[發(fā)明專利]煤層瓦斯壓力測(cè)定裝置及其測(cè)定方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910546008.0
• 申請(qǐng)日: 2019-06-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110159257A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃旭超;羅靖;陳亮;劉軍;王志輝;王正帥;黃森林;陶冬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司
• 主分類號(hào): E21B47/06
• 分類號(hào): E21B47/06;E21B33/12
• 代理公司: 烏魯木齊市禾工專利代理事務(wù)所 65108
• 代理人: 楊玉虎;李大莊

本申請(qǐng)涉及一種煤礦封孔測(cè)壓設(shè)備，尤其涉及一種煤層瓦斯壓力測(cè)定裝置及其測(cè)定方法；其包括連通的篩孔管和測(cè)壓管；測(cè)壓管的頂部連通有三通管，三通管的另兩個(gè)支路還分別連接有閥門(mén)和壓力表；測(cè)壓管管外固定裝有橡膠氣囊，測(cè)壓管管壁上安裝有流通方向由內(nèi)向外并能連通至橡膠氣囊的單向閥；測(cè)壓管通向篩孔管的部位形成有氣流通道。由于實(shí)施上述技術(shù)方案，本申請(qǐng)通過(guò)閥門(mén)連接氣泵向測(cè)壓管內(nèi)注入氣流，氣流控制閥封閉氣流通道，進(jìn)而氣流通過(guò)單向閥進(jìn)入橡膠氣囊實(shí)現(xiàn)封孔；卸去氣泵卸去測(cè)壓管內(nèi)氣壓后關(guān)閉閥門(mén)；當(dāng)壓力表讀數(shù)穩(wěn)定一段時(shí)間后，即可得到煤層瓦斯壓力；本申請(qǐng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作成本低廉，只需在鉆孔處操作閥門(mén)即可，降低作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及一種煤礦封孔測(cè)壓設(shè)備，尤其涉及一種煤層瓦斯壓力測(cè)定裝置及其測(cè)定方法。

背景技術(shù)

隨著煤炭開(kāi)采深度加大，煤層瓦斯含量和壓力增大，瓦斯災(zāi)害危險(xiǎn)性增高，瓦斯災(zāi)害防治是保障煤炭安全開(kāi)采工作中的重中之重。煤層瓦斯壓力值是鑒定礦井瓦斯等級(jí)、評(píng)價(jià)煤層的煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性以及制定瓦斯抽采方案的重要指標(biāo)之一。測(cè)定煤層瓦斯壓力是瓦斯災(zāi)害防治工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容，煤層瓦斯壓力值測(cè)定 是否準(zhǔn)確直接影響著煤礦的安全生產(chǎn)。

現(xiàn)有的煤層瓦斯壓力封孔的方法主要分為注漿和氣囊；但無(wú)論哪一種，測(cè)定壓力裝置結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，進(jìn)行壓力測(cè)定也往往需要多個(gè)步驟，操作不簡(jiǎn)便。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的目的在于提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作成本低廉、施工工序少的煤層瓦斯壓力測(cè)定裝置及方法。

本申請(qǐng)的技術(shù)方案之一是這樣實(shí)現(xiàn)的：煤層瓦斯壓力測(cè)定裝置，其包括連通的篩孔管和測(cè)壓管；測(cè)壓管的頂部連通有三通管，三通管的另兩個(gè)支路還分別連接有閥門(mén)和壓力表；測(cè)壓管管外固定裝有橡膠氣囊，測(cè)壓管管壁上安裝有流通方向由內(nèi)向外并能連通至橡膠氣囊內(nèi)腔的單向閥；測(cè)壓管通向篩孔管的部位形成有氣流通道；測(cè)壓管的底部安裝有在受到向下的高壓氣流沖擊后可將氣流通道關(guān)閉并且在自然狀態(tài)下可開(kāi)啟氣流通道的氣流控制閥。

進(jìn)一步的，氣流控制閥包括閥筒、篩網(wǎng)板、彈簧和擋片；閥筒對(duì)應(yīng)連接在篩孔管和測(cè)壓管之間；閥筒內(nèi)壁中部設(shè)有內(nèi)環(huán)臺(tái)，內(nèi)環(huán)臺(tái)中部形成測(cè)壓管通向篩孔管的氣流通道；篩網(wǎng)板固定安裝在閥筒內(nèi)壁上部，篩網(wǎng)板下端面與彈簧固定相連，彈簧的另一端與可隨著彈簧向下運(yùn)動(dòng)緊頂至內(nèi)環(huán)臺(tái)并能阻斷氣流通道的擋片相連。

進(jìn)一步的，篩網(wǎng)板上固定樹(shù)立有位于彈簧內(nèi)側(cè)的導(dǎo)向柱。

進(jìn)一步的，擋片下端面呈球冠狀，擋片下端面包覆有密封層；內(nèi)環(huán)臺(tái)上端面的內(nèi)圈設(shè)有外高內(nèi)低傾斜的貼合面。

進(jìn)一步的，測(cè)壓管外壁分別固定有上鎖箍和下鎖箍；套裝在測(cè)壓管外的橡膠氣囊安裝在上鎖箍與下鎖箍之間；上鎖箍、下鎖箍、橡膠氣囊與測(cè)壓管間圍成一個(gè)密閉的環(huán)形腔。

進(jìn)一步的，測(cè)壓管的頂部通過(guò)管接頭連接有測(cè)壓端頭管，測(cè)壓端頭管的另一端連接至三通管。

本申請(qǐng)的技術(shù)方案之二是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種煤層瓦斯壓力測(cè)定方法，其特征在于包括下述步驟：第一步，在煤層鉆孔施工結(jié)束后，篩孔管向下將篩孔管和測(cè)壓管安裝在鉆孔內(nèi)，三通管位于鉆孔外；第二步，將氣泵的出氣管對(duì)接安裝在閥門(mén)的另一端口，打開(kāi)閥門(mén)，啟動(dòng)氣泵，同時(shí)觀察壓力表變化；第三步，氣流進(jìn)入測(cè)壓管內(nèi)，克服彈簧彈力向下推動(dòng)擋片，并令擋片匹配緊貼在內(nèi)環(huán)臺(tái)上從而阻斷氣流通道；而后氣體通過(guò)單向閥進(jìn)入到橡膠氣囊內(nèi)，將橡膠氣囊逐漸撐大，橡膠氣囊緊密?chē)?yán)貼鉆孔的內(nèi)壁，形成坐封；第四步，當(dāng)壓力表讀數(shù)達(dá)到設(shè)定值后，關(guān)閉氣泵，將氣泵的出氣管從閥門(mén)卸下，將測(cè)壓管的高壓氣體放出后，關(guān)閉閥門(mén)；第五步，記錄壓力表讀數(shù)變化情況，當(dāng)壓力表讀數(shù)穩(wěn)定一段時(shí)間后，停止觀測(cè)，測(cè)得煤層瓦斯壓力。