CN203476320U

CN203476320U - 一种胶囊-注浆联合测定煤层瓦斯压力装置

Info

Publication number: CN203476320U
Application number: CN201320582390.9U
Authority: CN
Inventors: 蒋云; 马衍坤; 刘泽功; 蔡峰; 杨志伟
Original assignee: Anhui University of Science and Technology
Current assignee: Anhui University of Science and Technology
Priority date: 2013-09-22
Filing date: 2013-09-22
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2023-09-22

Abstract

本实用新型公开了一种胶囊-注浆联合测定煤层瓦斯压力装置，包括封孔组件和探测组件，封孔组件中的一次性封孔胶囊连接在回浆管的顶端，注水管顶端穿入到一次性封孔胶囊中，注浆管前端位于前挡板与一次性封孔胶囊之间，探测组件中的瓦斯管前端穿过一次性封孔胶囊后位于前置滤网罩内，瓦斯压力表连接在瓦斯管后端。该装置利用一次性封孔胶囊膨胀后与煤岩体形成良好耦合，快速完成对钻孔的可靠封堵，同时，利用注浆、注塑手段将整个装置固定，从而形成了一个操作简单、安装快捷的压力测定装置，实现了对矿山煤层瓦斯压力状态实时测量和显示过程，特别是对残余瓦斯压力的测量具有非常明显的优势。

Description

一种胶囊-注浆联合测定煤层瓦斯压力装置

技术领域

本实用新型涉及一种煤层瓦斯压力测定装置，特别涉及一种利用胶囊-注浆联合测定煤层瓦斯的压力装置，属于矿山煤层瓦斯参数监测技术领域。

背景技术

煤层瓦斯压力是标志煤层瓦斯流动特征和赋存状态的一个重要参数。其不仅与煤矿开采中的矿一井瓦斯突出、瓦斯涌出等灾害密切相关，而且还会对煤层气的勘探、抽采及利用产生严重影响，因此，准确获取煤层瓦斯压力参数，对于指导煤矿安全生产具有特别重要的现实意义。

在现场测定煤层瓦斯压力工作中，关键的两点是准确和快速，即测压表所读压力值尽量接近所测煤层中的原始瓦斯压力，并且压力稳定时间短，能在较短时间内完成测压过程。

在具体的工程实践中，煤层瓦斯压力参数的测定方法主要有水泥注浆法和胶囊-粘液法等，其各自应用缺点如下：

如何对上述测量过程进行结构改进，消除各自在测量中暴露出的缺点，就成为本实用新型想要解决的首要问题。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的不足，本实用新型旨在提供一种安装简单、测压速度快、测压准确、受环境影响小的胶囊-注浆联合测定煤层瓦斯压力装置。

为实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种胶囊-注浆联合测定煤层瓦斯压力装置，其特征在于，包括封孔组件和探测组件，所述封孔组件包括一次性封孔胶囊、注水管、注水阀门、高压水泵、注浆管、注浆泵、回浆管、堵头、前挡板、后挡板和注塑管，所述一次性封孔胶囊连接在回浆管的顶端；所述前、后挡板上分别设有五个通孔，前、后挡板穿在回浆管上，前挡板与一次性封孔胶囊之间的回浆管上设有回浆孔；所述注水管顶端穿入到一次性封孔胶囊中，注水管底端穿过前、后挡板后通过注水阀门与高压水泵连接；所述注浆管一端连接在注浆泵上，另一端穿过前、后挡板后位于前挡板与一次性封孔胶囊之间；所述堵头连接在回浆管的底端出口上；所述注塑管插接在后挡板上，注塑管前端位于后挡板与前挡板之间；所述探测组件包括前置滤网罩、瓦斯管、瓦斯阀门和瓦斯压力表；所述前置滤网罩固定在一次性封孔胶囊前端；所述瓦斯管前端穿过一次性封孔胶囊后位于前置滤网罩内，瓦斯管后端穿过前、后挡板并通过瓦斯阀门连接在瓦斯压力表上。

一种胶囊-注浆联合测定煤层瓦斯压力装置，其特征在于，包括封孔组件和探测组件，所述封孔组件包括一次性封孔胶囊、充气管、充气阀门、高压气泵、注浆管、注浆泵、回浆管、堵头、前挡板、后挡板和注塑管，所述一次性封孔胶囊连接在回浆管的顶端；所述前、后挡板上分别设有五个通孔，前、后挡板穿在回浆管上，前挡板与一次性封孔胶囊之间的回浆管上设有回浆孔；所述充气管顶端穿入到一次性封孔胶囊中，充气管底端穿过前、后挡板后通过充气阀门与高压气泵连接；所述注浆管一端连接在注浆泵上，另一端穿过前、后挡板后位于前挡板与一次性封孔胶囊之间；所述堵头连接在回浆管的底端出口上；所述注塑管插接在后挡板上，注塑管前端位于后挡板与前挡板之间；所述探测组件包括前置滤网罩、瓦斯管、瓦斯阀门和瓦斯压力表；所述前置滤网罩固定在一次性封孔胶囊前端；所述瓦斯管前端穿过一次性封孔胶囊后位于前置滤网罩内，瓦斯管后端穿过前、后挡板并通过瓦斯阀门连接在瓦斯压力表上。

所述回浆管长1m，外径为20mm；所述回浆孔靠近回浆管的顶部，回浆孔直径为1cm。

本实用新型所述的一种胶囊-注浆联合测定煤层瓦斯压力装置，该装置利用注水或充气装置将一次性封孔胶囊填充后与煤岩体形成良好耦合，快速完成对钻孔的可靠封堵，同时，利用注浆将钻孔密封，利用注塑手段将前、后挡板固定等，从而形成了一个操作简单、使用方便，安装快捷的压力测定装置，实现了对矿山煤层瓦斯压力状态实时测量和显示过程，特别是对残余瓦斯压力的测量具有非常明显的优势。

附图说明

图1是本实用新型所述一种胶囊-注浆联合测定煤层瓦斯压力装置使用状态的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1对本实用新型作进一步描述：

本实用新型所述的一种胶囊-注浆联合测定煤层瓦斯压力装置，包括封孔组件和探测组件。封孔组件包括一次性封孔胶囊1、注水管4、注水阀门8、高压水泵11、注浆管12、注浆泵13、回浆管5、堵头15、前挡板14、后挡板7和注塑管16。探测组件包括前置滤网罩2、瓦斯管3、瓦斯阀门10和瓦斯压力表9。

一次性封孔胶囊1连接在回浆管5的顶端，回浆管5长1m，外径为20mm，前、后挡板14，7的尺寸略小于探测钻孔18的尺寸，前、后挡板14，7上分别设有五个通孔，前、后挡板14，7分别插接在回浆管5上并靠近回浆管5底端，前挡板14与一次性封孔胶囊1之间的回浆管5上设有回浆孔6，回浆孔6靠近回浆管5的顶部，回浆孔6直径为1cm。回浆管5不仅用于浆体回流，还可通过回浆管5的长度将一次性封孔胶囊1送至测量所需的钻孔位置，以保证测量位置准确、可靠。当然，如回浆管5长度不足，还可通过再连接其它管路的方式延长其长度，以满足其使用需要。

注水管4用于向一次性封孔胶囊1中注入压力水。注水管4顶端穿入到一次性封孔胶囊1中，注水管4底端穿过前、后挡板14，7后通过注水阀门8与高压水泵11连接。当高压水泵11通过注水管4向一次性封孔胶囊1内注入压力水时，一次性封孔胶囊1迅速膨胀将钻孔18封堵，并通过良好的适配性保证了封堵效果。

注浆管12用于向一次性封孔胶囊1与前挡板14之间注入浆体，以进一步密封钻孔18。注浆管12后端连接在注浆泵13上，注浆管前端穿过前、后挡板14，7后位于前挡板14与一次性封孔胶囊1之间。其中，注浆完成时，浆体会通过回浆孔6从回浆管5中流出，堵头15用于封堵回浆管5的底端出口。

为固定前、后挡板14，7在钻孔18中的位置，提高整个装置的稳定性，在后挡板7上还插接有注塑管16，注塑管16的前端位于后挡板7与前挡板14之间，通过注塑管16向前、后挡板14，7间注入聚氨酯类材料，可有效将前、后挡板14，7在钻孔18中的位置固定并形成可靠密封，保证了测量过程能有序进行。

在探测组件中，前置滤网罩2固定在一次性封孔胶囊1前端，瓦斯管3的前端穿过一次性封孔胶囊1后位于前置滤网罩2内，而瓦斯管3的后端穿过前、后挡板14，7后，通过瓦斯阀门10连接在瓦斯压力表9上，从而形成一个有效的瓦斯压力监测系统，使煤岩体17内的监测过程能顺利、可靠、快速完成。

当然，上述结构中的注水管4、注水阀门8和高压水泵11也可分别被充气管、充气阀门和高压气泵所代替，以适应不同环境的使用需要，其效果可完全满足使用要求。

具体使用时，首先，通过巷道19在需要探测的煤岩体17上打一横向钻孔18，利用回浆管5将一次性封孔胶囊1送入到钻孔18的指定位置，前、后挡板14，7封堵在钻孔18的入口处；接着，通过高压水泵11和注水管4迅速向一次性封孔胶囊1内注水，一次性封孔胶囊1膨胀后形成自适应耦合，胶囊壁与煤岩壁紧密接触后快速、准确、全面的将钻孔18封闭，然后，关闭注水阀门8，移除高压水泵11；再接着，通过注塑管16向前、后挡板14，7间注入聚氨酯材料，使前、后挡板14，7的位置相对固定，然后，通过注浆泵13和注浆管12向钻孔18内注浆，浆液填充到前挡板14和一次性封孔胶囊1之间的钻孔空腔中，当空腔填满后，浆液通过回浆孔6进入到回浆管5中，并从回浆管5底端流出；最后，利用堵头15将回浆管5的底端出口封闭，注浆结束。此时，就可通过瓦斯压力表9显示煤层瓦斯压力数据及其变化情况，从而随时掌握煤岩体17内的瓦斯压力数据，为预防和研究瓦斯突出奠定数据基础。

Claims

1.一种胶囊-注浆联合测定煤层瓦斯压力装置，其特征在于，包括封孔组件和探测组件，所述封孔组件包括一次性封孔胶囊、注水管、注水阀门、高压水泵、注浆管、注浆泵、回浆管、堵头、前挡板、后挡板和注塑管，所述一次性封孔胶囊连接在回浆管的顶端；所述前、后挡板上分别设有五个通孔，前、后挡板穿在回浆管上，前挡板与一次性封孔胶囊之间的回浆管上设有回浆孔；所述注水管顶端穿入到一次性封孔胶囊中，注水管底端穿过前、后挡板后通过注水阀门与高压水泵连接；所述注浆管一端连接在注浆泵上，另一端穿过前、后挡板后位于前挡板与一次性封孔胶囊之间；所述堵头连接在回浆管的底端出口上；所述注塑管插接在后挡板上，注塑管前端位于后挡板与前挡板之间；所述探测组件包括前置滤网罩、瓦斯管、瓦斯阀门和瓦斯压力表；所述前置滤网罩固定在一次性封孔胶囊前端；所述瓦斯管前端穿过一次性封孔胶囊后位于前置滤网罩内，瓦斯管后端穿过前、后挡板并通过瓦斯阀门连接在瓦斯压力表上。

2.一种胶囊-注浆联合测定煤层瓦斯压力装置，其特征在于，包括封孔组件和探测组件，所述封孔组件包括一次性封孔胶囊、充气管、充气阀门、高压气泵、注浆管、注浆泵、回浆管、堵头、前挡板、后挡板和注塑管，所述一次性封孔胶囊连接在回浆管的顶端；所述前、后挡板上分别设有五个通孔，前、后挡板穿在回浆管上，前挡板与一次性封孔胶囊之间的回浆管上设有回浆孔；所述充气管顶端穿入到一次性封孔胶囊中，充气管底端穿过前、后挡板后通过充气阀门与高压气泵连接；所述注浆管一端连接在注浆泵上，另一端穿过前、后挡板后位于前挡板与一次性封孔胶囊之间；所述堵头连接在回浆管的底端出口上；所述注塑管插接在后挡板上，注塑管前端位于后挡板与前挡板之间；所述探测组件包括前置滤网罩、瓦斯管、瓦斯阀门和瓦斯压力表；所述前置滤网罩固定在一次性封孔胶囊前端；所述瓦斯管前端穿过一次性封孔胶囊后位于前置滤网罩内，瓦斯管后端穿过前、后挡板并通过瓦斯阀门连接在瓦斯压力表上。

3.根据权利要求1或2所述的一种胶囊-注浆联合测定煤层瓦斯压力装置，其特征在于，所述回浆管长1m，外径为20mm；所述回浆孔靠近回浆管的顶部，回浆孔直径为1cm。