本煤層瓦斯壓力精確測定裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種本煤層瓦斯壓力精確測定裝置，它包括：可膨脹膠囊袋（1）、四分鋼管（7）、耐高壓PE氣管（11）、前導器（17）、篩孔管（18）以及壓力表（30）；所述的前導器（17）、篩孔管（18）、四分鋼管（7）、可膨脹膠囊袋（1）依次連接；本實用新型采用膨脹速凝水泥基密封灌漿料進行密封，該灌漿料密實、速凝、可膨脹，能有效充填鉆孔周邊煤體中的裂隙尤其是頂部裂隙，確保鉆孔密封嚴實；同時采用一根連續無縫隙的耐高壓PE氣管作為測壓管，幾乎杜絕了漏氣通道；本裝置及測定工藝解決了傳統瓦斯壓力工藝和裝置的兩個最關鍵的不足之處，具有極好的推廣價值。
【專利說明】
本煤層瓦斯壓力精確測定裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種煤層瓦斯壓力測定裝置，具體是一種本煤層瓦斯壓力精確測定裝置及測定方法，屬于煤礦技術領域。
【背景技術】
[0002]在煤礦安全開采中，煤礦瓦斯突出事故是當前導致人員傷亡最大的災害事故。煤層瓦斯壓力的準確測定是評價煤層是否具有突出危險性的最合理的手段，對煤礦安全至關重要。
[0003]目前我國煤礦井下瓦斯壓力測定多采用穿層鉆孔進行測試，傳統的瓦斯壓力測定技術在本煤層的瓦斯壓力測定中成功率極低。
[0004]究其主要原因，其一在于傳統的水泥砂漿沒有膨脹能力，在低角度的順煤層孔中無法保證對頂部裂隙的有效密封;其二，煤層是多孔介質，在不斷變化的礦壓環境下會產生多處漏氣通道;其三，傳統的四分鋼管和接箍依次連接作為測壓管存在連接處漏氣嚴重情況。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種本煤層瓦斯壓力精確測定裝置，能夠對本煤層瓦斯壓力測試鉆孔進行嚴格密封和精確瓦斯壓力測定。
[0006]本實用新型通過以下技術方案來實現上述目的:一種本煤層瓦斯壓力精確測定裝置，它包括，
[0007]可膨脹膠囊袋、四分鋼管、耐高壓PE氣管、前導器、篩孔管以及壓力表；
[0008]所述的前導器、篩孔管、四分鋼管、可膨脹膠囊袋依次連接；
[0009]所述篩孔管上部通過寶塔接頭連接耐高壓PE氣管，耐高壓PE氣管通過可膨脹膠囊袋左端頭及可膨脹膠囊袋右端頭的孔眼Π貫穿可膨脹膠囊袋、右側末端通過內絲寶塔接頭接壓力表、并用至少一個右喉箍加固；
[0010]所述四分鋼管最左端有一個焊接的金屬片，將四分鋼管左端與篩孔管封閉、右端通過可膨脹膠囊袋左端頭及可膨脹膠囊袋右端頭的的孔眼I貫穿可膨脹膠囊袋，四分鋼管末端通過四分鋼管閥門控制開關；
[0011]其中，在所述可膨脹膠囊袋右端頭的端面開有一個孔眼m。
[0012]所述的可膨脹膠囊袋長50-100mm，有兩個等大硬質塑料材質的圓柱體左端頭和右端頭，直徑40_45mm，長度為30_50mm ；
[0013]可膨脹膠囊袋的可膨脹膠囊袋左端頭和可膨脹膠囊袋右端頭呈圓柱狀、截面中心有一個直徑為21_的孔眼I和不在圓心的一個直徑為12mm的孔眼Π，可膨脹膠囊袋右端頭截面上還有一個直徑為6mm的孔眼ΙΠ。
[0014]所述四分鋼管的靠近可膨脹膠囊袋右端頭的一側有3個直徑為6-8_的孔眼IV，孔眼IV所在位置套上一個內直徑為20mm厚度為3mm的有彈性的橡膠管防止逆流，四分鋼管與孔眼I之間接縫處均使用硅膠進行充填密封。
[0015]所述的可膨脹膠囊袋左端頭和右端頭外層套上一根直徑為40-45mm、長度為50-1OOmm的乳膠管，并在乳膠管外層套上一條直徑為45-50mm的雙層滌纟侖材質螺紋布套，使用左喉箍將乳膠管、雙層滌綸材質螺紋布套緊束可膨脹膠囊袋左端頭和右端頭上；
[0016]乳膠管和雙層滌綸材質螺紋布套在內部壓力下可膨脹。
[0017]所述的耐高壓PE氣管內徑為8mm，外徑為12mm，爆破壓力為3MPa，長30-40m，其與孔眼Π之間接縫處均使用硅膠進行充填密封。
[0018]所述的四分篩孔管上有一個寶塔接頭，外徑為8mm，四分篩孔管靠近前導器處鑿有一系列的直徑為8_的篩孔。
[0019]本實用新型采用膨脹速凝水泥基密封灌漿料進行密封，該灌漿料密實、速凝、可膨脹，能有效充填鉆孔周邊煤體中的裂隙尤其是頂部裂隙，確保鉆孔密封嚴實；
[0020]同時采用一根連續無縫隙的耐高壓PE氣管作為測壓管，幾乎杜絕了漏氣通道；
[0021]本裝置及測定工藝解決了傳統瓦斯壓力工藝和裝置的兩個最關鍵的不足之處，具有極好的推廣價值。
【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型中裝置整體結構示意圖；
[0023]圖2是本實用新型中可膨脹膠囊袋左端頭截面圖；
[0024]圖3是本實用新型中可膨脹膠囊袋右端頭截面圖。
[0025]圖中:1、可膨脹膠囊袋，2、可膨脹膠囊袋左端頭，3、可膨脹膠囊袋右端頭，4、孔眼I，5、孔眼Π，6、孔眼IΠ，7、四分鋼管，8、孔眼IV，9、橡膠管，10、金屬片，11、耐高壓PE氣管，12、乳膠管，13、雙層滌綸材質螺紋布套，14、左喉箍，15、銷釘，16、四分鋼管接箍，17、前導器，18、篩孔管，19、寶塔接頭，20、右喉箍，21、篩孔，22、紗布，23、四分鋼管末端，24、四分鋼管閥門，25、六分注漿管，26、化學漿封堵材料，27、膨脹速凝水泥基密封灌漿料，28、六分注漿管閥門，29、內絲寶塔接頭，30、壓力表。
【具體實施方式】
[0026]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0027]其中，以附圖1為基準，圖1的左、右、上、下為本實用新型的左、右、上、下。
[0028]如圖1至圖3所示，一種本煤層瓦斯壓力精確測定裝置，它包括，
[0029]可膨脹膠囊袋1、四分鋼管7、耐高壓PE氣管11、前導器17、篩孔管18以及壓力表30;
[0030]所述的前導器17、篩孔管18、四分鋼管7、可膨脹膠囊袋I依次連接；
[0031]所述篩孔管18上部通過寶塔接頭19連接耐高壓PE氣管11，耐高壓PE氣管11通過可膨脹膠囊袋左端頭2及可膨脹膠囊袋右端頭3的孔眼Π 5貫穿可膨脹膠囊袋1、右側末端通過內絲寶塔接頭29接壓力表30、并用至少一個右喉箍20加固；
[0032]所述四分鋼管7最左端有一個焊接的金屬片10，將四分鋼管7左端與篩孔管18封閉、右端通過可膨脹膠囊袋左端頭2及可膨脹膠囊袋右端頭3的的孔眼14貫穿可膨脹膠囊袋I，四分鋼管末端23通過四分鋼管閥門24控制開關；
[0033]其中，在所述可膨脹膠囊袋右端頭3的端面開有一個孔眼ΙΠ6。
[0034]其中，可膨脹膠囊袋I長50-100mm，有兩個等大硬質塑料材質的圓柱體左端頭2和右端頭3，直徑40_45mm，長度為30_50mm ；
[0035]如圖2和圖3所示，可膨脹膠囊袋I的可膨脹膠囊袋左端頭2和可膨脹膠囊袋右端頭3呈圓柱狀、截面中心有一個直徑為21mm的孔眼14和不在圓心的一個直徑為12mm的孔眼Π5，可膨脹膠囊袋右端頭3截面上還有一個直徑為6mm的孔眼ΙΠ6。
[0036]所述四分鋼管7的靠近可膨脹膠囊袋右端頭3的一側有3個直徑為6-8mm的孔眼IV8，孔眼IV8所在位置套上一個內直徑為20mm厚度為3mm的有彈性的橡膠管9防止逆流，四分鋼管7與孔眼14之間接縫處均使用硅膠進行充填密封。
[0037]所述的可膨脹膠囊袋左端頭2和右端頭3外層套上一根直徑為40-45mm、長度為50-1OOmm的乳膠管12，并在乳膠管12外層套上一條直徑為45-50mm的雙層滌綸材質螺紋布套13，使用左喉箍14將乳膠管12、雙層滌綸材質螺紋布套13緊束可膨脹膠囊袋左端頭2和右端頭3上；
[0038]乳膠管12和雙層滌綸材質螺紋布套13在內部壓力下可膨脹。
[0039]所述的耐高壓PE氣管11內徑為8mm，外徑為12mm，爆破壓力為3MPa，長30_40m，其與孔眼Π 5之間接縫處均使用硅膠進行充填密封。
[0040]所述的四分篩孔管18上有一個寶塔接頭19，外徑為8_，四分篩孔管18靠近前導器17處鑿有一系列的直徑為8mm的篩孔21。
[0041]本實用新型還公開了使用上述裝置進行的一種本煤層瓦斯壓力精確測定方法，包括以下步驟:
[0042]I)在測壓目標地點選擇未受人為采動影響的區域打一個深為25-35米的鉆孔，孔徑為75mm;
[0043]2)通過可膨脹膠囊袋右端頭3上的孔眼me向可膨脹膠囊袋I中注入可膨脹膠囊袋I 一半體積的水玻璃，擠壓可膨脹膠囊袋I使其通過可膨脹膠囊袋右端頭3上的孔眼me排出內部空氣后，使用銷釘15和速凝膠將孔眼me密封；
[0044]3)通過兩個四分鋼管接箍16將前導器17和四分篩孔管18及可膨脹膠囊袋I依次連接，將耐高壓PE氣管11的最前端與寶塔接頭19連接，并用右喉箍20加固，同時四分篩孔管18的篩孔21外采用紗布22包裹；
[0045]4)將上述的裝置依次送入鉆孔中，直至送入鉆孔的最前端；
[0046]5)通過四分鋼管末端23向可膨脹膠囊袋I中注入膨脹速凝水泥基密封灌漿料27，使可膨脹膠囊袋I膨脹，將鉆孔分割為前后兩段，待注漿栗注入壓力上升至0.05MPa，且無流量時結束注漿，并關閉四分鋼管閥門24，膨脹速凝水泥基密封灌漿料27和可膨脹膠囊袋I中的水玻璃迅速凝結為固體支撐可膨脹膠囊袋I;
[0047]6)在鉆孔口處塞入一根長1.0-1.2m的六分注漿管25，并使用化學漿封堵材料26將孔口密封嚴實，通過六分注漿管25向可膨脹膠囊袋I和孔口封堵材料26之間注入膨脹速凝水泥基密封灌漿料27，待注漿栗壓力上升至0.05MPa，且無流量時結束注漿，并關閉六分注漿管25末端的六分注漿管閥門28;
[0048]7)將內絲寶塔接頭29與壓力表30連接，連接時首先在內絲寶塔接頭29中放入一個橡膠圈，在絲扣中充入入一定量的硅膠，快速擰緊確保內絲寶塔接頭29與壓力表30密封嚴格；
[0049]8)等待1.5個小時后，待膨脹速凝水泥基密封灌漿料27膨脹并凝固后，將內絲寶塔接頭29的寶塔接頭端插入耐高壓PE氣管11的最末端，并在插入段采用2-3個右喉箍20束緊，完成結表工作，等待壓力表讀數穩定后，讀出壓力表讀數，即為煤層的相對瓦斯壓力，再加上0.IMPaBP為絕對瓦斯壓力。
[0050]其中，上述的膨脹速凝水泥基密封灌漿料27由普通水泥、硫鋁酸鈣水泥熟料、石膏、石灰、引氣劑等混合均勻，并加水攪拌而成，凝固后比凝固前體積膨脹率為5%_20%，凝固時間為1.5小時。
[0051]綜上所述:本實用新型的本采用膨脹速凝水泥基密封灌漿料27進行密封，該灌漿料密實、速凝、可膨脹，能有效充填鉆孔周邊煤體中的裂隙尤其是頂部裂隙，確保鉆孔密封嚴實；
[0052]同時采用一根連續無縫隙的耐高壓PE氣管11作為測壓管，幾乎杜絕了漏氣通道；
[0053]本裝置及測定工藝解決了傳統瓦斯壓力工藝和裝置的兩個最關鍵的不足之處，具有極好的推廣價值。
[0054]對于本領域技術人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本實用新型內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。
[0055]此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。
【主權項】
1.一種本煤層瓦斯壓力精確測定裝置，其特征在于:它包括， 可膨脹膠囊袋(I)、四分鋼管(7)、耐高壓PE氣管(11)、前導器(17)、篩孔管(18)以及壓力表(30); 所述的前導器(17)、篩孔管(18)、四分鋼管(7)、可膨脹膠囊袋(I)依次連接； 所述篩孔管(18)上部通過寶塔接頭(19)連接耐高壓PE氣管(11)，耐高壓PE氣管(11)通過可膨脹膠囊袋左端頭(2)及可膨脹膠囊袋右端頭(3)的孔眼Π (5)貫穿可膨脹膠囊袋(1)、右側末端通過內絲寶塔接頭(29)接壓力表(30)、并用至少一個右喉箍(20)加固； 所述四分鋼管(7)最左端有一個焊接的金屬片(10)，將四分鋼管(7)左端與篩孔管(18)封閉、右端通過可膨脹膠囊袋左端頭(2)及可膨脹膠囊袋右端頭(3)的孔眼1(4)貫穿可膨脹膠囊袋(1)，四分鋼管末端(23)通過四分鋼管閥門(24)控制開關； 其中，在所述可膨脹膠囊袋右端頭(3 )的端面開有一個孔眼ΙΠ (6 )。2.根據權利要求1所述的一種本煤層瓦斯壓力精確測定裝置，其特征在于:所述的可膨脹膠囊袋(I)長50-100_，有兩個等大硬質塑料材質的圓柱體左端頭(2)和右端頭(3)，直徑40-45mm，長度為 30_50mm ； 可膨脹膠囊袋(I)的可膨脹膠囊袋左端頭(2)和可膨脹膠囊袋右端頭(3)呈圓柱狀、截面中心有一個直徑為21mm的孔眼1(4)和不在圓心的一個直徑為12mm的孔眼Π (5)，可膨脹膠囊袋右端頭(3)截面上還有一個直徑為6mm的孔眼ΠΚ6)。3.根據權利要求1或2所述的一種本煤層瓦斯壓力精確測定裝置，其特征在于:所述四分鋼管(7)的靠近可膨脹膠囊袋右端頭(3)的一側有3個直徑為6-8_的孔眼IV(8)，孔眼IV(8)所在位置套上一個內直徑為20mm厚度為3mm的有彈性的橡膠管(9)防止逆流，四分鋼管(7)與孔眼1(4)之間接縫處均使用硅膠進行充填密封。4.根據權利要求1或2所述的一種本煤層瓦斯壓力精確測定裝置，其特征在于:所述的可膨脹膠囊袋左端頭(2)和右端頭(3)外層套上一根直徑為40-45mm、長度為50-100mm的乳膠管(12)，并在乳膠管(I2)外層套上一條直徑為45-50mm的雙層滌綸材質螺紋布套(13)，使用左喉箍(14)將乳膠管(12)、雙層滌綸材質螺紋布套(13)緊束可膨脹膠囊袋左端頭(2)和右端頭(3)上； 乳膠管(12)和雙層滌綸材質螺紋布套(13)在內部壓力下可膨脹。5.根據權利要求1或2所述的一種本煤層瓦斯壓力精確測定裝置，其特征在于:所述的耐高壓PE氣管(11)內徑為8mm，外徑為12mm，爆破壓力為3MPa，長30_40m，其與孔眼Π (5)之間接縫處均使用硅膠進行充填密封。6.根據權利要求1或2所述的一種本煤層瓦斯壓力精確測定裝置，其特征在于:所述的四分篩孔管(18)上有一個寶塔接頭(19)，外徑為8_，四分篩孔管(18)靠近前導器(17)處鑿有一系列的直徑為8mm的篩孔(21)。
【文檔編號】E21B47/06GK205618152SQ201620457074
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年5月19日
【發明人】任青山, 謝小平, 楊軍偉, 鄒靜, 江偉, 朱廣勇
【申請人】六盤水師范學院