CN204511425U - 煤层瓦斯压力的测定装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种煤层瓦斯压力的测定装置。所述测定装置包括测压管，所述测压管的第一端安装有第一压力表，所述测定装置还包括：气囊，所述气囊沿所述测压管的长度方向套装在所述测压管的外壁；进气管，所述进气管的第一端设置在所述气囊的外部，所述进气管的第二端穿过所述气囊的外壁并延伸至所述气囊的内部。采用本实用新型的煤层瓦斯压力的测定装置，通过在测压管上所设置的气囊来提高测定装置的密封性，能够避免因密封性差所造成的水泥浆渗透，防止渗透的水泥浆堵塞测压管，提高了瓦斯压力测定的成功率与准确性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种煤层瓦斯压力的测定装置，尤其是涉及一种用于下向测压钻孔的煤层瓦斯压力的测定装置。
背景技术
煤层瓦斯压力是矿井通风设计、制定瓦斯防治措施的一个重要的参数。对于煤层瓦斯压力的测定，一般是在煤层上开凿测压钻孔，通过煤层瓦斯压力的测定装置测定测压钻孔中瓦斯的压力。在实际应用中，测压钻孔一般分为上向测压钻孔和下向测压钻孔。所述上向测压钻孔是指测压钻孔的底部高于孔口的钻孔，所述下向测压钻孔是指测压钻孔的底部低于孔口的钻孔。
图1是现有技术中用于测定下向测压钻孔的煤层瓦斯压力的测定装置示意图。如图1所示，所述测定装置包括：测压管10′、棉纱或棉布81和压力表20′。所述棉纱或棉布81缠绕在所述测压管10′的外围，所述压力表20′安装在所述测压管10′的第一端(图1中的上端)。具体的测定过程如下：在煤层中开凿下向测压钻孔70′；将棉纱或棉布81缠绕在所述测压管10′的外围，缠绕后的棉纱或棉布81的直径应略大于所述下向测压钻孔70′的直径；将所述压力表20′安装在所述测压管10′的第一端；将所述测压管10′的第二端(图1中的下端)伸入所述下向测压钻孔70′中，在所述棉纱或棉布81的作用下使所述测压管10′的第二端固定在所述下向测压钻孔70′中；在所述下向测压钻孔70′中依次灌装一定量的碎石子82和水泥浆83；待所述水泥浆83凝固后，在所述下向测压钻孔70′的下部形成一个封闭的空间，所述封闭的空间中的瓦斯通过所述测压管10′的第二端进入所述测压管10′的内部，通过所述压力表20′读取煤层的瓦斯压力值。
采用现有技术中上述测定装置进行瓦斯压力测定时，需要作业人员将所述棉纱或棉布缠绕在所述测压管上，为了使所述棉纱或棉布起到固定所述测压管的作用，所述棉纱或棉布的缠绕后的直径需要略大于所述下向测压钻孔的直径，然而人工操作容易产生误差，若缠绕太厚，则难以安装到孔中，若缠绕太薄，不仅无法固定所述测压管，同时还容易使水泥浆渗透到所述下向测压钻孔的底部，堵塞所述测压管的第二端，影响测定结果，造成测定失败。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种煤层瓦斯压力的测定装置，旨在克服现有技术中的不足，提高煤层瓦斯压力的测定装置的密封性，避免因密封性差所造成水泥浆的渗透，防止渗透的水泥浆堵塞测压管，从而提高瓦斯压力测定的成功率和准确性。
本实用新型所提供的煤层瓦斯压力的测定装置包括测压管，所述测压管的第一端安装有第一压力表，所述测定装置还包括：
气囊，所述气囊沿所述测压管的长度方向套装在所述测压管的外壁。
进气管，所述进气管的第一端设置在所述气囊的外部，所述进气管的第二端穿过所述气囊的外壁并延伸至所述气囊的内部。
优选地，所述气囊设置有通孔，所述气囊通过所述通孔套装在所述测压管的外壁。
优选地，所述通孔的两端均设置有卡箍，所述气囊通过两个所述卡箍固定连接在所述测压管的外壁。
优选地，所述进气管上设置有逆止阀，所述逆止阀设置在所述气囊的外部。
优选地，所述进气管在靠近第一端的位置设置有用于测量所述进气管中气压的第二压力表。
优选地，所述测压管在靠近第二端的外壁上设置有多个筛孔。
优选地，所述测定装置还包括充气设备，所述充气设备连接在所述进气管的第一端。
进一步，所述充气设备是打气筒或气泵。
优选地，所述测定装置还包括用于向钻孔中注入水泥浆的注浆设备。
进一步，所述注浆设备包括注浆泵和用于盛放水泥浆的注浆槽，所述注浆泵的入口通过管道连接到所述注浆槽的内部。
采用本实用新型的煤层瓦斯压力的测定装置，通过在测压管上所设置的气囊来提高测定装置的密封性，能够避免因密封性差所造成的水泥浆渗透，防止渗透的水泥浆堵塞测压管，提高了瓦斯压力测定的成功率与准确性。
附图说明
下面将通过附图详细描述本实用新型中优选实施例，将有助于理解本实用新型的目的和优点，其中:
图1是现有技术中用于测定下向测压钻孔的煤层瓦斯压力的测定装置示意图；
图2是本实用新型煤层瓦斯压力的测定装置优选实施例的示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型进行详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
图2是本实用新型煤层瓦斯压力的测定装置优选实施例的示意图。如图2所示，在测定煤层瓦斯压力时，首先在待测煤层上开凿所述钻孔70，本实用新型所述的钻孔70是指下向测压钻孔，即底部低于孔口的钻孔，虽然图2中只示出沿竖直方向设置的下向测压钻孔，但是本领域技术人员可以理解的是，本实用新型所提供的煤层瓦斯压力的测定装置同样适用于沿其它角度设置的下向测压钻孔。在本实用新型的一个优选实施例中，所述煤层瓦斯压力的测定装置包括：测压管10、第一压力表20、气囊30和进气管40。
所述测压管10可以是无缝钢管、陶瓷管或铜管等，优选地，所述测压管10的端部设置有丝扣，当钻孔70较深时，可以将多个所述测压管10通过所述丝扣连接在一起，以满足不同深度的钻孔70的需求。所述测压管10的第一端(图2中的上端)安装有第一压力表20，所述第一压力表20用于测量进入所述测压管10的瓦斯气体的压力，所述第一压力表20可以是机械式压力表，也可以是数显压力表。优选地，所述测压管10在靠近第二端的外壁上设置有多个筛孔11，设置多个所述筛孔11有以下两个有益效果：一是为了使所述钻孔70中的瓦斯能够充分进入到所述测压管10中，使测定的煤层瓦斯压力值更加精确；二是当测压管10的第二端被堵塞时，所述钻孔70中的瓦斯气体还能够通过所述筛孔11进入测压管10中。
所述气囊30沿所述测压管10的长度方向套装在所述测压管10的外壁，所述气囊30用于将所述测压管10固定在所述钻孔70中，并在所述钻孔70的底部形成一个密闭的空间。所述气囊30的规格可以根据不同规格的所述钻孔70进行设计，一般的设计要求是：未充气时的直径小于所述钻孔70的直径，充气后最大可膨胀的直径大于所述钻孔70的直径。例如在图2所示的优选实施例中，所述气囊30的形状设置为腰形，其长度为300mm，直径为20mm，耐压0.4MPa，充气后的直径最大可膨胀至150mm，这种情况下适用于直径为20-150mm的所述钻孔70。所述气囊30的材料优选为抗静电橡胶。
所述进气管40用于向所述气囊30中充入空气，使所述气囊30膨胀。所述进气管40的第一端(图2中的上端)设置在所述气囊30的外部，所述进气管40的第二端穿过所述气囊30的外壁，并延伸至所述气囊30的内部。优选地，所述进气管40上设置有逆止阀41，所述逆止阀41设置在所述气囊30的外部，所述逆止阀41是用于防止充入所述气囊30的空气发生倒流，影响密封效果。所述进气管40在靠近第一端的位置设置有用于测量所述进气管40中气压的第二压力表42，所述第二压力表42用于实施监测气囊30中的气压，达到理想的密封效果。
优选地，所述气囊30沿中心轴线设置有通孔，所述气囊30通过所述通孔套装在所述测压管10的外壁。所述通孔的直径可以略小于所述测压管10的直径，以形成过盈配合结构，增加所述气囊30与所述测压管10之间的连接强度。更优选地，所述通孔的两端均设置有卡箍31，所述气囊30通过两个所述卡箍31固定连接在所述测压管10的外壁，所述卡箍31的形状可以是环形。
较佳地，所述测定装置还包括充气设备50，所述充气设备50连接在所述进气管40的第一端，用于通过所述进气管40向所述气囊30中充气，使所述气囊30膨胀。所述充气设备50可以是打气筒或气泵等。
更佳地，所述测定装置还包括用于向钻孔70中注入水泥浆的注浆设备60，所述注浆设备60包括注浆泵61和用于盛放水泥浆的注浆槽62，所述注浆泵61的入口通过管道连接到所述注浆槽62的内部，所述注浆泵61的出口连接一管道，并延伸至所述钻孔70的孔口处。所述注浆泵61可以将所述注浆槽62中的水泥浆注入到所述钻孔70中。
如图2所示，在进行煤层瓦斯压力测定的过程中，首先在待测煤层上开凿所述钻孔70，将上述的煤层瓦斯压力的测定装置安装在所述钻孔70中，具体地，是将所述测压管10的第二端(图2中的下端)从所述钻孔70的孔口伸入所述钻孔70中，使所述气囊30设置在所述钻孔70内。所述测压管10和所述进气管40的长度根据所述钻孔70的深度设置，需要将所述第一压力表20、所述第二压力表42以及所述进气管40的第一端保持在所述钻孔70的外部，便于读数和充气。
将所述充气设备50连接在所述进气管40的第一端，通过所述充气设备50向所述气囊30中充气，使所述气囊30膨胀，当气囊30中的气体达到一定压力值时，停止充气，此时所述气囊30与所述钻孔70的内壁和所述测压管10的外壁紧密结合，在所述钻孔70的底部形成一个密封区域。
通过所述注浆设备60向所述钻孔70中注入水泥浆，待注入的水泥浆完全凝固后，所述钻孔70的密封工作完成。此时，所述钻孔70底部的密封区域中的瓦斯会通过所述测压管10的第二端或所述筛孔11进入测压管10，通过所述第一压力表20即可读出煤层的瓦斯压力。
优选地，所述进气管40可以在中间段可拆卸地连接一段软胶管，所述软胶管到所述进气管40第二端的距离大于所述逆止阀41到所述进气管40的第二端的距离。当充气结束后，可以将所述软胶管拆卸后再注入水泥浆，这种设计可以有效防止水泥浆对所述进气管40的损伤。
采用本实用新型的煤层瓦斯压力的测定装置，通过在测压管上所设置的气囊来提高测定装置的密封性，能够避免因密封性差所造成的水泥浆渗透，防止渗透的水泥浆堵塞测压管，提高了瓦斯压力测定的成功率与准确性。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种煤层瓦斯压力的测定装置，所述测定装置包括测压管，所述测压管的第一端安装有第一压力表，其特征在于，所述测定装置还包括：
气囊，所述气囊沿所述测压管的长度方向套装在所述测压管的外壁；
进气管，所述进气管的第一端设置在所述气囊的外部，所述进气管的第二端穿过所述气囊的外壁并延伸至所述气囊的内部。
2.根据权利要求1所述的煤层瓦斯压力的测定装置，其特征在于，所述气囊设置有通孔，所述气囊通过所述通孔套装在所述测压管的外壁。
3.根据权利要求2所述的煤层瓦斯压力的测定装置，其特征在于，所述通孔的两端均设置有卡箍，所述气囊通过两个所述卡箍固定连接在所述测压管的外壁。
4.根据权利要求1所述的煤层瓦斯压力的测定装置，其特征在于，所述进气管上设置有逆止阀，所述逆止阀设置在所述气囊的外部。
5.根据权利要求1所述的煤层瓦斯压力的测定装置，其特征在于，所述进气管在靠近第一端的位置设置有用于测量所述进气管中气压的第二压力表。
6.根据权利要求1所述的煤层瓦斯压力的测定装置，其特征在于，所述测压管在靠近第二端的外壁上设置有多个筛孔。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的煤层瓦斯压力的测定装置，其特征在于，所述测定装置还包括充气设备，所述充气设备连接在所述进气管的第一端。
8.根据权利要求7所述的煤层瓦斯压力的测定装置，其特征在于，所述充气设备是打气筒或气泵。
9.根据权利要求1-6中任意一项所述的煤层瓦斯压力的测定装置，其特征在于，所述测定装置还包括用于向钻孔中注入水泥浆的注浆设备。
10.根据权利要求9所述的煤层瓦斯压力的测定装置，其特征在于，所述注浆设备包括注浆泵和用于盛放水泥浆的注浆槽，所述注浆泵的入口通过管道连接到所述注浆槽的内部。
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