[發明專利]采煤工作面頂板走向鉆孔考察裝置及考察方法

在審

• 申請號: 202110019058.0
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112682091A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 盧甲斌;羅躍勇;任曉鵬;劉小哲;邢旭東;曹丹弟;張宏杰;畢波;馬友魁;李梓劍;李紹海;呂會慶
• 申請（專利權）人: 北京天地華泰礦業管理股份有限公司;中國煤炭科工集團有限公司
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21B47/00;E21B47/06
• 代理公司: 北京國林貿知識產權代理有限公司 11001
• 代理人: 唐維寧;李瑾

1.一種采煤工作面頂板走向鉆孔考察裝置，包括考察管，其特征是：

所述考察管的兩端通過管卡與軟管固定連接組成抽采管路；考察管水平設置，上方的管壁設置的徑向通孔為考察孔；

所述考察裝置還包括壓差測量器、瓦斯測量器、膠管、皮托管，壓差測量器或瓦斯測量器與膠管聯通；L型皮托管位于考察管內，皮托管的垂直管上端穿過考察孔與膠管聯通；

所述皮托管為L型，垂直管長度等于考察管內徑，水平管長度小于考察管直徑；水平管軸向所在位置為測點，考察管內所測混合氣體的流向與水平管開口方向相對。

2.根據權利要求1所述采煤工作面頂板走向鉆孔考察裝置，其特征是：沿所述垂直管軸向設置的刻度標識將垂直管軸向均分為4段或4段以上。

3.根據權利要求2所述采煤工作面頂板走向鉆孔考察裝置，其特征是：所述刻度將垂直管軸向均分為8段，每段為1個單位，由上至下依次編號為1、2、3、……8。

4.根據權利要求3所述采煤工作面頂板走向鉆孔考察裝置，其特征是：所述皮托管與考察孔之間設置有徑向密封圈。

5.根據權利要求1-4任一所述采煤工作面頂板走向鉆孔考察裝置，其特征是：所述壓差測量器為U型水柱壓差計、機械壓差計、電子壓差計、紅油傾斜壓差計中的任意一種。

6.根據權利要求5所述采煤工作面頂板走向鉆孔考察裝置，其特征是：當考察作業完成后，將皮托管從考察管中抽出，再將密封蓋安裝在所述考察孔中。

7.一種應用權利要求1所述采煤工作面頂板走向鉆孔考察裝置的考察方法，其步驟如下：

A、將壓差測量器與膠管聯通，利用壓差測量器測量抽采管路內的速壓H；

B、拆除壓差測量器，將瓦斯測量器與膠管聯通，測量抽采管路內的瓦斯濃度C；

C、根據步驟A、B測量得到的速壓H、瓦斯濃度C，計算測點單位面積的抽采純量Q，

Q_n＝V_n×1×C_n 公式1

其中：V為測點氣體的流速，

C為測點的瓦斯濃度，

n為測點所在位置，即：皮托管的垂直管與考察管的考察孔相交的刻度數值；

其中：V為測點氣體的流速，

H為測點的速壓，

n為測點所在位置，即：皮托管的垂直管與考察管的考察孔相交的刻度數值，

p為抽采管路中的空氣密度，p＝1.29；

D、根據抽采管路中流速V值、瓦斯濃度C值，采用選擇不同測點數量的測量方法，

當抽采管路中流速較低、瓦斯濃度分布均勻時，采用二點測量方法；

當抽采管路中流速變化大、瓦斯濃度分布不均勻時，采用四點或八點測量方法。

8.根據權利要求7所述考察方法，其特征是：所述二點測量方法如下：

首先，將皮托管插入考察管內到底，再向上分別依次拔至刻度2、6，測量得到測點2、6的速壓H₂、H₆以及瓦斯濃度C₂、C₆；

之后，分別計算出測點2、6的抽采純量Q₂、Q₆；

然后，通過公式3計算出鉆孔抽采純量Q，