘，并對挖掘面積和位置做出標記，所述瓦斯滲流壓力計算模塊與開挖損傷分布標記模塊和瓦斯壓力表連接，檢測瓦斯滲流程度，并根據挖掘面積和位置進行計算瓦斯滲流壓力。

進一步的，所述第三管體的尾部沿長度方向間隔均勻的設置有3-6列管孔，并且每列的管孔設置有3個。

進一步的，所述第二管體的兩端均設置有螺紋，所述第一管體和第二管體、第二管體和第三管體通過螺紋配合連接。

進一步的，所述第一管體和第二管體，第二管體和第三管體的連接處由內置式橡膠墊圈進行密封。

進一步的，所述封堵膠囊設置有兩個，分別套設在第三管體的前部和中部。