CN103912262A - 一种顺层钻孔径向体积变形测定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种顺层钻孔径向体积变形测定装置，它包括推进器、胶袋、胶塞、保护钢管、排气管、排气管阀门、水管、水管阀门、泄压阀、量筒，所述胶袋置于推进器内部，所述胶塞侧部与胶袋一端连接，所述水管一端通过胶塞伸入胶袋，另一端分别与水管阀门和泄压阀相连，所述保护钢管一端与推进器相连接，所述量筒与水管一端相连。本发明结构简单，构思巧妙，操作方便，当钻孔的径向体积发生变化时，孔壁压迫胶袋排出水，水流入量筒中，通过测定胶袋排出水的体积，便可知钻孔的径向体积变形量。
Description
技术领域
本发明涉及一种煤层顺层钻孔径向体积变形测定装置，尤其适用于松软突出煤层顺层钻孔抽采瓦斯过程中对钻孔径向体积变形的测定。
背景技术
顺层钻孔预抽煤层瓦斯在煤矿瓦斯治理，特别是煤与瓦斯突出防治中具有非常重要的意义。突出煤层煤质松软，在其中的顺层钻孔容易坍塌、变形，造成钻孔堵塞，影响抽采效率，进而影响到最终的瓦斯治理效果。为此，需要对顺层钻孔塌孔的位置、塌孔时间、钻孔的径向体积变形情况进行现场测定，确定顺层钻孔塌孔的分布规律及钻孔变形与时间的相互关系，并结合实际的瓦斯抽采情况评估其对瓦斯抽采效率的影响，为最终提出应对技术对策提供依据。
在现场进行钻孔径向体积变形的测定时，由于松软突出煤层自身的特点，所用的仪器、装置难以安装，且测定完成后也难以顺利取出，因此是一次性的。而现有的一些测定仪器、装置价格昂贵，测定过程也存在诸多问题，需要研发安装操作简便、测定准确、价格低廉的测定装置。
发明内容
技术问题：本发明的目的则是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、装操作方便，价格低廉，能有效地进行煤层顺层钻孔体积变化的顺层钻孔径向体积变形测定装置。
技术方案：本发明的顺层钻孔径向体积变形测定装置，包括推进器、胶袋、胶塞、保护钢管，所述的推进器包括锥形头、与锥形头圆端面直径相同的套环，套环与锥形头相对一侧对称设有与锥形头端面相连接形成框架的连杆，套环另一侧设有保护钢管，胶袋置于锥形头与套环之间的框架内，套环内设有封住胶袋入口的胶塞，保护钢管内分别设有穿过胶塞进入胶袋内的排气管和水管，排气管外露一端上设有排气管阀门，水管外露一端上分别设有泄压阀和水管阀门，泄压阀出口处设有量筒。
所述穿过胶塞进入胶袋内的排气管位于临近推进器的锥形头一端，水管于穿过胶塞的入口一端。
有益效果：由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，结构简单，安装操作方便，胶袋推进安全有效，水管和排气管受到保护，在钻孔的坍塌、变形过程中，钻孔体积减小，煤体压迫胶袋使水压增大，当水压超过泄压阀的设定压力后，泄压阀打开，水经水管流入量筒，测量胶袋排出水的体积即为测定范围内钻孔的径向体积变形大小。本发明结构简单，构思巧妙，操作方便。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图1中，1.推进器，2.胶袋，3.胶塞，4.保护钢管，5.排气管阀门，6.排气管，7.水管，8.泄压阀，9.量筒，10.水管阀门。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的说明：
如图1所示，本发明的顺层钻孔径向体积变形测定装置，主要包括推进器1、胶袋2、胶塞3、保护钢管4、排气管阀门5、排气管6、水管7、泄压阀8、量筒9、水管阀门10组成。所述的推进器1所述推进器1由刚性材料制成，它包括锥形头、与锥形头圆端面直径相同的套环，套环与锥形头相对一侧对称设有与锥形头端面相连接形成框架的连杆，套环另一侧设有保护钢管4，胶袋2置于锥形头与套环之间的框架内，框架在顺层钻孔内推进时保护胶袋2。胶袋2材质坚韧，胶袋2直径与所测钻孔直径相同，胶袋2径向容易发生膨胀和收缩变形且不易被划破，当胶袋2受坍塌、变形的煤体挤压时，内部水压增大，迫使胶袋2内部水经水管排出，由量筒读出排水量。套环内设有封住胶袋2入口的胶塞3，保护钢管4内分别设有穿过胶塞3进入胶袋2内的排气管6和水管7，所述保护钢管4能够保护水管和排气管，防止由于钻孔周围煤体坍塌、变形将水管和排气管压坏。排气管6外露一端上设有排气管阀门5，水管7外露一端上分别设有泄压阀8和水管阀门10，泄压阀8出口处设有量筒9。所述泄压阀8能够在胶袋受挤压后内部水压增大到超过设定压力值时开启，将胶袋内部水排出；当胶袋内部水压降低到设定压力值以下时，泄压阀8自动关闭。
工作过程：在现场进行测量时，将测定装置送入钻孔内部某选定位置，打开排气管6上的排气管阀门5，将井下的供水管与水管7上的水管阀门10连接，打开水管阀门10，将水注入胶袋2内，直到胶袋2中的水从排气管6流出时， 表明胶袋中的空气已经排完，胶袋中充满了水，此时关闭排气管阀门5，继续注水，当水压达到泄压阀8开始有水排出时，停止注水，关闭水管阀门10，此时胶袋膨胀，内部水压恰好达到泄压阀8的设定压力。当钻孔体积发生变形时，钻孔的孔壁挤压胶袋2，胶袋2发生变形，使其内部的水压增大，超过泄压阀8的设定压力，泄压阀8自动开启，胶袋2中的水通过水管7经泄压阀8流入到量筒9中，通过量筒9测定胶袋2受挤压后排出水的体积，便可知钻孔的径向体积变形量。
Claims (2)
1.一种顺层钻孔径向体积变形测定装置，其特征在于：它包括推进器（1）、胶袋（2）、胶塞（3）、保护钢管（4），所述的推进器（1）包括锥形头、与锥形头圆端面直径相同的套环，套环与锥形头相对一侧对称设有与锥形头端面相连接形成框架的连杆，套环另一侧设有保护钢管（4），胶袋（2）置于锥形头与套环之间的框架内，套环内设有封住胶袋（2）入口的胶塞（3），保护钢管（4）内分别设有穿过胶塞（3）进入胶袋（2）内的排气管（6）和水管（7），排气管（6）外露一端上设有排气管阀门（5），水管（7）外露一端上分别设有泄压阀（8）和水管阀门（10），泄压阀（8）出口处设有量筒（9）。
2.根据权利要求1所述的一种顺层钻孔径向体积变形测定装置，其特征在于：所述穿过胶塞（3）进入胶袋（2）内的排气管（6）位于临近推进器（1）的锥形头一端，水管（7）位于穿过胶塞（3）的入口一端。
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