[實用新型]一種測定水力割縫影響半徑的裝置

有效

• 申請號: 201920324761.0
• 申請日: 2019-03-14
• 公開（公告）號: CN209838397U
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 孔祥義;崔永青;徐聯偉;王永剛;趙紅星;劉增亮;雷云;孫亮;劉飛;白亞軍;郝財利
• 申請（專利權）人: 山西馬堡煤業有限公司;山西煤炭運銷集團長治有限公司;煤科集團沈陽研究院有限公司
• 主分類號: E21B47/085
• 分類號: E21B47/085
• 代理公司: 21209 沈陽利泰專利商標代理有限公司
• 代理人: 王東煜

一種測定水力割縫影響半徑的裝置，包括注氣裝置和采集裝置，其特征是注氣裝置包括注氣管、注氣連接管、注氣調節閥、氣瓶連接頭、儲氣罐和流量表，注氣管后端與注氣連接管前端密封連接，注氣調節閥裝設在注氣連接管上，氣瓶連接頭裝設在注氣連接管的后端，氣瓶連接頭通過氣管與儲氣罐連接，在導管上裝設有流量表調節閥。采集裝置，包括多個采集管、抽采管和多個蹤氣體集氣箱，多個采集管的后端分別與抽采管密封連接，抽采管一端封閉，另一端與抽采泵連接，在多個采集管后部的側壁上分別設置有集氣口，多個蹤氣體集氣箱分別通過采集導管與集氣口連接。本實用新型裝置操作簡易和成本低廉，煤礦自身技術能力便可測定，具有非常好的經濟性和普及性。

技術領域

本實用新型涉及煤礦井下本煤層水力割縫效果考察技術領域，特別涉及本煤層增透影響半徑的測定裝置。

背景技術

在透氣性系數低、原始瓦斯含量大及煤體松軟的煤層，只有采取強化措施來增加煤層的透氣性，才能有效地抽出瓦斯。水力割縫技術通過高壓水射流對鉆孔周圍兩側的煤體進行沖割，逐漸形成一個扁平縫槽，這就等于在煤層內部開采一個很薄的保護層，使鉆孔周圍煤體產生卸壓變形。從而人為增加煤體暴露面積，形成新的裂隙及擴展原有裂隙，形成瓦斯流動網絡，并通過水流攜帶出大量煤屑，增加煤體的卸壓范圍使煤層透氣性提高，有效地卸除地應力和降低煤層瓦斯壓力，提高瓦斯抽采率。實踐表明通過該技術可大大提高煤層增強煤層透氣性從而擴大瓦斯抽采半徑。然而就水力割縫所產生的影響范圍尚不能直接測定，現階段僅依據考察孔內瓦斯濃度變化或鉆屑指標進行考察，這種粗略的考察方法不能準確反映煤層增透后影響范圍。水力割縫影響范圍測試誤差將導致以下兩點，一是測試影響范圍高于真實值，導致增透盲區從而影響煤層抽采效果；二是測試影響范圍低于真實值，導致提高增透工程量。實踐表明，只有科學準確的測試影響半徑，才能有效的指導井下增透鉆孔設計，確保增透的效果達到最佳，保證井下工作人員的人身安全和經濟效益最大化。

實用新型內容

本實用新型的目的，是針對煤層采取水力割縫增透時沒有一種安全科學的裝置測定其影響范圍，提出的一種測定水力割縫影響半徑的裝置。

采用的技術方案是：

一種測定水力割縫影響半徑的裝置，包括注氣裝置和采集裝置，其特征是注氣裝置包括注氣管、注氣連接管、注氣調節閥、氣瓶連接頭、儲氣罐和流量表，注氣管后端與注氣連接管前端密封連接，注氣調節閥裝設在注氣連接管上，氣瓶連接頭裝設在注氣連接管的后端，氣瓶連接頭通過氣管與儲氣罐連接，在氣瓶連接頭裝設有氣壓調節閥，流量表通過導管與注氣調節閥后端的注氣連接管連接，在導管上裝設有流量表調節閥。

所述的采集裝置，包括多個采集管、抽采管和多個蹤氣體集氣箱，多個采集管的后端分別與抽采管密封連接，抽采管一端封閉，另一端與抽采泵連接，在多個采集管后部的側壁上分別設置有集氣口，多個蹤氣體集氣箱分別通過采集導管與集氣口連接。

本實用新型在采集操作過程：

1、選擇煤層地質情況穩定的地點為水力割縫增透點，施工一個深度為110m的順層增透鉆孔1#，在增透地點的一側施工2#、3#、4#、5#共4個平均間距為2m的檢測鉆孔；

2、對割縫增透鉆孔的煤層段進行高壓水力割縫，通過切割破碎并排出大量鉆孔內煤屑，擴大其直徑，使煤體層內卸壓并形成大量裂隙，達到增加煤層透氣性的目的；

3、將注氣管1插入順層增透鉆孔1#內，將多個采集管11分別插入2#、3#、4#、5#檢測鉆孔內。隨后采用水泥進行封孔，水泥封孔填充段20m；

4、利用儲氣罐往割縫增透鉆孔里面注入SF6示蹤氣體，利用多個蹤氣體集氣箱采集示蹤氣體。