[發(fā)明專利]一種工作面采空區(qū)裂隙帶鉆孔透氣性分段測試裝置及測試方法

有效

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• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN111058839B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邢玉忠;李恩廣;邢晨;韓培壯;陳曉宇
• 申請（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B43/26;E21F7/00
• 代理公司: 太原晉科知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

本發(fā)明屬于礦井采空區(qū)瓦斯處理領(lǐng)域，具體是一種工作面采空區(qū)裂隙帶鉆孔透氣性分段測試裝置及測試方法。包括封堵注水裝置，水泵與帶有刻度的軟管連接，帶有刻度的軟管與封堵注水裝置連接，封堵注水裝置包括2號囊、2號滑塊、注水硬管、噴水動力頭注水管、1號滑塊、1號囊和噴水動力頭，噴水動力頭注水管設(shè)置在注水硬管內(nèi)部，噴水動力頭注水管前端設(shè)置噴水動力頭，噴水動力頭注水管的外部固定有2號滑塊和1號滑塊，注水硬管對應(yīng)2號滑塊和1號滑塊的位置設(shè)置有A閥和C閥，A閥外側(cè)設(shè)置2號囊，B閥外側(cè)設(shè)置1號囊，2號滑塊和1號滑塊分別封堵A閥和C閥，注水硬管A閥和C閥之間位置設(shè)置有B閥，1號滑塊前方設(shè)置彈簧以及限位器。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于礦井采空區(qū)瓦斯處理領(lǐng)域，具體是一種工作面采空區(qū)裂隙帶鉆孔透氣性分段測試裝置及測試方法。

背景技術(shù)

瓦斯抽采是解決煤礦回采工作面瓦斯問題最主要的手段，工作面采空區(qū)上方裂隙帶卸壓瓦斯（鄰近層瓦斯）的抽采，由于其裂隙發(fā)育、透氣性好、抽采量大，成為工作面瓦斯抽采的首選。因此裂隙帶透氣性的測定成為鉆孔或高抽巷道定位的關(guān)鍵。目前還沒有專門的測定采空區(qū)裂隙帶透氣性的裝置，裂隙帶抽采鉆孔與高抽巷位置的設(shè)置更多是根據(jù)經(jīng)驗設(shè)計，因此抽采效果受到影響。

本發(fā)明實質(zhì)是使用鉆孔透氣性分段測試裝置，按照一定的方法實測裂隙帶巖層的透氣性，為確定瓦斯抽采鉆孔或高抽巷位置提供依據(jù)。目前測量巖石透氣性所采用的方法是取出巖芯進行測試，但井下取巖芯非常困難，并且裂隙帶裂隙發(fā)育的地方很難取出完整的巖芯，因此利用巖芯測試巖石透氣性的方法不適用于裂隙帶透氣性的測定。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決上述問題，提供一種工作面采空區(qū)裂隙帶鉆孔透氣性分段測試裝置及測試方法。

本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種工作面采空區(qū)裂隙帶鉆孔透氣性分段測試裝置，包括注水水泵、壓力表、流量計、帶有刻度的軟管和封堵注水裝置，注水水泵與帶有刻度的軟管連接，帶有刻度的軟管與封堵注水裝置連接，注水水泵的出口處設(shè)置壓力表和流量計，封堵注水裝置包括2號囊、2號滑塊、注水硬管、噴水動力頭注水管、1號滑塊、1號囊和噴水動力頭，噴水動力頭注水管設(shè)置在注水硬管內(nèi)部，噴水動力頭注水管前端設(shè)置噴水動力頭，噴水動力頭注水管的外部固定有2號滑塊和1號滑塊，注水硬管對應(yīng)2號滑塊和1號滑塊的位置設(shè)置有A閥和C閥，A閥外側(cè)設(shè)置2號囊，B閥外側(cè)設(shè)置1號囊，2號滑塊和1號滑塊分別封堵A閥和C閥，注水硬管A閥和C閥之間位置設(shè)置有B閥，1號滑塊前方設(shè)置彈簧以及限位器，彈簧一端與注水硬管固定，限位器設(shè)置在注水硬管的內(nèi)側(cè)的側(cè)壁上，注水硬管上還設(shè)置有D閥，D閥位于C閥外側(cè)端。

進一步的，A閥包括復(fù)位桿I、限位滑塊I、密封體I、限位彈簧I、主彈簧I和閥體I，密封體I設(shè)置在注水硬管的管壁開設(shè)的孔內(nèi)，密封體I頂部安裝主彈簧I，主彈簧I上端固定在閥體內(nèi)，密封體I頂部兩側(cè)設(shè)置有可以向外側(cè)滑動的限位滑塊I，限位滑塊I與密封體I接觸的一面為斜面，限位滑塊I外側(cè)設(shè)置有限位彈簧I，所述的復(fù)位桿I為L型結(jié)構(gòu)，復(fù)位桿I的一端插設(shè)在限位滑塊I和限位彈簧I之間，A閥與C閥結(jié)構(gòu)相同。

進一步的，B閥包括復(fù)位桿II、限位滑塊II、密封體II、限位彈簧II、主彈簧II和閥體II，密封體II設(shè)置在注水硬管的管壁開設(shè)的孔內(nèi)，密封體II頂部設(shè)置有主彈簧II，主彈簧II上端與閥體II固定，密封體II上還連接有復(fù)位桿II，復(fù)位桿II穿過閥體II，密封體II兩端設(shè)置有傾角，密封體II兩端與限位滑塊II接觸連接，限位滑塊II與密封體II接觸的一面設(shè)置有反向傾角，限位滑塊II另一面與閥體II之間設(shè)置限位彈簧II，閥體II嵌在注水硬管表面。

進一步的，D閥包括關(guān)水孔、阻斷桿、復(fù)位拉環(huán)、承壓板和隔水膜，隔水膜嵌在注水硬管上，隔水膜中部設(shè)置貫穿的阻斷桿，阻斷桿一端與注水硬管內(nèi)部接通，阻斷桿另一端安裝承壓板，承壓板上設(shè)置復(fù)位拉環(huán)；所述的關(guān)水孔設(shè)置在1號滑塊上，關(guān)水孔下端與噴水動力頭注水管連通，關(guān)水孔下端的孔徑比上端的孔徑大兩毫米，關(guān)水孔下部安裝有T型活塞，活塞上連接有回位彈簧。回位彈簧以確保在重力作用下不會掉落而堵塞動力頭注水管。