[發(fā)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(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110019058.0
• 申請(qǐng)日: 2021-01-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112682091A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）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(huì)慶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京天地華泰礦業(yè)管理股份有限公司;中國(guó)煤炭科工集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): E21F7/00
• 分類號(hào): E21F7/00;E21B47/00;E21B47/06
• 代理公司: 北京國(guó)林貿(mào)知識(shí)產(chǎn)權(quán)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(guò)管卡與軟管固定連接組成抽采管路；考察管水平設(shè)置，上方的管壁設(shè)置的徑向通孔為考察孔；

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

所述皮托管為L(zhǎng)型，垂直管長(zhǎng)度等于考察管內(nèi)徑，水平管長(zhǎng)度小于考察管直徑；水平管軸向所在位置為測(cè)點(diǎn)，考察管內(nèi)所測(cè)混合氣體的流向與水平管開(kāi)口方向相對(duì)。

2.根據(jù)權(quán)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(shè)置的刻度標(biāo)識(shí)將垂直管軸向均分為4段或4段以上。

3.根據(jù)權(quán)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(gè)單位，由上至下依次編號(hào)為1、2、3、……8。

4.根據(jù)權(quán)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(shè)置有徑向密封圈。

5.根據(jù)權(quán)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(cè)量器為U型水柱壓差計(jì)、機(jī)械壓差計(jì)、電子壓差計(jì)、紅油傾斜壓差計(jì)中的任意一種。

6.根據(jù)權(quán)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(dāng)考察作業(yè)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(yīng)用權(quán)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(cè)量器與膠管聯(lián)通，利用壓差測(cè)量器測(cè)量抽采管路內(nèi)的速壓H；

B、拆除壓差測(cè)量器，將瓦斯測(cè)量器與膠管聯(lián)通，測(cè)量抽采管路內(nèi)的瓦斯?jié)舛菴；

C、根據(jù)步驟A、B測(cè)量得到的速壓H、瓦斯?jié)舛菴，計(jì)算測(cè)點(diǎn)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(cè)點(diǎn)氣體的流速，

C為測(cè)點(diǎn)的瓦斯?jié)舛龋?/p>

n為測(cè)點(diǎn)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(shù)值；

其中：V為測(cè)點(diǎn)氣體的流速，

H為測(cè)點(diǎn)的速壓，

n為測(cè)點(diǎn)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(shù)值，

p為抽采管路中的空氣密度，p＝1.29；

D、根據(jù)抽采管路中流速V值、瓦斯?jié)舛菴值，采用選擇不同測(cè)點(diǎn)數(shù)量的測(cè)量方法，

當(dāng)抽采管路中流速較低、瓦斯?jié)舛确植季鶆驎r(shí)，采用二點(diǎn)測(cè)量方法；

當(dāng)抽采管路中流速變化大、瓦斯?jié)舛确植疾痪鶆驎r(shí)，采用四點(diǎn)或八點(diǎn)測(cè)量方法。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述考察方法，其特征是：所述二點(diǎn)測(cè)量方法如下：

首先，將皮托管插入考察管內(nèi)到底，再向上分別依次拔至刻度2、6，測(cè)量得到測(cè)點(diǎn)2、6的速壓H₂、H₆以及瓦斯?jié)舛菴₂、C₆；

之后，分別計(jì)算出測(cè)點(diǎn)2、6的抽采純量Q₂、Q₆；

然后，通過(guò)公式3計(jì)算出鉆孔抽采純量Q，